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沙棘籽渣黄酮对糖、脂代谢的调控及机理探讨

作　者: 王捷思
导　师: 瞿伟菁
学　校: 华东师范大学
专　业: 植物学
关键词: 沙棘黄酮脂肪细胞葡萄糖消耗分化高脂饮食高血糖高血脂
分类号: S793.6
类　型: 博士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

沙棘(Hippophae rhanmoides L.)系胡颓子科(Elaeagnaceae)沙棘属植物,不仅具有良好的改良土壤和水土保持功能,而且有很高的药用价值。沙棘籽渣是沙棘籽榨油后的残渣,也是沙棘初级利用后的弃物,沙棘籽渣黄酮(flavonoids from seed residues of Hippophae rhamnoides L., FSH)是其所含的生物活性成分之一。课题组前期研究显示FSH具有干预糖、脂代谢异常的生物学活性,本文在此基础之上,通过观察FSH对脂肪细胞糖代谢及分化的影响,结合高脂饮食小鼠模型,进一步探讨了FSH调节糖、脂代谢的作用机理及靶点。研究首先分离大鼠脂肪细胞,通过检测细胞葡萄糖消耗量,对实验室几种植物有效成分进行了筛选,结果显示FSH促进大鼠脂肪细胞消耗葡萄糖的作用最为明显,200-1000μg/mL的FSH均可显著促进脂肪细胞消耗葡萄糖,并且FSH与胰岛素联合作用时,细胞葡萄糖消耗量显著高于胰岛素单独作用。根据上述结果,实验进一步观察了FSH对3T3-L1脂肪细胞糖代谢的影响。结果显示,10-1000μg/mL的FSH对前脂肪细胞消耗葡萄糖的能力无明显影响,但200-800μg/mL的FSH能显著促进经诱导分化成熟的脂肪细胞消耗葡萄糖。同时FSH在200μg/mL浓度下可有效提高GLUT4 mRNA的表达,提示FSH可能通过上调GLUT4 mRNA的表达来促进脂肪细胞消耗葡萄糖。另外,通过油红O染色和甘油三酯含量测定观察FSH干预脂肪细胞分化的程度。结果显示,50和100μg/mL的FSH能够显著降低油红O洗脱液吸光度值,25、50和100μg/mL的FSH可使脂肪细胞内甘油三酯含量显著降低,说明FSH能够抑制3T3-L1脂肪细胞的分化。同时,MTT实验结果显示,5-100μg/mL的FSH可对3T3-L1前脂肪细胞的增殖产生抑制作用。以上细胞试验结果表明,FSH具有促进脂肪细胞消耗葡萄糖,抑制脂肪细胞分化及前脂肪细胞增殖的作用,提示脂肪细胞可能是FSH发挥作用的潜在靶细胞,FSH在体内的降糖调脂活性可能是通过对脂肪细胞功能的调节而实现的。为进一步验证和探寻FSH发挥药效的作用途径,本研究利用高脂饮食小鼠模型观察FSH对模型鼠糖、脂代谢的影响并探索其作用机理及靶点。结果显示：连续灌胃FSH(50、100和150mg/kg剂量)12 w,与高脂对照组相比,模型小鼠体重、肝脏系数、附睾处脂肪垫系数下降,但平均饮食量和饮水量、心脏系数、脾脏系数、肾脏系数无明显变化：血清TC、LDL-C、LDL-C/TC和血糖水平降低,HDL-C/TC升高,口服糖耐量得到改善,而胰岛素水平和胰岛素敏感指数无显著性变化。FSH处理组小鼠肝脏TC、TG含量降低,透射电镜观察显示FSH组小鼠肝细胞中脂滴数量减少,而骨骼肌中TC、TG含量无明显变化。此外,FSH组小鼠肝脏LPL和HL活性及骨骼肌LPL活性均无显著性差异,而脂肪组织LPL活性显著降低。同时,FSH组小鼠肝脏GSH-PX和SOD活性提高,GSH、MDA和T-AOC无明显变化。根据上述实验结果并结合细胞试验,推测肝脏和脂肪组织可能是FSH发挥药效作用的主要靶组织,因此试验进一步检测了肝脏和脂肪组织中与糖、脂代谢相关基因表达的变化。结果显示,与高脂对照组相比,FSH组小鼠肝脏组织中LDLR和PPARαmRNA表达量增加,G-6-Pase mRNA表达下降,并且低剂量的FSH(50 mg/kg)能够增加GK mRNA的表达。在脂肪组织中,高剂量的FSH(150 mg/kg)提高了GLUT4和PPARγmRNA的表达,另外,FSH降低IRS-2 mRNA表达,但能不同程度的增加IR mRNA和PI3K、Akt蛋白的表达。综上所述,FSH能够降低高脂饮食小鼠的血脂血糖水平,肝脏和脂肪组织是FSH调节糖、脂代谢的主要靶组织。FSH提高肝脏LDLR和PPARαmRNA的表达可能是FSH调节血脂水平的部分机理,而FSH对前脂肪细胞增殖和分化的抑制作用可能是其减轻体重的关键机制。FSH的降血糖作用一方面可能与降低肝脏G-6-Pase mRNA表达而升高GK mRNA表达有关,另一方面,可能是通过增加脂肪组织GLUT4、PPARγ、IR mRNA和PI3K、Akt蛋白的表达,促进脂肪细胞消耗葡萄糖来实现的。此外,FSH能降低脂肪组织LPL活性,减少脂质在组织中的积累,也可能是FSH维持糖、脂代谢稳定的一个重要原因。

全文目录

摘要  6-8
Abstract  8-12
前言  12-15
第一章几种植物有效成分对大鼠脂肪细胞糖代谢的影响  15-26
  1 材料  15-16
  2 方法  16-19
  3 结果与分析  19-23
  4 讨论  23-26
第二章沙棘籽渣黄酮对3T3-L1脂肪细胞糖代谢的影响  26-40
  1 材料  26-27
  2 方法  27-30
  3 结果与分析  30-36
  4 讨论  36-40
第三章沙棘籽渣黄酮对3T3-L1脂肪细胞分化的影响  40-49
  1 材料  40-41
  2 方法  41-42
  3 结果与分析  42-47
  4 讨论  47-49
第四章沙棘籽渣黄酮对高脂饮食小鼠糖、脂代谢的影响及机理探讨  49-84
  1 材料  49-50
  2 方法  50-58
  3 结果与分析  58-78
  4 讨论  78-84
全文总结  84-88
综述  88-100
参考文献  100-119
附录Ⅰ 缩略词表  119-121
附录Ⅱ 攻读博士学位期间所获学术成果  121-123
致谢  123

沙棘籽渣黄酮对糖、脂代谢的调控及机理探讨

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