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北京中医药大学:天山雪莲对老年脂质代谢异常(气虚血瘀型)小鼠的改善作用及机制研究

2023-11-29 04:35| 来源: 网络整理| 查看: 265

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随着中国老龄人口数量快速增加,老年病已经严重影响老年人的健康和生活质量 [1] 。气虚血瘀是老年病常见的病因病机,是诱发血脂异常、破坏能量稳态的重要因素,临床表现为疲倦乏力、少气懒言、唇爪青紫、舌紫等证候特征 [2] 。在临床上,通过对脂质代谢异常患者进行中医证型分析,表明气虚血瘀型是常见证型之一 [3-5] 。脂肪组织是体内重要的内分泌和储能器官,深入参与机体能量代谢,具有可塑性,与机体维持能量稳态具有密切的关系 [6] 。

天山雪莲是菊科植物天山雪莲 Saussurea involucrate (Kar. et Kir.) Sch. -Bip. 的干燥地上部分,生长在海拔4000 m 左右的山区,主要分布在阿尔泰山脉、天山山脉附近[7] 。天山雪莲性温,味微苦,具有温肾助阳、通经活血等功效,现代研究表明其具有抗炎镇痛、调血脂、抗肥胖、抗氧化等作用。在临床上,以天山雪莲为主药的复方雪莲通脉丸对气虚血瘀证患者有着良好的疗效[8-9] ,研究表明天山雪莲及其多种有效成分如金合欢素[10] 、高车前素[11] 等能够调控脂质代谢过程,但具体机制尚未阐明。因此,本研究通过体内高脂饮食配合力竭游泳建立老年脂质代谢异常(气虚血瘀型)小鼠模型和体外棕色脂肪细胞实验相结合,研究天山雪莲对老年脂质代谢异常(气虚血瘀型)小鼠的血脂、脂肪可塑性、线粒体功能的影响及其作用机制。

1材料

1.1动物

60 只6 月龄SPF 级C57BL/6J 小鼠,雌雄各半,体质量(28.6 ±2.2 )g ;8 周龄SPF 级C57BL/6J 小鼠12 只,雌雄各半,体质量(19.2 ±1.4 )g ;棕色脂肪间充质干细胞取自于8 只2 日龄雄性SPF 级C57BL/6J 小鼠。所有小鼠由斯贝福(北京)生物技术有限公司提供,生产许可证号SCXK (京)2019-0010 ,使用许可证号SYXK (京)2016-0038 。动物饲养于温度(25 ±2 )℃、湿度(50 ±10 )% 的屏障环境内,自由进食饮水,每日光照12 h ,实验通过北京中医药大学医学与实验动物伦理委员会批准许可(BUCM-4-2020120103-4155 )。

1.2药品与试剂

1.2.1药品 天山雪莲经北京中医药大学吴浩忠老师鉴定为菊科植物天山雪莲S. involucrata (Kar. et Kir.) Sch. -Bip. 的干燥地上部分。称取天山雪莲60.0 g ,剪碎,加800 mL 水,浸泡1 h ,煎煮30 min ,滤过;药渣同法再煎煮2 次,合并滤液,浓缩至稠浸膏,冷冻干燥,即为天山雪莲提取物(16.90 g ),得率为28.16% 。采用《中国药典》2020 年版一部中天山雪莲质量标准项下方法测定指标性成分含量,天山雪莲提取物中芦丁质量分数为4.59% ,绿原酸质量分数为4.78% 。罗格列酮(批号Y05F9C54480 )购于上海源叶生物科技有限公司。

1.2.2动物实验试剂 总胆固醇(total cholesterol ,TC ) 试剂盒(批号20210122 )、三酰甘油(triacylglycerol ,TG ) 试剂盒(批号20210122 )、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol ,LDL-C )试剂盒(批号20210122 )、高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol ,HDL-C )试剂盒(批号20210103 )购于南京建成生物工程研究所产品;RNA 裂解液(批号G3013 )、Servicebio® RT First Strand cDNA Synthesis Kit (批号G3330 )、2 ×SYBR Green qPCR Master Mix (none ROX )(批号G3320 )、柠檬酸(pH 6.0 )抗原修复液(批号G1202 )、DAB 显色剂(批号G0002 )、苏木素(HE )染液(批号G0115 )、牛血清白蛋白(bovine serum albumin ,BSA ,批号G5001 )购于索莱宝生物科技有限公司;山羊抗兔HRP 标记(批号GB23303 )购于Servicebio 公司;抗解偶联蛋白-1 (uncoupling protein 1 ,Ucp1 )抗体(美国Santa Cruz Biotechnology 公司,批号A2320 )。

1.2.3细胞实验试剂 PBS 缓冲液(美国CORNING 公司,批号14019011 )、II 型胶原酶(北京拜尔迪生物技术有限公司,批号2202404 )、DMEM 高糖培养基(美国SIGMA 公司,批号RNBJ7483 )、胎牛血清(fetal bovine serum ,FBS ,浙江天杭生物科技股份有限公司,批号20010506 )、胰岛素(美国SIGMA 公司,批号19D287 )、3,3ʹ,5ʹ- 三碘甲腺原酸(3,3ʹ,5ʹ-triiodo-L-thyronine sodium salt ,T3 ,美国SIGMA 公司,批号WXBC9483V )、3- 异丁基-1- 甲基黄嘌呤(3-isobutyl-1-methylxan-thine ,IBMX ,美国SIGMA 公司,批号﹟STBF2497V )、吲哚美辛 [ 奥默生物技术(上海)有限公司,批号53-86-1] 、青霉素- 链霉素混合液(P/S ,美国Corning 公司,批号30002297 )、山羊抗小鼠免疫球蛋白G (immunoglobulin G ,IgG )- 异硫氰酸荧光素(fluorescein isothiocyanate ,FITC )(北京索莱宝科技有限公司,批号20200822 )、ProLong® Gold Antifade Reagent with DAPI (美国Cell Signaling Technology 公司,批号11 )、山羊血清(北京索莱宝科技有限公司,批号20191113 )、4% 组织细胞固定液(北京百瑞极生物科技有限公司,批号20210118 );10% FBS 培养基,含DMEM 高糖培养基、10% FBS 、1% P/S ;诱导分化培养基,含DMEM 高糖培养基、10% FBS 、1% P/S 、20 nmol/L 胰岛素、1 nmol/L T3 、0.125 mmol/L 吲哚美辛、5 mol/L 地塞米松、0.5 mmol/L IBMX ;生长分化培养基,含DMEM 高糖培养基、10% FBS 、1% P/S 、20 nmol/L 胰岛素,1 nmol/L T3 。

1.3仪器

EPOCH 酶标仪(美国BioTek 公司)、血糖仪(强生医疗器械有限公司,One Touch Ultra Easy )、实时荧光定量PCR 仪(美国ABI 公司,StepOne Plus )、HERACELL 150i 二氧化碳培养箱(美国Thermo 公司)、AE200 型倒置显微镜(麦克奥迪实业集团有限公司)、ECLIPSE Ti 激光共聚焦显微镜(日本Nikon 公司)。

2方法

2.1体内实验

2.1.1动物造模 、 分组 及给药 60 只6 月龄SPF 级C57BL/6J 小鼠适应性喂养3 d 后,通过喂食高脂饲料结合力竭游泳构建老年脂质代谢异常(气虚血瘀型)小鼠模型。造模小鼠给予高脂饲料喂养,均喂养至实验周期结束。力竭游泳造模共持续10 d ,每天8: 00 时进行1 次力竭游泳。当小鼠出现体质量降低、对抗性减弱、精神倦怠、毛发干燥、大便增加并出现大便便溏、小鼠舌质紫瘀等表征时表明老年气虚血瘀模型造模成功[12] 。 将造模成功的小鼠,随机分为模型组,天山雪莲低、中、高剂量(0.3 、0.9 、1.8 g/kg )组和罗格列酮(10 mg/kg )组,每组12 只,雌雄各半。另设12 只8 周龄SPF 级C57BL/6J 小鼠为对照组,雌雄各半,给予普通饲料喂养。

天山雪莲给药剂量设置依据:《中国药典》 2020 年版收录天山雪莲的成人用量为3 ~6 g ,成人体质量按照70 kg 计算得出小鼠的给药剂量分别为0.3 、0.9 、1.8 g/kg ,其中0.9 g/kg 相当于人的临床等效量。对照组和模型组小鼠每天ig 给予饮用水。各给药组按照相应剂量(用蒸馏水配制)给药,每天ig 1 次,连续ig 给药5 周。

2.1.2葡萄糖耐受量的测定 药物连续干预 5 周后,禁食12 h ,通过剪尾法取血,按照2 g/kg 体质量ip 葡萄糖,检测0 min 及注射葡萄糖后的30 、60 、90 、120 min 小鼠血糖值,绘制葡萄糖耐量- 时间曲线图,通过近似梯形法计算曲线下面积(area under curve ,AUC ) 。

2.1.3取材 给药周期结束后,动物禁食 12 h ,不禁水,麻醉后摘眼球取血,静置2 h 后,3500 r/min 离心10 min 分离血清,分离的血清−80 ℃保存。获取小鼠腹股沟白色脂肪组织(inguinal white adipose tissue ,iWAT )和棕色脂肪组织(brown adipose tissue ,BAT ),精确称质量后,部分固定于4% 组织固定液中,部分存放于−80 ℃冰箱。

2.1.4脂肪组织指数的测定 精确称取小鼠 iWAT 、BAT 质量后,按公式分别计算iWAT 、BAT 指数。

iWAT 指数 = iWAT 质量 / 体质量

BAT 指数= BAT/ 体质量

2.1.5血脂相关指标检测 按照试剂盒说明书测定血清中 TC 、TG 、LDL-C 、HDL-C 的含量。

2.1.6HE 染色检测脂肪组织 形态 用 4% 多聚甲醛固定iWAT 、BAT ,取出依次梯度脱水,石蜡包埋,切片,HE 染色,中性树胶封片,显微镜镜检,通过Image Pro Plus 6.0 软件进行平均光密度分析。

2.1.7免疫组织化学染色检测脂肪组织 UCP1 的蛋白表达 石蜡切片进行常规脱蜡,将 iWAT 、BAT 切片放在抗原修复缓冲液中进行修复,在iWAT 、BAT 切片上滴加3% 双氧水溶液,避光室温孵育25 min ,PBS 洗3 次,在切片上滴加山羊血清封闭1 h 。在切片上滴加稀释好的UCP1 抗体溶液(1 ∶500 ),将切片放入湿盒内4 ℃过夜。滴加稀释好的二抗,37 ℃孵育20 min ,DAB 显色,苏木素复染3 min ,常规脱水,中性树胶封片。通过Image-ProPlus 6.0 软件处理数据。

2.2体外实验

2.2.1棕色脂肪细胞的培养及分组 通过胶原酶消化法获取棕色脂肪组织的血管基质部分( stromal vascular fraction ,SVF ),进一步诱导分化获得棕色脂肪细胞。

(1)细胞培养:取8 只2 日龄雄性C57BL/6J 小鼠在75% 乙醇中消毒;无菌手术器械从小鼠肩胛骨中间取出SVF ,PBS 缓冲液冲洗,剪碎,消化;消化后,加入与消化液等量的完全培养基,混悬,离心;离心后吸弃上清,加入含10% FBS DMEM 完全培养基,通过100 μm 细胞筛,滤液1200 r/min 离心5 min ;离心后吸弃上清,加入含10% FBS DMEM 完全培养基,重悬,接种在60 mm2 培养皿中,置于37 ℃、5% CO2 培养箱中进行培养,8 h 后进行换液,洗去未贴壁细胞。之后每隔1 d 更换培养基。待细胞生长至90% 以上,进行诱导及分化。将含10% FBS 的DMEM 完全培养基替换为棕色脂肪细胞诱导培养基,诱导48 h 后,将棕色脂肪细胞诱导液替换为生长分化培养液,分化培养时每隔1 d 换1 次液,于37 ℃ 、5% CO2 培养箱中培养6 d 后取材。

(2)分组:将棕色脂肪细胞分为对照组,天山雪莲低、中、高剂量(0.025 、0.050 、0.100 mg/mL )组和罗格列酮(1 μmol/L )组,给药组使用分化生长培养液配制为相应浓度含药培养液,现用现配。 对照组给予等体积载体( PBS 溶液)。

2.2.2免疫荧光检测棕色脂肪细胞 Ucp1 的蛋白表达 将细胞按照 1 ×105 个/mL 接种在含有细胞爬的24 孔板中,诱导分化并按照各组剂量给药;给药处理后,PBS 缓冲液冲洗,4% 组织细胞固定液固定细胞;0.1% Triton X-100 透化,冲洗;10% 山羊血清封闭后,与UCP1 (1 ∶200 )抗体4 ℃孵育过夜;使用含有FITC 的山羊抗兔二抗标记细胞,孵育后用含DAPI 的甘油封片;激光扫描共聚焦荧光显微镜检测,并通过Image Pro Plus 6.0 软件计算平均光密度。

2.2.3Mito Tracker 染色法检测棕色脂肪细胞线粒体 数量 将细胞按照 1 ×105 个/mL 接种在含有细胞爬片的24 孔板中,诱导分化并按照各组剂量给药,分化第8 天收集细胞并进行线粒体Mito Tracker 染色。用不含血清及酚红的生长培养基将其稀释至100 nmol/L ,用PBS 缓冲液洗细胞,加入Mito Tracker 染料,37 ℃孵育15 min ,4% 组织细胞固定液固定细胞,室温下用0.1% Triton X-100 透化10 min ,含DAPI 的甘油封片,通过激光扫描共聚焦荧光显微镜检测线粒体染色情况,并通过Image Pro Plus 6.0 软件计算平均光密度。

2.3qRT-PCR法检测脂肪组织和棕色脂肪细胞相关基因表达

利用 TRIzol 试剂提取总RNA ,微核酸分析仪测定浓度和纯度。采用Prime Script TMRT 试剂将RNA 逆转录为cDNA 。加入SYBR Green 、引物及cDNA 模板,进行qRT-PCR 反应。引物序列见表1 。

2.4统计学处理

统计学处理采用SAS 8.2 软件进行,以 `x ±s 表示实验数据,对于正态分布数据,多组间比较采用单因素方差分析法(ANOVA ),两两比较采用LSD 法,以P <0.05 为差异具有统计学意义。

3结果

3.1老年脂质代谢异常(气虚血瘀型)小鼠模型建立

与对照组比较,喂食高脂饲料并进行力竭游泳 的老年小鼠出现活动性差、对抗性减弱、精神萎靡、大便略增加、力竭游泳时间缩短等表征,舌质较对照组出现紫瘀。

3.2天山雪莲对老年脂质代谢异常小鼠葡萄糖耐量的影响

葡萄糖耐量实验中,与对照组相比,模型 组小鼠的空腹血糖及AUC 显著升高(P <0.01 )。与模型组相比,天山雪莲0.3 、0.9 、1.8 g/kg 组小鼠的空腹血糖,葡萄糖注射后60 、90 、120 min 血糖值显著降低(P <0.05 、0.01 );天山雪莲0.3 、1.8 g/kg 组小鼠AUC 显著降低(P <0.05 、0.01 ),表明天山雪莲可改善老年脂质代谢异常小鼠的糖耐量,见图1 。

3.3天山雪莲对老年脂质代谢异常小鼠血脂指标的影响

与对照组相比,模型组小鼠血清 TC 、TG 、LDL-C 含量显著升高(P <0.01 )。与模型组相比, 天山雪莲 0.3 、 1.8 g/kg 组小鼠血清 TC 含量明显降低 ( P < 0.01 );天山雪莲 0.9 、 1.8 g/kg 组小鼠血清 TG 含量明显降低( P < 0.01 ),见图 2 。

3.4天山雪莲对老年脂质代谢异常小鼠脂肪比重的影响

与对照组相比,模型组小鼠 BAT 指数显著减少(P <0.01 ),iWAT 指数明显升高(P <0.01 )。与模型组比较,天山雪莲0.9 g/kg 组小鼠BAT 指数明显升高(P <0.05 ),天山雪莲1.8 g/kg 组小鼠iWAT 指数明显降低(P <0.01 ),见图3 。

3.5天山雪莲对老年脂质代谢异常小鼠脂肪组织棕色化基因表达的影响

qRT-PCR 检测结果表明,在BAT 中,与模型组 相比,天山雪莲 0.3 、 0.9 、 1.8 g/kg 组 Ucp1 基因表达明显增加( P < 0.05 、 0.01 ),过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅助激活因子 -1α ( peroxisome proliferator activated receptor γ coacti-vator-1α , Pgc-1α )基因表达无显著性差异( P > 0.05 ),见图 4 。在 iWAT 中,与模型组相比,天山雪莲给药组 UCP1 、 Pgc-1α 基因表达具有增加趋势但无显著性差异( P > 0.05 ),见图 4 。

3.6天山雪莲对老年脂质代谢异常小鼠脂肪组织线粒体生物合成基因表达的影响

结果表明,在 BAT 中,与模型组相比,天山雪莲 0.3 、1.8 g/kg 组DNA 聚合酶γ1 (DNA polymerase γ1 ,Polg1 )基因表达明显增加(P <0.05 ),线粒体转录因子A (mitochondrial transcription factor A ,Tfam )基因表达无显著性差异(P >0.05 ),见图5 。在iWAT 中,与模型组相比,天山雪莲给药组Polg1 、Tfam 基因表达无显著性差异(P >0.05 ),见图5 。

3.7天山雪莲对老年脂质代谢异常小鼠脂肪形态的影响

HE 染色结果显示,与对照组比较,模型组小鼠 皮下 iWAT 较为松散,脂肪细胞直径较大,细胞核被挤至细胞一侧呈薄环状,白色脂肪细胞特征明显。与模型组小鼠比较,天山雪莲 0.3 、 0.9 、 1.8 g/kg 组小鼠皮下白色脂肪组织细胞变小,并呈现多室,脂肪细胞具有棕色化趋势。

与对照组比较,模型组小鼠 BAT 细胞直径较 大,组织中具有单一空泡状脂滴的细胞明显增多,细胞形态更加趋向于白色脂肪细胞。与模型组比较,天山雪莲 0.3 、 0.9 、 1.8 g/kg 组小鼠棕色脂肪组织较为紧密,细胞分布增多,细胞呈现多室,细胞之间可以看到丰富致密的毛细血管,具有较为明显的棕色脂肪细胞形态特征,见图 6 。

3.8天山雪莲对老年脂质代谢异常小鼠脂肪组织Ucp1蛋白表达的影响

脂肪组织免疫组化结果显示,在皮下 iWAT 中,与对照组比较,模型组小鼠 Ucp1 阳性细胞表达明显减少( P < 0.01 )。与模型组比较,天山雪莲 0.3 、 0.9 、 1.8 g/kg 组小鼠 Ucp1 阳性细胞表达明显增多( P <0.05 、0.01 )。

与对照组比较,模型组小鼠 BAT 中 Ucp1 阳性细胞表达明显减少( P < 0.01 )。与模型组比较,天山雪莲 0.3 、 0.9 、 1.8 g/kg 组小鼠中 Ucp1 阳性细胞表达明显增多( P <0.05 、0.01 ),见图7 。

3.9天山雪莲对棕色脂肪细胞标志物基因及Ucp1蛋白表达的影响

qRT-PCR 结果表明,与对照组相比,天山雪 莲 0.025 、 0.050 mg/mL 组中棕色脂肪分化相关基因过氧化物酶体增殖物激活受体 γ ( peroxisome proliferator-activated receptor γ , Pparγ )的 mRNA 表达水平显著增加( P < 0.01 ),天山雪莲 0.025 、 0.100 mg/mL 组中 PR 结构域蛋白 16 ( positive regulatory domain-containing 16 , Prdm16 ) mRNA 表达显著增加( P < 0.01 ), Pgc-1α mRNA 表达无显著性差异( P > 0.05 ),见图 8 。 Ucp1 免疫荧光结果表明, 与对照组相比,天山雪莲 0.025 mg/mL 组可显著增加棕色脂肪细胞特异性蛋白 Ucp1 表达( P < 0.05 ),

表明天山雪莲可能具有促进棕色脂肪细胞分化,激活BAT 的作用,见图9 。

3.10天山雪莲对棕色脂肪细胞线粒体生物发生相关基因及数量的影响

qRT-PCR 结果表明,与对照组比较,天山雪莲0.025 mg/mL 组线粒体生物发生相关基因Tfam mRNA 表达水平显著增加(P <0.05 ),核呼吸因子1 (nuclear respiratory factor 1 ,Nrf1 )mRNA 表达无显著性差异(P >0.05 );葡萄糖代谢相关基因葡萄糖转运蛋白4 (glucose transporter 4 ,Glut 4 )mRNA 表达水平显著增加(P <0.05 ),见图10 。

线粒体 Mito Tracker 染色结果表明,与对照组相比,天山雪莲0.025 、0.100 mg/mL 组均可显著增 加棕色脂肪细胞线粒体数量( P < 0.05 ),表明天山雪莲具有一定增加棕色脂肪线粒体数量的作用,见图 11 。表明天山雪莲可能具有促进棕色脂肪细胞线粒体生物发生,促进葡萄糖摄取的作用。

4讨论

随着年龄的增长,人体逐渐衰老,各项生理机能随之下降,尤其脾胃的运化功能下降明显使水谷精微不能被人体正常吸收利用而化为痰、浊、膏、脂,在体内积累,发展为脂质代谢异常、肥胖等 [13] 。

机体的衰老导致血脂代谢异常的风险大幅度上升,伴随着 TG 、LDL 水平升高,HDL 水平下降,脂质 代谢异常会干扰脂肪细胞的正常生理功能,影响脂肪因子的分泌 [14-15] 。本研究中,造模小鼠出现活动性差、精神萎靡、舌质紫瘀等表征,血脂指标 TC 、 TG 、 LDL-C 含量显著升高, iWAT 指数上升、状态松散且细胞直径较大, BAT 指数下降、形态“白色化”,表明老年脂质代谢异常(气虚血瘀证型)小鼠造模成功。

心脑血管疾病是全球发病率和死亡率最高的疾 病之一,且风险随着年龄的增长而增加,血脂异常是心脑血管疾病重要发生因素之一 [16] 。本研究中,天山雪莲能显著降低老年脂质代谢异常小鼠血清中 TC 、 TG 含量;降低注射葡萄糖后不同时间段血糖值以及 AUC ;上调脂肪细胞葡萄糖代谢基因 Glut 4 表达水平,表明天山雪莲对血脂异常具有改善作用,维持脂质稳态。天山雪莲改善脂质代谢异常的机制与调节脂肪可塑性和线粒体功能障碍具有密切的关系。

衰老会引起脂肪组织组成和分布发生变化,进而影响机体代谢,打破全身能量稳态,引起代谢并发症的逐渐发展。在哺乳动物中,脂肪在能量稳态方面发挥着核心作用。脂肪组织分为 WAT 、BAT 、米色脂肪组织,分别负责不同功能。白色脂肪细胞由单室脂滴占据大部分细胞体积,负责在营养过剩时以TG 的形式储存多余的能量,WAT 过度累积是肥胖的标志[17] 。与WAT 相比,棕色脂肪细胞由多房脂滴、中央细胞核和高密度线粒体构成,线粒体富含的铁元素使组织呈褐色。Ucp1 是棕色脂肪组织中高表达蛋白,存在于线粒体内膜,能够利用脂肪酸破坏质子梯度,使二磷酸腺苷不能磷酸化为三磷酸腺苷,能量以热能的形式释放[18-21] 。因此,BAT 不仅能调节体温功能,而且能够维持能量稳态和消耗过量营养物质,以防止肥胖和脂质代谢紊乱。脂肪具有可塑性,在寒冷、药物刺激下WAT 会发生棕色化,上调Pgc-1α 、Ucp1 等产热基因的表达,增强产热作用;而当机体β- 肾上腺素能信号受损、衰老,BAT 会发生白化,产热功能降低,机体能量消耗减少。米色脂肪是一种特殊的脂肪细胞,干细胞与白色脂肪细胞相同,但具有棕色脂肪细胞特征,同样能够发挥产热的作用[22] 。在衰老的过程中,人体内的BAT 质量和活性会随之下降,主要表现为BAT 活性显著降低、标志性产热基因Ucp1 表达丧失。通过18F-FDG-PET/CT 成像检测发现BAT 活性在青春期和性成熟期间增加,而在60 岁以上的个体活性很难检测到[20] 。而米色脂肪细胞形成能力也随之下降,导致产热功能受损,具体机制仍不清楚,有研究表明在衰老的过程中棕色化基因如Pparγ 、Prdm16 等表达水平会下降[23] 。因此通过激活BAT 功能和诱导WAT 褐化是一种抵抗衰老引起的肥胖和代谢疾病的潜在治疗方法。

BAT 和米色脂肪细胞中丰富的线粒体是机体维持能量代谢的关键,在代谢超载情况下能够通过非耦合呼吸产热对抗脂质代谢失常,防止肥胖、高血糖和糖尿病等疾病的发生[24] 。线粒体功能障碍是衰老引起脂肪组织变化的主要原因之一。线粒体功能障碍引发的肥胖会进一步恶化线粒体功能,脂肪在体内调控失衡会引起炎症,导致活性氧的产生增加,引起氧化应激,最终进一步导致线粒体功能障碍,此外肥胖状态下过多的营养供应会打破正常的线粒体呼吸链和克氏循环,最终加剧肥胖的情况[23,25] 。 线粒体功能障碍包括线粒体DNA 突变增加、线粒体生物合成下降、葡萄糖转运抑制进而引起多种与衰老相关疾病如肥胖、2 型糖尿病等[26] 。脂肪组织中存在大量线粒体,而线粒体在脂肪细胞分化、BAT 产热、调节胰岛素敏感性等方面发挥重要作用。膳食天然化合物诱导脂肪重塑和改善线粒体功能障碍以维持机体代谢稳态是具有潜力的治疗方法[27] 。

本研究发现天山雪莲能够显著改善老年脂质代谢异常小鼠的血脂情况及血糖稳态,其机制可能是通过调节脂肪可塑性和改善线粒体功能障碍。天山雪莲给药后能够诱导 iWAT 棕色化、激活BAT 、降低iWAT 指数、升高BAT 指数、改善脂肪组织状态,在动物和细胞水平上表明能上调棕色脂肪标志基因Prdm16 、Pparγ 及Pgc-1α 表达水平,增加UCP1 蛋白和基因的表达。天山雪莲对线粒体功能障碍的改善作用是通过增强线粒体合成基因Tfam 的表达、葡萄糖代谢相关基因Glut 4 表达和增加线粒体数量实现的。综上所述,天山雪莲能够通过改善脂质代谢、脂肪可塑性、线粒体功能障碍等多方面来综合调节老年小鼠的脂质代谢异常。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突

参考文献(略)

来 源:贺润铖,黄芷棋,冯倩倩,宁一博,孙建宁,张硕峰,董世芬.天山雪莲对老年脂质代谢异常(气虚血瘀型)小鼠的改善作用及机制研究 [J]. 中草药, 2022, 53(17): 5433-5444 .

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