A ferulinsav elnyomja az elhízást és az elhízással kapcsolatos metabolikus szindrómákat a magas zsírtartalmú étrend által kiváltott elhízott C57BL/6J egerekben

Cikkek

Teljes cikk
Ábrák és adatok
Hivatkozások
Idézetek
Metrikák
Engedélyezés
Újranyomtatások és engedélyek
PDF

ABSZTRAKT

E tanulmány célja annak meghatározása volt, hogy az egerek ferulinsavat (FA) enyhítené a magas zsírtartalmú étrend okozta elhízást és az elhízással kapcsolatos metabolikus szindrómákat. Az egereket a következő négy csoportba osztottuk és 6 hétig etettük (n = 8): kontroll étrend (NC), magas zsírtartalmú étrend (HF; 60% zsírtartalmú energia), NC és HF 0,5% (w/w) FA-val kiegészítve. A HF-FA táplálékkal táplált egerek ugyanannyi energiát fogyasztottak, de alacsonyabb volt a napi súlygyarapodásuk, a fehér zsírszövet súlya, a testzsír felhalmozódása, a vércukorszint, és elnyomták a máj lipidfelhalmozódását és a gyulladásos citokinek (IL-6 és TNF-α) felszabadulását (P 2009; Zhao és Moghadasian, 2008). Az FA, mint az egyik fő polifenol, erős antioxidáns aktivitással bír, és széles körben használják a reaktív oxigénfajok megelőzésére (ROS) kapcsolatos metabolikus szindrómák, például metabolikus szindróma, diabetes mellitus, kardiovaszkuláris betegségek és rák (Picone, Nuzzo és Di Carlo, 2013). Az FA többféle módon mutat jótékony hatást a cukorbetegségre: 1) az oxidatív stressz elnyomásával a pro-gyulladásos citokinek és az apoptózis expressziójának szabályozásával; 2) a plazma inzulin növelése és a vércukorszint csökkentése (Roy, Metya, Sannigrahi, Rahaman és Ahmed, 2013).

Ennek a tanulmánynak az volt a célja, hogy értékelje az FA étrend-kiegészítésének hatásait és lehetséges mechanizmusait a magas zsírtartalmú étrend által kiváltott metabolikus szindrómára (beleértve az elhízást, hiperglikémiát, diszlipidémiát és zsírmájat) és gyulladást.

Anyagok és metódusok

Etikai nyilatkozat

Az egereket a Gabona Állami Közigazgatás Akadémiájának Állatetikai Bizottságának irányelvei szerint (Peking, Kína).

Állatok és diéták

Százhuszonnyolc hím 5 hetes C57BL/6J egeret vásároltak a Vitalriver Ltd.-től (Peking, Kína). Ezeket külön-külön szellőztetett ketrecekben helyezték el 23 ± 2 ° C hőmérsékleten, 50% relatív páratartalom mellett, 12 órás világos-sötét ciklusban, és érkezés után 1 héttel standard tápszerrel etették őket. Az egereket a 4 diétás csoport egyikére osztottuk (n = 8, 4 egér/ketrec): (1) normál étrend (NC); (2) normál étrend, 0,5 tömegszázalék ferulinsavval kiegészítve (NC-FA, FA ≥ 99% tisztaságú, Aladdin, Kína); (3) magas zsírtartalmú étrend (HF); (4) magas zsírtartalmú étrend, 0,5 tömegszázalék ferulinsavval kiegészítve (HF-FA). Az FA dózisát egy korábbi vizsgálat alapján választották meg (Son és mtsai., 2010). A kísérleti étrend összetételét az 1. táblázatban mutatjuk be az AIN-93M szintetikus étrend alapján (Reeves, Nielsen és Fahey, 1993). Az NC (4% zsír, w/w) és a HF (37% zsír, w/w) étrend a zsírból származó összes energia 10, illetve 60% -át adta. A fehérje, a vitaminok és az ásványi anyagok aránya az energiához állandó volt az NC és a HF étrendben. Az egereknek 6 hétig szabad hozzáférést biztosítottak a vízhez és az étrendhez, testtömegüket és táplálékfelvételüket hetente mérték.

Online közzététel:

1. táblázat: A kísérleti étrendek összetétele (g/kg).

Vér- és szövetminták előkészítése

A kísérlet végén az egereket elaltattuk és felöltük. A teljes vért összegyűjtöttük és hagytuk alvadni úgy, hogy szobahőmérsékleten zavartalanul hagytuk. Ezután a szérumot 2000 x g-vel 15 percig 4 ° C-on centrifugálva elválasztottuk, és a vizsgálatig -20 ° C-on tároltuk. A májat és a fehér zsírszövetet (WAT, azaz epididymális és perifériás zsírszövetet) lemértük, azonnal fagyasztottuk folyékony nitrogénben és -80 ° C-on tároltuk az elemzésig.

Szérum és máj lipidek, éhomi vércukorszint és gyulladásos citokinek mérése

Az éheztetett vércukorszint és a szérum összes koleszterinszintje (TC), az összes triglicerid (KSZ), alacsony sűrűségű lipoprotein koleszterin (LDL) és a nagy sűrűségű lipoprotein koleszterin (HDL) biokémiai analizátorral (Roche Modular, Roche, USA) határoztuk meg. Interleukin 6 (IL-6); monocita kemotaktikus protein-1 (MCP-1) és a tumor nekrózis-α (TNF-a) szérumban mértük enzimhez kapcsolt immunszorbens assay (ELISA) készleteket (R&D Systems, Inc., Minneapolis, USA) a gyártó protokolljainak megfelelően. A májmintákat desztillált oldat tömegének 9-szeresében homogenizáltuk, majd a máj TG és TC meghatározására használtuk kereskedelmi készletek segítségével a gyártó protokolljai szerint (Nanjing Jiancheng Bioengineering Ins. Nanjing, Kína).

Szövettani elemzés

A májat 10% -os pufferolt formalin-oldatban rögzítettük közvetlenül a betakarítás után. A szövetmintákat ezután etanolban dehidratáltuk, paraffinba ágyazottuk, felszeleteltük és hematoxilinnal és eozinnal festettük. Ezután az összes metszetet mikroszkóppal szemléltettük, és Canon fényképezőgéppel fényképeztük.

Test felépítés

A májat és a WAT nélküli testet megmérjük, majd a desztillált normál sóoldat tömegének háromszorosában homogenizáljuk. A homogenizációs puffert ezután fagyasztva szárítottuk -80 ° C-on 4 napig fagyasztva szárítóval (FD-2, Biocool, Kína), amíg a minta tömege állandó (± 0,0002 g). Alaposan ledarálva és összekeverve a szárított homogenát lipidtartalmat a Soxtec Automatic System (SoxtecTM 2050, FOSS) elemzéssel, a fehérjetartalmat egy automatikus Kjeldahl készülék (Kjeltec 8400, FOSS), a hamutartalom Muffle kemence ( SX2-5-12, CentralFurnace, Kína). A tetem víztartalmát úgy számítottuk, hogy a szárított hasított súlyt elosztottuk az eredeti hasított súlytól.

Statisztikai analízis

Valamennyi értéket átlagként ± SEM adunk meg. Az adatokat kétirányú ANOVA-val elemeztük Statisztikai elemző rendszer (SAS Institute Inc., Cary, NC) alkalmazásával. A kezelési átlagok közötti különbségeket a Student – Newman – Keuls többszörös összehasonlító teszttel határoztuk meg. A P érték 2002; Surwit et al., 1995), a testtömeg szignifikánsan magasabb volt (P 0,05).

Online közzététel:

1. ábra A testtömeg (A) és a kumulatív energiafogyasztás (B) hetente egereknek, akik kontrollt és magas zsírtartalmú étrendet adtak 0 vagy 0,5% ferulinsavval kiegészítve. A. 8 ismétlés átlagos testtömege minden időpontban. B. A táplálékfelvételt ketrecenként mértük, és ez a kumulált energiafogyasztást jelentette. Az értékek átlag ± SEM, n = 8. A közös betű nélküli listában szereplő eszközök különböznek, P 1. ábra A testtömeg (A) és a kumulatív energiafogyasztás (B) hetente egereknek, akik kontrollt és magas vagy zsírtartalmú étrendet tápláltak 0 vagy 0,5% ferulinsavval kiegészítve. A. 8 ismétlés átlagos testtömege minden időpontban. B. A táplálékfelvételt ketrecenként mértük, és ez a kumulált energiafogyasztást jelentette. Az értékek átlag ± SEM, n = 8. A közös betű nélküli listában szereplő eszközök különböznek, P A ferulinsav elnyomja az elhízást és az elhízással kapcsolatos metabolikus szindrómákat a magas zsírtartalmú étrend által kiváltott elhízott C57BL/6J egerekben

Online közzététel:

2. táblázat: A ferulinsav hatása a máj és a fehér zsírszövetre kontroll és magas zsírtartalmú étrenddel etetett egerekben .

Az FA gyengítette a máj lipid felhalmozódását a HF diéta által kiváltott elhízott egerekben

A magas zsírtartalmú étrend elnyomta az egerek relatív májtömegét (P 0,05). A máj TG és TC koncentrációja a HF egerekben magasabb volt (P A ferulinsav elnyomja az elhízást és az elhízással kapcsolatos metabolikus szindrómákat a magas zsírtartalmú étrend által kiváltott elhízott C57BL/6J egerekben

Online közzététel:

2. ábra Triglicerid (A) és koleszterin (B) egerek májában 0 és 0,5% ferulinsavval kiegészített kontroll és magas zsírtartalmú étrendet tápláltak. Az értékek átlag ± SEM, n = 8. A közös betű nélküli listában szereplő eszközök különböznek, P 2. ábra Triglicerid (A) és koleszterin (B) egerek májában 0 és 0,5% ferulinsavval kiegészített kontroll és magas zsírtartalmú étrendet tápláltak. Az értékek átlag ± SEM, n = 8. A közös betű nélküli listában szereplő eszközök különböznek, P A ferulinsav elnyomja az elhízást és az elhízással kapcsolatos metabolikus szindrómákat a magas zsírtartalmú étrend okozta elhízott C57BL/6J egerekben

Online közzététel:

3. ábra: 0 (A) vagy 0,5% (B) ferulinsavval kiegészített kontroll étrendet tápláló egerek májszakaszainak fénymikroszkópos felvételei, és 0 (C) vagy 0,5% (D) ferulinsavval kiegészített magas zsírtartalmú étrendet fogyasztó egerek sav (hematoxilin-eozin festés, eredeti nagyítás × 400). NC, normál étrend; NC-FA, normál étrend + ferulinsav; HF, magas zsírtartalmú étrend; HF-FA, magas zsírtartalmú étrend + ferulinsav.

Az FA elnyomta a testzsír felhalmozódását és fokozta a testfehérje lerakódását az étrend okozta elhízott egerekben

A magas zsírtartalmú étrenddel etetett egereknél szignifikánsan magasabbP 0,05, 3. táblázat).

Online közzététel:

3. táblázat: A ferulinsav hatása a testösszetételre kontroll és magas zsírtartalmú étrendben táplált egerekben (%) a .

Az FA gátolta a vércukorszint-növekedést és a gyulladást a HF diéta okozta elhízott egerekben

A magas zsírtartalmú étrend növekedést váltott ki (P 0,05) az összes koleszterin, triglicerid és LDL értékét figyelték meg az FA kiegészítésével NC csoportokban vagy HF csoportokban. Ugyanakkor magasabb vér HDL-t találtak, miközben az étrendeket FA-val egészítették ki (P = 0,021). Emellett az FA jelentősen megakadályozta az éheztetett vércukorszint növekedését a zsírtartalmú étrendben táplált egerekben (P A ferulinsav elnyomja az elhízást és az elhízással kapcsolatos metabolikus szindrómákat a magas zsírtartalmú étrend okozta elhízott C57BL/6J egerekben

Online közzététel:

4. táblázat: Szérum lipid- és glükózprofilok egerekben, akiket kontroll és magas zsírtartalmú étrend mellett ferulinsavval (mmol/l) egészítettek ki a .

Online közzététel:

5. táblázat: Szérum gyulladásos citokinek egerekben, akiket kontroll és ferrosavval kiegészített magas zsírtartalmú étrend mellett tápláltak (ng/L) a .

Vita

Emellett az FA-kiegészítés jelentősen elnyomta a magas zsírtartalmú csoport okozta éhomi glükóz-tartalom növekedését. Korábbi tanulmány szerint az FA antidiabetikus tulajdonságát az inzulinérzékenység és a máj glikogenezisének javításával végezte a glikogénszintáz kináz-3β foszforilezésével és gátlásával (Gsk3β) és elnyomja a glükoneogenezist az O1 villafej transzkripciós faktor foszforilezésével (Foxo1), valamint gátolja az inzulinjelzés negatív szabályozóit (Narasimhan, Chinnaiyan és Karundevi, 2015). Ezek az eredmények arra utaltak, hogy az FA potenciális kezelés lehet az elhízással összefüggő betegségek, például a 2-es típusú cukorbetegség kezelésében. Ezenkívül a gyulladásos citokinek felszabadulásáról beszámoltak, hogy erősen indukálja az inzulinrezisztenciát (Imran és mtsai., 2017; Rotter, Nagaev és Smith, 2003). Jelen tanulmányban a magas zsírtartalmú étrend által kiváltott metabolikus szindróma részben a gyulladásos citokinek felszabadulásával függ össze, azaz. IL-6 és TNF-a. Ezeknek a gyulladásos citokineknek az FA étrend-kiegészítéssel történő gátlása, amelyet a jelen tanulmányban megfigyeltünk, hozzájárulhat inzulinszenzibilizáló hatásához. Ezenkívül a krónikus gyulladásos állapot a metabolikus szindróma egyik fontos jellemzője (Khalifeh, Awaisheh, Alameri és Hananeh, 2014; Senaphan és mtsai, 2015; Shahrokh, Heydarian, Ahmadi, Saddadi és Razeghi, 2012). Eredményeink azt mutatták, hogy az étrendi FA elnyomta a gyulladást azáltal, hogy nagymértékben gátolja a gyulladásos citokinek felszabadulását.

Következtetések

Összefoglalva, eredményeink azt mutatják, hogy az étrendi FA-kiegészítés elnyomja a testtömeg-növekedést, a test- és a májzsír felhalmozódását, a vércukorszint-emelkedést és a gyulladást a magas zsírtartalmú étrenddel etetett egerekben, ami arra utal, hogy az FA hatékonyan csökkentheti a magas zsírtartalmú étrend kockázatát elhízás és elhízással kapcsolatos metabolikus szindrómák.

NC, normál étrend; NC-FA, normál étrend + ferulinsav; HF, magas zsírtartalmú étrend; HF-FA, magas zsírtartalmú étrend + ferulinsav.

b Ásványi keveréket és vitaminkeveréket készítettünk az AIN-93M diéta alapján (Reeves et al., 1993).

TételekDietary csoport b P-értékNCNC-FAHFHF-FADietFADiet × FASúlygyarapodás, g7,82 ± 0,94 c 8,13 ± 0,66 c 14,85 ± 0,95 a 12,68 ± 0,38 b c 0,26 ± 0,01 c 0,54 ± 0,01 a 0,46 ± 0,02 b b 0,89 ± 0,04 b 1,03 ± 0,02 a 1,04 ± 0,03 a c Máj3,46 ± 0,29 a 3,57 ± 0,34 a 3,12 ± 0,11 b 3,39 ± 0,25 ab 0,0090,0480,416WAT d 2,77 ± 0,51 c 2,36 ± 0,48 c 5,46 ± 0,81 a 4,77 ± 0,79 b a Az értékek átlag ± SEM, n = 8. Azok a sorok, amelyekben a közös betű nélküli felső indexek vannak, eltérnek, P b NC, normál étrend; NC-FA, normál étrend + ferulinsav; HF, magas zsírtartalmú étrend; HF-FA, magas zsírtartalmú étrend + ferulinsav.

c szövet tömeg/testtömeg × 100.

d WAT, fehér zsírszövet.

Diétás csoport b P-érték NCNC-FAHFHF-FADiétaFADiéta × FAVíz c 62,36 ± 0,76 a 63,35 ± 0,95 a 52,78 ± 2,10 b 56,29 ± 2,97 b 0,0010,2350,482Lipid d 30,23 ± 3,07 c 27,54 ± 1,38 c 54,92 ± 2,66 a 45,00 ± 2,99 b d 56,01 ± 2,12 a 57,38 ± 1,15 a 35,89 ± 1,85 c 43,04 ± 2,71 b 4 11,23 ± 0,37 a 11,51 ± 0,27 a 6,94 ± 0,36 b 8,02 ± 0,53 b a Az értékek átlag ± SEM, n = 8. Azok a sorok, amelyekben a közös betű nélküli felső indexek vannak, eltérnek, P b NC, normál étrend; NC-FA, normál étrend + ferulinsav; HF, magas zsírtartalmú étrend; HF-FA, magas zsírtartalmú étrend + ferulinsav.

c (hasított súly - fagyasztva szárított hasított súly)/hasított test súlya × 100

d Lipid, fehérje, hamu/fagyasztva szárított testtömeg × 100

Diétás csoport b P-érték NCNC-FAHFHF-FADietFADiet × FATeljes koleszterinszint3,23 ± 0,13 c 3,40 ± 0,20 BC 4,15 ± 0,13 a 3,75 ± 0,15 ab b 1,27 ± 0,09 b 1,65 ± 0,12 a 1,53 ± 0,05 a c 2,51 ± 0,16 c 2,97 ± 0,10 b 3,33 ± 0,11 ab 3,50 ± 0,13 a c 0,37 ± 0,04 BC 0,35 ± 0,06 c 0,56 ± 0,05 a 0,50 ± 0,04 ab 0,0020,4630,753Szőlőcukor5,78 ± 0,16 c 5,23 ± 0,23 c 8,24 ± 0,49 a 6,94 ± 0,55 b a Az értékek átlag ± SEM, n = 8. Azok a sorok, amelyekben a közös betű nélküli felső indexek vannak, eltérnek, P b NC, normál étrend; NC-FA, normál étrend + ferulinsav; HF, magas zsírtartalmú étrend; HF-FA, magas zsírtartalmú étrend + ferulinsav.

c HDL, nagy sűrűségű lipoprotein koleszterin; LDL, alacsony sűrűségű lipoprotein koleszterin.

a Az értékek átlag ± SEM, n = 8. Azok a sorok, amelyekben a közös betű nélküli felső indexek vannak, eltérnek, P b NC, normál étrend; NC-FA, normál étrend + ferulinsav; HF, magas zsírtartalmú étrend; HF-FA, magas zsírtartalmú étrend + ferulinsav.

c IL-6, interleukin 6; MCP-1, monocita kemotaktikus protein-1; TNF-α, tumor nekrózis-α

Közzétételi nyilatkozat

Potenciális összeférhetetlenségről a szerzők nem számoltak be.