Cistanches Herba zmanjša povečanje telesne mase pri debelih miših, povzročenih z visoko vsebnostjo maščob, po možnosti z odklopom mitohondrijev

Kontakt: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-pošta:audrey.hu@wecistanche.com

Hoi Shan Wong, Jihang Chen, Pou Kuan Leong, Hoi Yan Leung, Wing Man Chan, Kam Ming Ko

* Oddelek za znanost o življenju, Hongkonška univerza za znanost in tehnologijo, Hong Kong, Kitajska.

Povzetek:

Polprečiščena frakcija, izolirana izCistanchesHerba(HCF1), je bilo prej ugotovljeno, da inducira mitohondrijsko ločevanje v celicah H9c2 in v srcih podgan. Zato smo domnevali, da bi HCF1 povzročil učinek izgube teže proti debelosti, ki jo povzroča dieta z visoko vsebnostjo maščob (HFD). Da bi preizkusili to hipotezo, je bil vzpostavljen mišji model debelosti, povzročene s HFD, in preučeni so bili učinki HCF1 na miši, hranjene z normalno prehrano (ND) in HFD. V študiji je dolgotrajno zdravljenje s HCF1 povzročilo učinek zmanjšanja telesne teže proti debelosti, ki jo povzroča HFD, pri samcih in samicah miši. Izguba teže, ki jo povzroča HCF1-, je bila povezana z izboljšano občutljivostjo za insulin pri živalih, hranjenih s HFD. Da bi razumeli mehanizem delovanja, na katerem temelji učinek zmanjšanja telesne teže, ki ga zagotavlja HCF1, so preučili njegove učinke na mitohondrijsko ločevanje. Izvedena je bila tudi primerjalna študija s holestiraminom (CT), sekvestrantom žolčnih kislin. Ugotovitve so pokazale, da je izguba teže, ki jo povzroča HCF1-, verjetno posledica povečane porabe energije, verjetno prek indukcije mitohondrijske ločitve v skeletnih mišicah miši. Tako naše ugotovitve kažejo na potencialno uporabo HCF1 za preprečevanje debelosti in s tem povezanih zdravstvenih posledic, kot so sladkorna bolezen, kardiovaskularne bolezni in presnovni sindrom.

Ključne besede: Cistanches Herba, nadzor telesne teže,mitohondrijsko odklop,Mitohondrijski odklopni protein 3

cistanche tubolosa zdravstvene koristi

Chengdu Wecistanche v glavnem proizvaja izdelke Cistanche za zdravo življenje.

Uvod

Za debelost je značilno nenormalno kopičenje maščobe v maščobnem tkivu in drugih organih, kar negativno vpliva na zdravje. Trenutne ugotovitve so pokazale, da so sedeči način življenja in spremembe v sestavi prehrane v bogatih družbah povzročile epidemijo debelosti, s sočasnim povečanjem incidence različnih nenalezljivih kroničnih bolezni, povezanih z debelostjo, kot je presnovni sindrom (Shi et al., 2012). . Nacionalna raziskava o pregledu zdravja in prehrane (NHANES), izvedena leta 2007, je pokazala, da je globalna razširjenost debelosti več kot 30 odstotkov, v naslednjih dveh desetletjih pa naj bi se povečala za nadaljnjih 33 odstotkov (Finkelstein et al., 2012). Začetek debelosti se bo premaknil tudi na mlado populacijo, kar se odraža v trendih prekomerne telesne teže in debelosti pri otrocih in mladostnikih (McTigue, Garrett in Popkin, 2002). Te ugotovitve napovedujejo potencialno breme zdravstvene oskrbe za debelost in s tem povezane posledice za zdravje, kar nakazuje takojšnjo potrebo po nadzoru velikosti populacije debelih.

Obvladovanje debelosti zahteva dolgoročno intervencijo in multidisciplinarni pristop. Glede na epidemijo debelosti je bilo iskanje izvedljivih neterapevtskih in/ali terapevtskih posegov področje intenzivnih raziskav. Strategija je usmerjena predvsem v vzpostavitev energetskega ravnovesja s povečevanjem porabe energije ali zmanjševanjem vnosa energije. Med različnimi pristopi, ki vključujejo nadomestno prehrano, vadbo, zaviranje absorpcije v črevesju in aktivacijo simpatičnega živčnega sistema, indukcijo mitohondrijskih odklopnikov, bodisi z uporabo kemičnega odklopnika ali z indukcijo mitohondrijskih odklopnih proteinov (Cerqueira, Laurindo, & Kowaltowski, 2011; Clapham et al., 2000), je dokazano učinkovito sredstvo za hujšanje (Clapham et al., 2000; Diehl & Hoek, 1999; Harper, Dickinson & Brand, 2001; Li et al., 2000). Mitohondrijsko ločevanje se nanaša na proces, ki povzroči ločevanje med procesi transporta elektronov, ki dajejo energijo, in fosforilacijo ADP v mitohondriju. S ponudbo alternativne poti protonske prevodnosti mitohondrijsko odklop povzroči disipacijo protonskega gradienta in hitrejšo porabo kisika (Brand et al., 2005). Pod pogojem odklopa je zmanjšanje sinteze ATP povezano z zmanjšanjem potenciala mitohondrijske membrane, pri čemer se potencialna energija, shranjena v protonskem gradientu, razprši kot toplota. Ta jalov cikel transporta protonov porabi velik delež presnovne energije v različnih tkivih, zlasti v skeletnih mišicah, ki porabijo okoli 20 odstotkov celotne energije, ustvarjene pri presnovi (Chan, Wei, Chigurupati in Tu, 2010; Korshunov, Skulachev in Starkoc). , 1997). Modulacija uhajanja mitohondrijskih protonov poveča bazalno presnovo, ki prispeva k pomembnemu deležu dnevne porabe energije, s posledično večjo uporabo gorivnih molekul (kot so maščobne kisline) in zato povzroči izgubo teže (Ricquier & Bouillaud, 2000). ).

Cistanches Herba, posušena cela rastlina Cistanche deserticola YC Ma, je v tradicionalni kitajski medicini krepčilno zelišče, ki poživlja Jang. Zelišče se na Kitajskem že več sto let uporablja kot zdravo živilo za zdravljenje pomanjkanja ledvic. Naše nedavne ugotovitve so pokazale, da je polprečiščena frakcija Cistanches Herba (HCF1) povzročila odklop mitohondrijev v celicah H9c2 in v srcih podgan (Wong & Ko, 2013). Dokazano je bilo tudi, da je dolgotrajno zdravljenje s HCF1 (pri dnevnih odmerkih 1,14 in 11,4 mg/kg; 14 zaporednih dni) povzročilo učinek odklopa na mitohondrije, izolirane iz ledvic in jeter pri podganah, kar posredno dokazuje zmanjšanje ravni ATP v teh tkiva (neobjavljeni podatki). Glede na to, da je indukcija odklopa mitohondrijev učinkovito sredstvo za hujšanje (Clapham et al., 2000; Diehl & Hoek, 1999; Harper et al., 2001; Li et al., 2000), smo domnevali, da bi HCF1 prav tako proizvajal odklop mitohondrijev v skeletnih mišicah s posledično zmanjšanjem telesne teže. Za testiranje hipoteze je bil vzpostavljen mišji model debelosti, povzročene z dieto z visoko vsebnostjo maščob (HFD), in raziskani so bili učinki HCF1 na miši, hranjene z normalno prehrano (ND) in HFD. Poleg tega je bila izvedena tudi primerjalna študija med učinki HCF1 in sekvestrantom žolčnih kislin holestiraminom (CT) (Chen et al., 2010; Yamato et al., 2012), da bi opredelili učinek zmanjšanja telesne teže, ki ga zagotavlja HCF1.

steblo cistanche

2. Materiali in metode

2.1. Ekstrakcija zelišč

Cistanches Herba, posušena cela rastlina Cistanches deserticola YC Ma (Orobanchaceae), je bila kupljena pri lokalnem trgovcu z zelišči (Lee Hoong Kee). Dobavitelj je potrdil pristnost zelišča in vzorec vavčerja (HKUST00301) je bil deponiran na Oddelku za znanost o življenju Hongkonške univerze za znanost in tehnologijo (HKUST). Etanolni ekstrakt Cistanches Herba je bil pridobljen z ekstrakcijo etanola iz zmletega rastlinskega materiala s segrevanjem pod refluksom pri 78 stopinjah 2 uri, kot je opisano prej (Leung & Ko, 2008), pri čemer je bil izkoristek 14 odstotkov (m/m). Ekstrakt smo nadalje frakcionirali s kromatografijo na silikagelu (Wong & Ko, 2013). Dobili smo HCF1 z izkoristkom ekstrakcije 1,14 odstotka. Ekstrakt smo posušili z izhlapevanjem topila pri znižanem tlaku pri 50 stopinjah in posušen ekstrakt smo do uporabe shranili pri -20 stopinjah.

2.2. Kemikalije

Testni reagent Bio-Rad je bil kupljen pri Bio-Rad Laboratories (Richmond, CA, ZDA). Komplet za testiranje trigliceridov LabAssay™ (290-63701), holesterola LabAssay™ (294-65801) in HDL-holesterola E (431-52501) je bil kupljen pri Wako (Osaka, Japonska). Protitelo proti UCP3 (E-18) (kataloška številka sc-31387) ​​je bilo kupljeno pri Santa Cruz Biotechnology (Santa Cruz, CA, ZDA). Vse druge kemikalije so bile kupljene pri Sigmi (St. Louis, MO, ZDA).

2.3. Nega živali

Miši ICR (8 tednov; 30–35 g za samce in 25–30 g za samice) so vzdrževali v 12--urnem ciklu temno/svetlo v prostoru z nadzorovanim zrakom/vlažnostjo pri približno 22 stopinjah in dovoljevali hrano in vode ad libitum v obratih za oskrbo živali in rastlin (APCF) na HKUST. Vse eksperimentalne postopke je odobril Odbor za raziskovalno prakso (HKUST) (odobritev protokola za živali št. 2013049; datum odobritve: 25. september 2013; trajanje poskusa: 3 leta).

cistanche podaljšanje življenjske dobe

2.4. Protokol zdravljenja

Da bi preučili učinek HCF1 na debelost, ki jo povzroča HFD, so miši ICR samci ali samice naključno razporedili v osem skupin, v vsaki je bilo 10–15 miši: (1) kontrola normalne prehrane (ND, 13 odstotkov energije, pridobljene iz maščobe); (2) ND plus nizek odmerek HCF1 (HCF1 L) (pri dnevnem odmerku 1,5 mg/kg); (3) ND plus srednji odmerek HCF1 (HCF1 M) (pri dnevnem odmerku 15 mg/kg); (4) ND plus visok odmerek HCF1 (HCF1 H) (pri dnevnem odmerku 45 mg/kg); (5) HFD (60 odstotkov energije pridobljene iz maščobe; kupljeno pri Research Diet Inc., izdelek št. D12492) kontrola; (6) HFD plus HCF1 L; (7) HFD plus HCF1 M; in (8) HFD plus HCF1 H. Ker so pri podganah in ljudeh poročali o razlikah med spoloma v odzivnosti na spremembe telesne teže, povzročene s prehrano, in intervencijah za zmanjšanje telesne teže (Rodriguez & Palou, 2004; Rodriguez, Quevedo-Coli, Roca in Palou, 2001), nas je zanimalo raziskovanje učinkov HCF1 na samce in samice miši. Odmerki HCF1 so bili izpeljani iz njegovih učinkovitih odmerkov za induciranje mitohondrijskih odklopnih src podgan (Wong & Ko, 2013). V skupinah za sočasno zdravljenje s HCF1 so miši intragastrično dajali HCF1 5 dni na teden 8 tednov (tj. 40 odmerkov). Kontrolne miši so prejele samo nosilec (olivno olje). Telesno težo in porabo hrane miši smo spremljali tedensko med potekom poskusa. Spremembe telesne teže so bile kvantificirane z izračunom površine pod krivuljo (AUC) grafa, ki prikazuje odstotek začetne telesne teže glede na čas (teden 1–8) in izražene v poljubnih enotah. Vzorce krvi smo odvzeli 24 ur po zadnjem odmerjanju HCF1 iz miši, ki so bile čez noč tešče, anestezirane s fenobarbitalom, s srčno punkcijo. Miši so bile nato žrtvovane z dislokacijo materničnega vratu. Vzorci gastrocnemius mišice so bili izrezani za nadaljnjo biokemijsko analizo. Maščobne blazinice (gonadno, retroperitonealno in mezenterično maščobo) so razrezali in stehtali. Razmerje med maso določene maščobne blazinice in telesno težo je bilo ocenjeno in izraženo kot indeks maščobne blazinice. Da bi preučili učinek CT na debele mišje samce, hranjene s HFD, so mišjim samcem intragastrično dajali CT (suspendiran v vodi) v dnevnem odmerku 300 mg/kg.

2.5. Priprave vzorcev

Vzorci plazme, homogenati skeletnih mišic (frakcija brez jedra) in mitohondrije skeletnih mišic so bili pridobljeni, kot je opisano prej (Leong et al., 2013).

2.6. Biokemična analiza

2.6.1. Vsebnost glukoze in lipidov v plazmi

Ravni glukoze v plazmi so bile izmerjene s kompletom za testiranje glukoze (heksokinaze) (Sigma, St. Louis, MO, ZDA). Količino glukoze smo ocenili z dodatkom reakcijske zmesi, ki je vsebovala 1,5 mM NAD, 1.0 mM ATP, 1.0 enoto/mL heksokinaze in 1.0 enoto/ ml glukoza-6-fosfat dehidrogenaze. Spremembe absorpcije pri 340 nm smo spremljali spektrofotometrično s števcem več nalepk Victor V3 (Perkin Elmer, Santa Clara, CA, ZDA).

Ravni plazemskih trigliceridov (TG), celokupnega holesterola (TC) in holesterola lipoproteinov visoke gostote (HDL) so bile izmerjene s kompleti za testiranje: TG: LabAssayTM Triglyceride, TC: LabAssayTM Cholesterol; HDL-C: komplet za testiranje HDL-holesterola E. Vsebnost TG, TC in HDL je bila ocenjena z dodajanjem kromogenih reagentov, ki jih zagotavljajo ustrezni testni kompleti. Spremljali smo spremembe absorpcije pri 600 nm (Siddiqua, Hamid, Ar-Rashid, Akther in Choudhuri, 2010). Raven holesterola lipoproteinov nizke gostote (LDL) je bila ocenjena po Friedewaldovi formuli:

LDL= TC-( HDL plus TG/5 )

2.6.2. Aktivnost fosfofruktokinaze (PFK) v skeletnih mišicah

Aktivnost PFK smo ocenili z mešanjem reakcijske zmesi, ki je vsebovala 1 mM fruktozo-6-fosfata, 1 mM ATP, 0.5 mM NADH, 2 mU/mL aldolaze, 2 mU/mL triosefosfat izomeraze, 2 mU /mL glicerofosfat dehidrogenaze v testnem pufru (50 mM Tris-HCl, 5 mM MgCl2, 5 mM (NH4)2SO4, pH 7,4) s frakcijo brez jedra (50 ug beljakovin/mL) skeletne mišice v končnem volumnu 200 μL. Nato smo izmerili oksidacijo NADH s spremljanjem sprememb absorbance pri 340 nm (Coelho, Costa in Sola-Penna, 2007).

2.6.3. Aktivnost citrat sintaze (CS).

Reakcijsko zmes za merjenje aktivnosti CS smo pripravili z mešanjem {{0}}.1 M Tris pufra (pH 8.0), 0.058 mM acetil -CoA in 0,1 mM 5,5'-ditiobis-(2-nitrobenzojske kisline) (DTNB). Reakcijo smo sprožili z dodatkom oksaloacetata (končna koncentracija: 0,5 mM). Absorbanca pri 412 nm je bila zabeležena vsakih 30 s pri 30 stopinjah 3 minute (Carter, Rennie, Hamilton in Tarnopolsky, 2001; Holloway, Bonen in Spriet, 2009).

cistanche tubolosa zdravstvene koristi

2.6.4. aktivnost -hidroksi acil-koencim A dehidrogenaze (-HAD).

Aktivnost -HAD smo izmerili z mešanjem reakcijske zmesi, ki je vsebovala 100 µM acetoacetil-CoA in 100 µM -NADH v testnem pufru (100 mM kalijevega fosfatnega pufra z 2 mM etilendiamintetraocetne kisline (EDTA), pH 7,3). Spremembe absorbance pri 340 nm smo spremljali pri 30 stopinjah 2 minuti (Holloway et al., 2006).

2.6.5. Aktivnost karnitin palmitoiltransferaze (CPT).

Ocena aktivnosti CPT je temeljila na CPT katalizirani proizvodnji CoA-SH iz palmitil-CoA. Reakcijo smo sprožili z dodajanjem L-karnitina (končna koncentracija 6 μM) v reakcijsko mešanico (16 mM Tris, 2,5 mM EDTA, 2 mM DTNB in ​​50 μM palmitoil-CoA, pH 8,0). Absorbanco pri 412 nm smo spremljali pri 30 stopinjah 180 s. Za oceno encimske aktivnosti smo uporabili milimolarni ekstincijski koeficient 13,6 mM−1 cm−1 za 5'-tio-2-nitrobenzoat (končni produkt). Ena enota aktivnosti CPT je definirana kot količina encima, ki katalizira sproščanje 1 nmol CoA-SH v 1 minuti (Karlic, Lohninger, Koeck in Lohninger, 2002).

2.6.6. Mitohondrijsko dihanje

Stopnje dihanja v mitohondrijih, izoliranih iz mišjih skeletnih mišic, so bile določene, kot sta opisala Wong in Ko (2013). Na kratko, mitohondrijsko dihanje smo izmerili polarografsko z elektrodo tipa Clark (Hansatech Instruments, Norfolk) pri 30 stopinjah. Mitohondrijsko frakcijo (1 mg proteina/mL) smo inkubirali v respiratornem pufru (30 mM KCl, 6 mM MgCl2, 75 mM saharoza, 1 mM EDTA, 20 mM KH2PO4, pH 7,0). Dodali smo raztopino substrata, ki je vsebovala 15 mM natrijevega piruvata in 5 mM natrijevega malata. Po uravnoteženju je bilo dihanje v stanju 3 sproženo z dodatkom ADP (končna koncentracija 0,6 mM). Ko je bil ves dodan ADP porabljen za generiranje ATP, smo dodali oligomicin, da induciramo dihanje v stanju 4. Respiratorno kontrolno razmerje (RCR) je bilo ocenjeno z izračunom razmerja stopenj dihanja med stanjem 3 in stanjem 4 (Jiang et al., 2009).

2.6.7. izraz UCP3

Raven UCP3 je bila ocenjena z analizo Western blot z uporabo protiteles proti UCP3 (E-18) po analizi SDS-PAGE mitohondrijske frakcije z uporabo ločevalnega gela z 10 odstotki akrilamida. Naložili smo mitohondrijske frakcije, izolirane iz mišjih skeletnih mišic (100 g), in kot referenčni marker uporabili citokrom c-oksidazo (COX). Imunsko obarvane beljakovinske trakove smo analizirali z denzitometrijo (Quantiscan, Biosoft, Cam bridge, GB, Združeno kraljestvo) in količine (poljubne enote) UCP3 normalizirale glede na raven COX (poljubne enote) v vzorcu.

2.7. Analiza beljakovin

Koncentracijo beljakovin smo določili s kompletom za analizo beljakovin Bio-Rad. Koncentracijo beljakovin smo določili iz umeritvene krivulje z uporabo govejega serumskega albumina (BSA) kot standarda.

2.8. Statistična analiza

Vsi podatki so bili izraženi kot povprečje ± standardna napaka povprečja (SEM), razen če ni navedeno drugače. Podatki so bili analizirani z enosmerno analizo variance (enosmerna ANOVA), razlika med skupinami pa je bila zaznana s Tukeyjevim razponskim testom, ko je p <>

Cistanche herba

3. Rezultati

3.1. Učinki HCF1 na telesno težo pri miših, hranjenih z ND in HFD

Hranjenje z ND dieto je povzročilo rahlo povečanje telesne teže (za 13 oziroma 10 odstotkov) pri mišjih samcih in samicah med 8-tedenskim poskusom (slika 1a). HFD je pospešil povečanje telesne teže, pri čemer je bil obseg stimulacije 269 odstotkov oziroma 320 odstotkov pri mišjih samcih in samicah v primerjavi z ustreznimi živalmi ND (slika 1a). Spremembe telesne teže med 8-tedenskim poskusom so bile kvantificirane in izražene v poljubnih enotah. Zdravljenje s HCF1 je popolnoma zavrlo povečanje telesne mase pri samcih miši, hranjenih z ND (slika 1b). Zdravljenje s HCF1 je prav tako odvisno od odmerka zavrlo povečanje telesne mase pri miših, hranjenih s HFD, pri čemer je bila stopnja inhibicije 100 odstotkov oziroma 61 odstotkov pri 45 mg/kg pri mišjih samcih in samicah (slika 1b). Pri hranjenju s HFD in/ali sočasnem zdravljenju s HCF1 v primerjavi z nezdravljenimi mišmi, hranjenimi z ND, niso opazili pomembne spremembe v porabi hrane (podatki niso prikazani).

Slika 1 – Učinki HCF1 na spremembe telesne teže pri miših, hranjenih z ND in HFD. Telesno težo so spremljali tedensko med 8-tedenskim poskusom. (a) Časovni potek sprememb telesne teže je bil analiziran z mešano zasnovo ANOVA, razlika med skupinami pa je bila odkrita s Tukeyjevim testom razpona. Podatki so bili izraženi v odstotkih kontrole glede na ustrezno začetno telesno težo. (b) Spremembe telesne teže so bile kvantificirane, kot je opisano v Materialih in metodah. Podatki so bili izraženi v odstotkih kontrole glede na ND kontrolo [kontrolna vrednost AUC (poljubna enota): moški=777.6 ± 10.4; ženska {{10}}.0 ± 8,0]. Navedene vrednosti so srednje vrednosti ± SEM, z n=15. * Bistveno drugačen od kontrole ND; # Značajno se razlikuje od kontrole HFD (p <>

3.2. Učinki HCF1 na indekse maščobnih blazinic pri miših, hranjenih z ND in HFD

Preučevali so tudi učinke HCF1 na kopičenje maščobe. HFD je povzročil znatno povečanje indeksov podkožne in visceralne maščobe pri mišjih samcih (za 346 odstotkov oziroma 325 odstotkov) in samicah (za 248 odstotkov oziroma 257 odstotkov) (slika 2). Medtem ko zdravljenje s HCF1 ni povzročilo nobenega učinka na podkožno in visceralno maščobo pri miših, hranjenih z ND, je bila sposobnost HCF1, da zavre s HFD povzročeno povečanje telesne teže, povezana z zmanjšanjem mase telesne maščobe, kar je razvidno iz zmanjšanja obeh podkožne in visceralne maščobe pri samcih, hranjenih s HFD (za 42 odstotkov oziroma 49 odstotkov, pri 45 mg/kg) in v visceralni maščobi pri mišjih samicah, hranjenih s HFD (za 53 odstotkov, pri 45 mg/kg) (slika 2) .

Slika 2 – Učinki HCF1 na indekse maščobnih blazinic pri miših, hranjenih z ND in HFD. Maso podkožne maščobe in visceralne maščobe smo izmerili, kot je opisano v Materialih in metodah. Podatki so bili izraženi v odstotkih kontrole glede na ND kontrolo. Navedene vrednosti so srednje vrednosti ± SEM, z n=15. * Bistveno drugačen od kontrole ND; # Bistveno drugačen od nadzora HFD (p <>

3.3. Učinki HCF1 na vsebnost glukoze in lipidov v plazmi pri miših, hranjenih z ND in HFD

Zdravljenje s HCF1 ni spremenilo vsebnosti glukoze in lipidov v plazmi pri samcih in samicah miši, hranjenih z ND (slika 3). Hranjenje s HFD je povzročilo znatno zvišanje ravni glukoze v plazmi (za 39 oziroma 29 odstotkov) pri mišjih samcih in samicah v primerjavi z ustrezno kontrolo ND (slika 3a). HCF1 H je obrnil s HFD povzročeno zvišanje ravni glukoze v plazmi (za 41 oziroma 64 odstotkov) pri mišjih samcih in samicah (slika 3a). HFD je tudi pomembno zvišal plazemske ravni TG (za 38 oziroma 53 odstotkov) pri mišjih samcih in samicah v primerjavi z ustrezno kontrolo ND (slika 3b). HCF1 L in HCF1 M sta znatno zavirala s HFD povzročeno zvišanje ravni TG v plazmi pri samcih (za 135 oziroma 192) in samicah (za 103 oziroma 146 odstotkov) miših (slika 3b). HCF1 H je povzročil znatno zvišanje ravni TG v plazmi (za 21 odstotkov) pri mišjih samicah, hranjenih s HFD, v primerjavi z nezdravljeno kontrolo HFD (slika 3b). Poleg plazemskega TG so po hranjenju s HFD opazili tudi znatna povečanja plazemskih ravni TC, pri čemer je bil obseg povečanja 73 odstotkov oziroma 100 odstotkov pri mišjih samcih in samicah (slika 3c). Povečanja ravni TC v plazmi so bila povezana z znatnim zmanjšanjem razmerja med HDL/LDL v plazmi tako pri mišjih samcih (za 29 odstotkov) kot samicah (za 49 odstotkov), hranjenih s HFD (slika 3d). HCF1 M in HCF1 H sta zmanjšala s HFD povzročeno povečanje ravni TC v plazmi pri mišjih samcih, hranjenih s HFD, s sočasnim zvišanjem razmerja HDL/LDL v plazmi (za 255 odstotkov oziroma 212 odstotkov) v primerjavi z nezdravljenim HFD nadzor (sliki 3c in 3d). HCF1 L in HCF1 M sta zavirala s HFD povzročeno zvišanje ravni TC v plazmi (za 22 odstotkov oziroma 32 odstotkov) pri mišjih samicah, pri čemer niso opazili nobene spremembe v razmerju HDL/LDL v plazmi (sliki 3c in 3d).

Slika 3 – Učinki HCF1 na vsebnost glukoze in lipidov v plazmi pri miših, hranjenih z ND in HFD. Glukoza v plazmi, nivo TG in TC so bili izmerjeni, kot je opisano v materialih in metodah. Podatki so bili izraženi v odstotkih kontrole glede na ND kontrolo [kontrolna raven glukoze v plazmi (mg/dL): moški=91.1 ± 3,3, ženske=86.0 ± 2,3; kontrolna raven TG v plazmi (mg/dL): moški=52.0 ± 1,7, ženske=95.8 ± 4,1; kontrolna raven TC v plazmi (mg/dl): moški {{20}}.8 ± 4.3, ženske=118.6 ± 5.4]. Navedene vrednosti so srednje vrednosti ± SEM, z n=15. * Bistveno drugačen od ND kontrole; # Značajno se razlikuje od kontrole HFD (p <>

3.4. Učinki HCF1 na vsebnost jetrnih lipidov pri miših, hranjenih z ND in HFD

Zdravljenje s HCF1 ni spremenilo ravni jetrnih TG in TC pri miših, hranjenih z ND (slika 4). Poraba HFD je znatno zvišala jetrne ravni TG (za 108 odstotkov oziroma 135 odstotkov) pri mišjih samcih in samicah v primerjavi z ustrezno kontrolo ND (slika 4a). HCF1 H je po eni strani zadušil povišanje jetrne ravni TG, ki ga povzroča HFD (za 54 odstotkov) pri mišjih samcih, v primerjavi z nezdravljeno kontrolo HFD (slika 4a). Po drugi strani pa je HCF1 H dodatno povečal raven jetrnega TG (za 14 odstotkov) pri mišjih samicah, hranjenih s HFD, v primerjavi z ustrezno nezdravljeno kontrolo HFD (slika 4a). HFD je povzročil tudi znatno povečanje jetrnih ravni TC (za 48 odstotkov oziroma 26 odstotkov) pri mišjih samcih in samicah (slika 4b). Medtem ko sta HCF1 L in HCF1 H znatno zavirala s HFD povzročeno zvišanje (za 42 oziroma 44 odstotkov) ravni TC v jetrih pri mišjih samcih, hranjenih s HFD, je lahko samo HCF1 H povzročil podoben učinek na samicah, hranjenih s HFD, s stopnja inhibicije je 62 odstotkov (slika 4b).

Slika 4 – Učinki HCF1 na vsebnost lipidov v jetrih pri miših, hranjenih z ND in HFD. Ravni jetrnih TG in TC so bile izmerjene, kot je opisano v Materialih in metodah. Podatki so bili izraženi v odstotkih kontrole glede na ND kontrolo [kontrolna jetrna raven TG (g/mg beljakovin): moški=31.7 ± 1,6, ženske=38.5 ± 1.7; kontrolna raven TC v jetrih (g/mg beljakovin): moški=12.8 ± 0.4, ženske=17.9 ± 1,2]. Podane vrednosti so srednje vrednosti ± SEM, z n {{20}}. * Bistveno drugačen od kontrole ND; # Značajno se razlikuje od kontrole HFD (p <>

3.5. Učinki HCF1 na aktivnosti presnovnih encimov v skeletnih mišicah, izoliranih iz miši, hranjenih z ND in HFD

Zdravljenje s HCF1 je spodbudilo aktivnost PFK v skeletnih mišicah samcev ali samic miši, hranjenih z ND, pri čemer je bil učinek na mišjih samcih izrazitejši (55-odstotno v primerjavi z 20-odstotnim povečanjem pri 45 mg/kg) (slika 5a). Uživanje HFD je povzročilo znatno zmanjšanje aktivnosti PFK (za 16 oziroma 17 odstotkov) pri mišjih samcih in samicah (slika 5a). HCF1 H je obrnil s HFD povzročeno zatiranje aktivnosti PFK (za 153 odstotkov oziroma 100 odstotkov) pri samcih in samicah miši, hranjenih s HFD (slika 5a). Zdravljenje s HFD in HCF1 ni povzročilo zaznavnih učinkov na aktivnost CS v skeletnih mišicah samcev ali samic miši v primerjavi z ustrezno neobdelano kontrolo ND (slika 5b). HCF1 ni povzročil nobenega učinka na aktivnost -HAD skeletnih mišic samcev ali samic miši, hranjenih z ND (slika 5c). Hranjenje s HFD je stimuliralo aktivnost -HAD (za 47 oziroma 21 odstotkov) pri mišjih samcih in samicah v primerjavi z nezdravljeno kontrolo ND (slika 5c). HCF1 je pri vseh testiranih odmerkih znatno zaviral s HFD inducirano stimulacijo aktivnosti -HAD pri mišjih samcih, pri čemer je bila stopnja inhibicije 62 odstotkov v primerjavi z neobdelano kontrolo HFD (slika 5c). Zdravljenje s HCF1 ni povzročilo pomembnih sprememb v aktivnosti -HAD pri mišjih samicah, hranjenih z ND in HFD (slika 5c). Medtem ko je HCF1 H povzročil znatno zmanjšanje aktivnosti CPT (za 16 odstotkov) skeletnih mišic pri mišjih samcih, hranjenih z ND (slika 5d), sta HCF1 L in HCF1 M znatno povečala aktivnost CPT za 24 odstotkov in 22 odstotkov pri hranjenih z ND. samice miši v primerjavi s kontrolo ND (slika 5d). Hranjenje s HFD je prav tako povečalo aktivnost CPT (za 13 oziroma 18 odstotkov) pri mišjih samcih in samicah. HCF1 je obrnil povečanje aktivnosti CPT, ki ga je povzročil HFD, pri čemer je bila stopnja supresije 72 odstotkov pri mišjih samcih (pri vseh testiranih odmerkih) in 100 odstotkov pri mišjih samicah (HCF1 L) (slika 5d).

Slika 5 – Učinki HCF1 na presnovne encimske aktivnosti v skeletnih mišicah, izoliranih iz miši, hranjenih z ND in HFD. Aktivnosti PFK, CS, -HAD in CPT skeletnih mišic so bile izmerjene, kot je opisano v Materialih in metodah. Podatki so bili izraženi v odstotkih kontrole glede na ND kontrolo [kontrolna aktivnost PFK (mU/mg beljakovin): moški=19.5 ± 1,1, ženske=14.1 ± 0.7 ; kontrolna aktivnost CS (mU/mg beljakovin): moški=30.6 ± 1.3, samica=36.8 ± 3.6; kontrolna aktivnost -HAD (mU/mg beljakovin): moški=13.5 ± 0.6, ženske=16.8 ± 0.6; kontrolna aktivnost CPT (mU/mg beljakovin): moški {{30}}.0 ± 0.3, samica=3.0 ± { {39}}.1]. Navedene vrednosti so srednje vrednosti ± SEM, z n=15. * Bistveno drugačen od ND kontrole; # Značajno se razlikuje od kontrole HFD (p <>

3.6. Učinki HCF1 na mitohondrijski RCR v mišjih skeletnih mišicah

HFD ni povzročil zaznavnega učinka na mitohondrijski RCR v mišjih skeletnih mišicah (slika 6). Z zdravljenjem s HCF1 povzročeno mitohondrijsko ločevanje v mišjih skeletnih mišicah, kar dokazuje znatno zmanjšanje mitohondrijskih RCR tako pri hranjenih z ND (61–69 odstotkov pri samcih; 66 odstotkov pri samicah) kot pri hranjenih s HFD (73–78 odstotkov pri samcih; 67). –70 odstotkov pri mišjih samicah) v primerjavi z ustreznimi nezdravljenimi živalmi (slika 6).

Slika 6 – Učinki HCF1 na mitohondrijski RCR v skeletnih mišicah samcev in samic miši, hranjenih z ND in HFD. Mitohondrijski RCR je bil izmerjen, kot je opisano v Materialih in metodah. Podatki so bili izraženi v odstotkih kontrole glede na ND kontrolo. Navedene vrednosti so srednje vrednosti ± SEM, z n=15. * Bistveno drugačen od kontrole ND; # Bistveno drugačen od nadzora HFD (p <>

3.7. Učinki HCF1 na izražanje UCP3 v mitohondrijih, izoliranih iz mišjih skeletnih mišic

Preučevali so tudi učinke HCF1 na izražanje UCP3, da bi raziskali možno vpletenost mitohondrijske ločitve pri izgubi teže, ki jo povzroči HCF1-. 2--tedensko zdravljenje s HCF1 H je občutno zvišalo raven UCP3 v mitohondrijih, izoliranih iz mišjih skeletnih mišic pri mišjih samcih, pri čemer je bil obseg stimulacije 67 odstotkov v primerjavi z neobdelano kontrolo (slika 7).

Slika 7 – Učinki HCF1 na izražanje UCP3 v mitohondrijih, izoliranih iz mišjih skeletnih mišic. Mišim samcem so 14 zaporednih dni intragastrično dajali HCF1 H. Mitohondrije smo izolirali, kot je opisano v Materialih in metodah, izražanje UCP3 pa smo izmerili z Western blot analizo. Podatki so bili kvantificirani in izraženi v odstotkih kontrole glede na netretirano kontrolo. Navedene vrednosti so srednje vrednosti ± SEM, z n=4. * Bistveno drugačen od netretirane kontrole.

3.8. Primerjave med HCF1 in CT glede njunih učinkov na miši, hranjene z ND in HFD

Da bi bolje razumeli mehanizem, na katerem temelji učinek zmanjšanja telesne teže, ki ga zagotavlja HCF1, so preučevali tudi učinke CT, sekvestranta žolčnih kislin, na mišje samce, hranjene z ND in HFD. Tako CT kot HCF1 sta med 8-tedenskim potekom poskusa popolnoma zavirala povečanje telesne mase, ki ga je povzročil ND. Obe zdravljenji sta povzročili tudi supresivne učinke na povečanje telesne teže, ki ga povzroča HFD, indeks visceralne maščobe, plazemsko glukozo/TG/TC kot tudi raven jetrnega TG/TC, pri čemer je bil učinek CT bolj izrazit (tabela 1). Za razliko od HCF1, ki je povečal razmerje med HDL/LDL v plazmi le pri miših, hranjenih s HFD, je CT v primerjavi z ustrezne neobdelane kontrole ND (tabela 1). Poleg tega, medtem ko je HCF1 povečal aktivnost PFK v skeletnih mišicah samcev miši, hranjenih z ND (54 odstotkov) in HFD (14 odstotkov), v primerjavi z neobdelano kontrolo ND, CT ni povzročil zaznavnega učinka pri miših, hranjenih z ND, in lahko obnovi le s HFD povzročeno zmanjšanje aktivnosti PFK na kontrolno vrednost miši, hranjenih z ND (tabela 1). Obravnavi s CT in HCF1 sta obrnili s HFD povzročeno povečanje aktivnosti -HAD (za 61 oziroma 60 odstotkov) in CPT (za 122 odstotkov oziroma 72 odstotkov) pri mišjih samcih (tabela 1). Medtem ko je HCF1 povzročil mitohondrijsko ločevanje, kar dokazuje znatno zmanjšanje vrednosti mitohondrijske RCR pri samcih miši, hranjenih z ND in HFD, CT ni povzročil zaznavnega učinka na mitohondrijsko ločevanje (tabela 1).

Za več informacij kliknite tukaj, da dobite II. del

Od: "Cistanches Herba zmanjša povečanje telesne mase pri debelih miših, povzročenih z visoko vsebnostjo maščob, po možnosti z odklopom mitohondrijev"Hoi Shan Wong et al.

---revija za funkcionalna živila 10 (2014) 292–304