发酵栗子内壳提取物对肥胖诱发的肝脂肪变性的预防作用

Hee-Seop Lee,1 Sung-Jin Lee,2 Jin-Nyoung Ho,3 and Hong-Yon Cho1

摘要

本研究旨在研究富含没食子酸的发酵栗子内壳提取物(FCCE)对高脂饮食(HFD)引起的肥胖和肝脏脂肪变性小鼠模型的影响。与高脂饮食组相比,喂食FCCE的小鼠表现出体重增加减少,并显示出较低的腹部脂肪垫重量,包括附睾、腹膜后和肠系膜脂肪组织。此外,FCCE通过抑制脂肪生成因子,如过氧化物酶体激活受体γ和CCAAT/增强子结合蛋白α,以及脂肪生成因子,如甾醇调节元件结合蛋白-1c、脂肪酸合成酶和硬脂酰CoA去饱和酶-1,来减少脂肪细胞的大小。此外,FCCE降低了血清和肝脏中的脂质水平,以及血清丙氨酸氨基转移酶和天门冬氨酸氨基转移酶水平,这是肝脏损伤的标志。肝脏的组织学观察显示,FCCE明显减弱了HFD引起的肝脏脂肪变性。FCCE对肝脏脂质调节因素的影响可能部分与单磷酸腺苷激活的蛋白激酶的激活有关。这些结果表明,富含没食子酸的FCCE有可能成为预防肥胖和与肥胖有关的脂肪肝的一种有前途的功能食品。

关键词:栗子,脂肪肝,发酵,肥胖症

引言

以严重超重为特征的肥胖症是增加严重代谢性疾病风险的主要因素,如心力衰竭、高血压、糖尿病和骨关节炎。一般来说,肥胖是由于热量摄入过多导致脂肪组织扩张而建立的,这导致脂肪细胞增生和肥大(Polyzos和Mantzoros,2019)。脂肪组织通过脂肪细胞分化发展和扩张,以储存剩余的能量来源,如葡萄糖和脂类;这一过程的关键因素是CCAAT/增强剂结合蛋白β和δ(C/EBPβ和EBPδ,分别),它诱导EBPα和过氧化物酶体增殖剂激活受体γ(PPARγ)的转录。PPARγ通过激活甾醇调节元件结合蛋白1c(SREBP-1c)促进脂肪细胞的脂肪生成,后者促进脂肪生成因子的转录,包括脂肪酸合成酶(FAS)和硬脂酰CoA去饱和酶1(SCD-1)(Guo等人,2015)。过多的脂质也可以储存在肝脏中。肝脏脂质积累超过肝脏重量的5%,称为脂肪病,被认为是非酒精性脂肪肝(NAFLD)最早和最突出的诊断,包括脂肪性肝炎、纤维化、肝硬化和肝细胞癌(HCC)的范围(Browning和Horton,2004)。高脂肪摄入可通过诱导肝脏中甘油三酯(TG)合成和脂肪酸β-氧化之间的不平衡而引起肝脏脂肪变性,这可能导致非酒精性脂肪性肝炎(NASH)伴随炎症反应(Tessari等,2009)。非酒精性脂肪肝的范围从严重的纤维化到HCC,并且是不可逆的,因此导致死亡(Younossi等人,2015)。

栗子(Castanea crenata)的内壳(CIS)是整个栗子的可食用部分,由于其味道涩,被作为农业废弃物丢弃。然而,CIS具有抗皱和美白效果以及抗氧化活性等好处(Jang等人,2011;Jung等人,2016)。此外,CIS对高脂肪饮食(HFD)引起的脂肪肝显示出肝脏保护活性,这被认为是由活性成分莨菪碱和莨菪酮介导的,然而,CIS中这些化合物的含量还不清楚(Noh等人,2010)。以前的报告表明,没食子酸和鞣花酸是CIS提取物中最丰富的成分(Son等人,2005;Jeong等人,2009)。

一些研究表明,经食用微生物发酵的天然来源,如发酵绿茶和姜黄,增强了其预防代谢紊乱的能力(Ho等人,2012;Seo等人,2015)。一项研究调查了由双歧杆菌发酵的CIS提取物的抗过敏效果(Choi等人,2013)。然而,发酵的CIS提取物对肝脏脂肪变性的影响还没有报道。在这项研究中,我们建立了一个由酿酒酵母菌开发富含没食子酸的发酵CIS提取物的程序,并提出了CIS对HFD引起的脂肪肝的可能预防机制。

材料和方法

发酵的CIS提取物的制备

将CIS(18公斤)加入50%的乙醇(300公斤)中,在发酵罐(MJS U3;Marubishi,东京,日本)中80℃加热4小时。过滤,浓缩,并在121℃下消毒30分钟。冷却到30℃后,将提取物接种到食用微生物中,包括S. cerevisiae、Lactobacillus acidophilus、Lactobacillus plantarum、L. casei、Lactobacillus fermentans和Bacillus subtilis,浓度为5%(v/v),然后在30∼37℃培养24小时。发酵后的提取物在100℃下灭菌1小时,然后过滤、浓缩和喷雾干燥。在体外研究中,以未发酵的CIS提取物作为对照。在体外研究后,我们选择了由酿酒酵母菌发酵的CIS提取物(FCCE),并在体内研究中使用。

3T3-L1细胞的分化和油红O染色

3T3-L1细胞在含有10%小牛血清的Dulbecco改良Eagle培养基(DMEM)中培养。对于脂肪细胞的分化,在细胞达到完全汇合后再培养48小时。然后用含有10μg/mL胰岛素、0.5μM地塞米松、0.8mM异丁基甲基黄嘌呤和发酵的CIS的分化培养基取代培养液。4天后,用生长培养基替换培养基,并培养4天。用10%福尔马林在室温下固定细胞10分钟,用油红O溶液在室温下染色1小时,然后用异丙醇溶解细胞中的染色油红O,用微孔板阅读器在490纳米处测量吸光度。

抗氧化能力的测定和FCCE中活性化合物的分析

1,1-二苯基-2-丙烯酰肼(DPPH)自由基清除活性和总酚类化合物含量分别按照Okawa等人(2001)和Stratil等人(2006)描述的方法估算。DPPH自由基清除活性以与阴性对照组相比的减少百分比计算。提取物中的总酚类化合物含量根据没食子酸标准曲线计算,结果以没食子酸当量(GAE)表示。

FCCE中的没食子酸和鞣花酸(Sigma,St. Louis, MO, USA)通过高效液相色谱法(HPLC)进行分析。分析没食子酸的HPLC条件如下:使用的色谱柱是Capcell pak C18(4.6×250 mm,5 μm,120Å;Shiseido,Tokyo,Japan);柱温为40℃;流速为1.0 mL/min;二元梯度洗脱系统包括0. 1%乙酸水溶液(A)和0.1%乙酸乙腈溶液(B)[0分钟(5%B),20分钟(25%B),21分钟(100%B),35分钟(100%B),36分钟(5%B),50分钟(5%B)];采用的波长为280nm;进样量为5μL。分析鞣花酸的HPLC条件如下:使用的色谱柱是Capcell pak C18(4.6×250 mm,5 μm,120Å);柱温为30℃;流速为0.5 mL/min;二元梯度洗脱系统包括:0. 1%甲酸水溶液(A)和乙腈(B)[0分钟(10%B),5分钟(10%B),35分钟(50%B),40分钟(10%B),45分钟(10%B)];波长为306 nm;进样量为5 μL。

动物实验

C57/BL6J小鼠来自OrientBio(Seongnam,韩国)。动物被维持在25±2℃的控制环境中,12小时黑暗/光照周期,适应一周。将动物随机分为3组(n=6):低脂饮食组(LFD,10%千卡脂肪);高脂饮食组(60%千卡脂肪);高脂饮食加FCCE(FCCE)组。LFD和HFD组的小鼠每天口服一次盐水。FCCE组的小鼠每天口服一次FCCE,剂量为250mg/kg体重。随意补充饮食和水,每天测定食物摄入量。8周后,牺牲小鼠并收集血清。及时取出肝脏和腹部脂肪组织,并将组织样本固定在10%的福尔马林中。剩余的组织在-80℃下保存直至使用。动物实验得到了韩国大学机构动物护理和使用委员会的批准(KUIACUC-2016-150)。

血清生化检测和肝脏脂质分析

血清丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、总TG和胆固醇(TC)的水平是根据制造商的说明使用Roche Diagnotics(瑞士巴塞尔)的试剂盒测定的。肝脏(50毫克)在脂质提取缓冲液(50mM Tris-HCl,150mM NaCl,10mM乙二胺四乙酸和0.1% Tween-20,pH 7.5)中匀浆,上清液用于量化TG和TC。

组织学分析

石蜡包埋的组织按5μm厚度切片,用苏木精和伊红(H&E)以及油红O染色,并在光学显微镜下检查(Olympus, Tokyo, Japan)。4,4-二氟-1,3,5,7,8-五甲基-4-波拉-3a,4a-二氮杂-S-茚满(BODIPY 493/503)荧光素用于荧光显微镜下中性脂质染色。

半定量实时聚合酶链反应(semi-qRT-PCR)和qRT-PCR

使用easy-BLUETM总RNA提取试剂盒(Intron Biotechnology, Inc., Seongnam, Korea)分离总RNA,并使用cDNA合成试剂盒(Thermo Fisher Scientific, Inc., Waltham, MA, USA)按照制造商的协议描述反转录成cDNA。对于半qRT-PCR,PCR产物在1.8%琼脂糖凝胶上用溴化乙锭进行电泳分离。PCR产物在紫外光下观察,并使用凝胶记录系统进行拍照。使用ImageJ软件[v1.32j; National Institute of Health (NIH), Bethesda, MD, USA]对条带的强度进行了量化。目标基因的相对表达水平以3-磷酸甘油酯脱氢酶为标准,数据以与对照组的比率表示。对于qRT-PCR,cDNA与SYBR master mix(Thermo Fisher Scientific, Inc.)以及正向和反向引物混合,并使用ABI7500系统(Applied Biosystem, Foster, CA, USA)进行反应。使用△△CT方法计算表达量。使用的引物列于表1。

Table 1

聚合酶链反应中使用的引物

Gene

Sequences (5’→3’)

SREBP-1c

Forward

GATCGCAGTCTGAGGAGGAG

Reverse

GATCGCCAAGCTTCTCTACG

FAS

Forward

ACTGGGTGACCTTCATGGAC

Reverse

ACCACCAGAGACCGTTATGC

SCD-1

Forward

GTTCGTTAGCACCTTCTTGCG

Reverse

TATCCATAGAGATGCGCGGC

PPARγ

Forward

GGGGATGTCTCACAATGCCA

Reverse

GATGGCCACCTCTTTGCTCT

EBPα

Forward

GCAAAGCCAAGAAGTCGGTG

Reverse

TCACTGGTCAACTCCAGCAC

C/EBPβ

Forward

GAAGACGGTGGACAAGCTGA

Reverse

GCTTGAACAAGTTCCGCAGG

GAPDH

Forward

GTCAAGGCTGAGAACGGGAA

Reverse

AAATGAGCCCCAGCCTTCTC

SREBP-1c,固醇调节元件结合蛋白-1c;FAS,脂肪酸合成酶;SCD-1,硬脂酰CoA去饱和酶-1;PPARγ,过氧化物增殖体激活受体γ;C/EBP,CCAAT/增强子结合蛋白;GAPDH,甘油醛3-磷酸脱氢酶。

免疫印迹分析

对肝脏和脂肪组织进行匀浆和裂解。使用Bradford测定法确定总蛋白的浓度。等量的蛋白质通过电泳分离并转移到聚偏二氟乙烯膜上。使用增强型化学发光系统(Thermo Fisher Scientific, Inc.)对蛋白质进行可视化,并用ImageJ软件(v1.32j;NIH)对条带强度进行量化。针对FAS、乙酰辅酶(ACC)、pACC、AMP激活蛋白激酶(AMPK)和pAMPK(Thr172)的抗体购自Cell Signaling(Danvers, MA, USA)。针对SREBP-1c、PPARα、SCD-1和β-肌动蛋白的抗体购自Santa Cruz Biotechnologies(Dallas, TX, USA)。

统计学分析

采用统计分析系统(SAS)程序(SAS 8.2, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA),通过单因素方差分析(ANOVA)和邓肯多重范围事后检验来分析样品之间的差异。

结果

筛选发酵的CIS提取物对脂肪细胞分化和抗氧化的影响

为了确定发酵的CIS提取物对3T3-L1分化的抑制作用,通过油红O染色分析了成熟的3T3-L1细胞中的脂质水平。如图1A所示,未发酵的CIS提取物仅使分化的3T3-L1细胞中的脂质积累减少9%。然而,由S. cerevisiae、L. acidophilus、L. plantarum、L. casei、L. fermentans和B. subtilis发酵的CIS提取物分别减少了42%、29%、33%、30%、30%和34%。由S. cerevisiae发酵的CIS提取物对抑制脂肪细胞的分化最为有效。非发酵提取物显示37%的自由基清除活性,然而,由S.cerevisiae和L.plantarum发酵的CIS提取物明显增加了自由基清除活性,分别为49.4%和44.3%(图1B)。非发酵提取物中的总酚含量为4.2μg GAE/100μg(图1C);由S.cerevisiae发酵的提取物中总酚含量增加到5.6μg GAE/100μg,但由L.acidophilus、L.casei和L.fermentans发酵的提取物中总酚含量则分别减少到3.6、3.8和2.5μg GAE/100μg。因此,我们选择使用S. cerevisiae发酵的CIS提取物(FCCE)进行进一步研究,因为它对脂肪细胞分化和抗氧化能力显示出最强的抑制作用。我们用HPLC分析了非发酵CIS提取物和FCCE中作为主要酚酸的没食子酸和鞣花酸的数量。如表2所示,发酵使样品中的没食子酸从2.19毫克/克增加到6.68毫克/克,而鞣花酸从9.23毫克/克减少到4.27毫克/克。

发酵栗子内壳提取物对肥胖诱发的肝脂肪变性的预防作用

表1:发酵栗子内壳提取物的脂肪细胞分化抑制活性和抗氧化活性

发酵栗子内壳提取物的脂肪细胞分化抑制活性和抗氧化活性。(A) 分化的3T3-L1脂肪细胞的脂质含量通过油红O染色测定。车辆表示蒸馏水处理组作为对照。测试样品的处理浓度为0.5mg/mL。数据以平均值±SD表示。(B) 测试样品的1,1-二苯基-2-丙烯酰肼(DPPH)自由基清除活性,测试浓度为0.5 mg/mL。(C) 测试样品中的总酚含量是用没食子酸的标准曲线进行量化的。数据以没食子酸当量(GAE)表示。与车辆(A)或非发酵提取物(B和C)相比,差异显著,P<0.05。

Table 2

高效液相色谱法分析非发酵和发酵栗子内壳提取物中的没食子酸和鞣花酸含量(单位:mg/g)


Non-fermented

FCCE

Gallic acid

2.19±0.05

6.68±0.26*

Ellagic acid

9.23±0.16

4.27±0.23*

数据以平均值±SD表示。

非发酵提取物和FCCE之间有明显差异(*P<0.05)。

FCCE,由酿酒酵母菌发酵的栗子内壳提取物。

FCCE对HFD引起的肥胖的影响

实验期间,FCCE组的体重增长(17.7克)明显低于HFD喂养组(24.3克)(表3)。然而,HFD组和FCCE组在每日食物摄入量和热量摄入方面没有显著差异。此外,与HFD组相比,FCCE组的FER、血清TG水平和血清TC水平都较低。

Table 3

发酵栗子内壳提取物(FCCE)对实验期间体重增加、食物摄入、热量摄入、食物效率比(FER)和血清脂质水平的影响

Parameters

Experimental groups


LFD

HFD

FCCE

Weight gain (g)

8.3±1.9*

24.3±3.2

17.7±2.2*

Food intake (g/d)

2.8±0.4*

2.6±0.4

2.6±0.4

Caloric intake (kcal/d)

5.5±1.0*

11.1±1.9

11.0±1.7

FER (%)

5.2±1.2*

16.4±2.4

12.0±1.7*

Serum TG (mg/dL)

26.6±9.2*

72.0±8.5

39.1±5.0*

Serum TC (mg/dL)

114.5±17.6*

203.8±11.2

163.0±17.1*

数据以平均值±SD表示。

与HFD组相比有显著差异(*P<0.05)。

FER=(体重增加/总食量)×100。

LFD,低脂肪饮食组,口服生理盐水;HFD,高脂肪饮食组,口服生理盐水;FCCE,高脂肪饮食组,口服FCCE 250 mg/kg。

FCCE对HFD诱导的肥胖小鼠脂肪组织的影响

如图2A所示,与HFD组相比,FCCE组第8周的体重变化明显降低。与HFD组相比,FCCE组小鼠的附睾、腹膜后和肠系膜脂肪组织(EAT、RAT和MAT)的重量都明显降低(图2B)。此外,与LFD组相比,HFD组小鼠的附睾脂肪细胞的面积和直径更高。然而,给予FCCE明显减少了HFD引起的脂肪细胞肥大(图2C和2D)。为了研究接受HFD和FCCE治疗的小鼠腹部脂肪组织的减少是否与致肥和致脂因子的调节有关,进行了qRT-PCR。与LFD喂养组相比,HFD喂养组的脂肪生成因子(EBPα和C/EBPβ)和脂肪生成因子(SREBP-1c、FAS和SCD-1)的表达量明显增加(图2E和2F)。然而,与刚接受HFD的小鼠相比,FCCE的施用明显降低了这些因子的表达。

发酵栗子内壳提取物对肥胖诱发的肝脂肪变性的预防作用

表2:发酵栗子内壳提取物(FCCE)对高脂肪饮食(HFD)引起的肥胖小鼠的抗肥胖作用

发酵栗子内壳提取物(FCCE)对高脂肪饮食(HFD)引起的肥胖小鼠的抗肥胖作用。(A) 实验期间的体重变化。EAT,卵磷脂组织;RAT,腹膜后脂肪组织;MAT,肠系膜脂肪组织。(B) 腹部脂肪组织的重量。(C) 附睾脂肪组织切片的苏木精和伊红染色(比例尺=100μm)。D)附睾脂肪细胞的面积和直径(E和F)。附睾脂肪组织中脂肪生成基因[过氧化物酶体增殖剂激活受体(PPAR)α、CCAAT/增强子结合蛋白(C/EBP)α和C/EBPβ]和脂肪生成基因[甾醇调节元件结合蛋白-1c(SREBP-1c)、脂肪酸合成酶(FAS)和硬脂酰CoA脱饱和酶-1(SCD-1)] 的表达。基因水平通过定量实时聚合酶链反应进行分析。数据以平均值±SD表示。与HFD组相比有显著差异(*P<0.05)。LFD,低脂肪食物喂养组;HFD,高脂肪食物喂养组;FCCE,高脂肪食物喂养组,口服FCCE 250 mg/kg。

FCCE对HFD诱导的肝脂肪变性的影响

通过H&E、Oil red O和BODIPY对肝脏切片的染色,可以清楚地观察到HFD引起的肝脏脂质积累(图3A)。FCCE大大减少了接受HFD的小鼠肝脏中的脂质积累。在HFD喂养的小鼠的肝脏中,肝脏TG和TC也有所增加,然而在FCCE组的小鼠中,这些因素明显减少。此外,HFD喂养组的血清AST和ALT(肝脏损伤的标志物)水平明显增加,但在FCCE组明显减少(图3B)。此外,使用腹腔葡萄糖耐量试验,显示出HFD诱导的胰岛素抵抗,而FCCE给药明显改善HFD诱导的胰岛素抵抗(图3C)。

发酵栗子内壳提取物对肥胖诱发的肝脂肪变性的预防作用

表3:发酵栗子内壳提取物(FCCE)减轻了高脂肪饮食(HFD)引起的肥胖小鼠的肝脏脂质积累和胰岛素抵抗

发酵栗子内壳提取物(FCCE)减轻了高脂肪饮食(HFD)引起的肥胖小鼠的肝脏脂质积累和胰岛素抵抗。A)肝脏的宏观图像,苏木精和伊红,油红O和BODIPY染色的肝脏切片。在BODIPY染色中,绿色是中性脂质特异性荧光探针(BODIPY),蓝色是细胞核特异性荧光探针(DAPI)(放大率×100)。B)肝脏甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、血清丙氨酸氨基转移酶(ALT)和天冬氨酸氨基转移酶(AST)水平。(C) 口服葡萄糖耐量试验(GTT)的曲线下面积(AUC)。数据以平均值±SD表示。*与HFD组相比,P<0.05。LFD,低脂饮食喂养组;HFD,高脂饮食喂养组;FCCE,高脂饮食喂养组,口服FCCE 250 mg/kg。

FCCE对肝脏脂肪生成的影响是通过检查脂肪生成基因和蛋白质的表达来衡量的。如图4A和4B所示,HFD使SREBP-1c、FAS和SCD-1的基因和蛋白表达上调,但这些基因和蛋白在FCCE的作用下被下调。此外,FCCE刺激了ACC和AMPK的磷酸化,并上调了肝脏中PPARγ辅助因子-1α蛋白的水平。

发酵栗子内壳提取物对肥胖诱发的肝脂肪变性的预防作用

表4:发酵栗子内壳提取物(FCCE)对高脂肪饮食(HFD)喂养的肥胖小鼠肝脏中脂质调节因子的影响

发酵栗子内壳提取物(FCCE)对高脂肪饮食(HFD)喂养的肥胖小鼠肝脏中脂质调节因子的影响。(A) 通过实时聚合酶链反应测定生脂基因。(B) 脂质代谢调节因子通过西方印迹检测。数据以平均值±SD表示。*P<0.05与HFD组相比。LFD,低脂饮食喂养组;HFD,高脂饮食喂养组;FCCE,高脂饮食喂养组,口服FCCE 250 mg/kg。SREBP-1c,固醇调节元件结合蛋白-1c;FAS,脂肪酸合成酶;SCD-1,硬脂酰CoA去饱和酶-1;GAPDH,3-磷酸甘油酯脱氢酶;ACC,乙酰CoA羧化酶;PPAR,过氧化物酶体增殖剂激活受体;AMPK,单磷酸腺苷激活的蛋白激酶。

讨论

一些研究表明,用乳酸菌或酵母发酵天然来源的食物,通过改变其活性成分的含量来增强抗肥胖的效果(Wang等人,2015;Zhang等人,2017)。在本研究中,我们通过与S.cerevisiae发酵建立了没食子酸增强型FCCE,并考察了其预防肥胖诱导的肝脂肪变性的能力。众所周知,没食子酸和鞣花酸是CIS提取物中丰富的主要酚类酸,并通过其对脂质代谢调节因子的不同活性对HFD诱导的肥胖和肝脂肪变性具有预防作用(Hsu and Yen,2007;Panchal等,2013)。在本研究中,我们发现在未发酵的CIS提取物中,鞣花酸比没食子酸更丰富。然而,发酵使鞣花酸减少2倍,五倍子酸增加3倍(表2)。有趣的是,经S.cerevisiae发酵后,尽管鞣花酸含量减少,但CIS的抗氧化能力和对3T3-L1前脂肪细胞分化的抑制作用得到了增强(图1)。一些研究表明,使用乳酸菌菌种发酵后,总酚类化合物明显增加(Kwaw等人,2018;Jung等人,2019)。基于这些结果,增强的没食子酸含量至少可以部分地被认为是FCCE预防肥胖的主要活性成分。

肥胖与过多的脂肪摄入超过代谢需要密切相关。脂肪摄入过多后,腹部脂肪组织的肥大是肥胖症最具代表性的特征(Mistry等人,2015)。在本研究中,通过口服FCCE,肥胖症的症状,包括体重增加、高脂血症和脂肪细胞肥大在HFD喂养的动物模型中被明显削弱。在实验期间,尽管小鼠每天摄入的食物量与HFD组相同,但FCCE给药后体重增加明显减少,这表明FCCE能有效减少体重增加而不产生厌食效应。此外,FCCE明显降低了因HFD而增加的血清TG和TC水平。以前的一份报告表明,没食子酸的抗肥胖作用来自其抑制胰脂肪酶的能力(Oi等人,2012)。这表明,FCCE对HFD诱导的肥胖的保护能力可能与富含没食子酸有关。

在脂肪细胞中,PPARγ和EBPα是脂肪细胞分化的关键转录因子(Lefterova和Lazar,2009;Lefterova等人,2008)。在脂肪生成的后期阶段,EBPα通过激活PPARγ促进脂肪生成(Semenkovich,1997)。激活的PPARγ促进生脂蛋白的表达,如SREBP-1c、FAS和SCD-1,它们介导脂肪组织中新的脂肪酸合成和脂质积累(Evans等人,2004;Tontonoz和Spiegelman,2008)。在本研究中,FCCE通过下调脂肪生成因子减弱了脂肪细胞的肥大,从而减少了脂肪细胞的大小。没食子酸通过诱导细胞凋亡来抑制3T3-L1前脂肪细胞的增殖,从而显示出抗肥胖的效果(Hsu等人,2007)。另一项研究表明,没食子酸通过激活AMPK减少体重增加并改善葡萄糖稳态(Doan等,2015)。因此,FCCE的抗脂肪生成活性可能与没食子酸的抗肥胖作用密切相关。

非酒精性脂肪肝的特点是肝脏中的脂质堆积过多,加剧了肝脏的代谢功能,损害了肝脏的葡萄糖和脂质代谢(Yoon等人,2014)。因此,调节脂质代谢对于预防非酒精性脂肪肝的发展至关重要。以前的报告表明,没食子酸能强烈抑制肝脏中的脂质积累(Hsu和Yen,2007年),FCCE对HFD引起的肝脏脂肪变性的抑制作用可能与发酵后富含没食子酸密切相关。脂质代谢平衡是由肝脏新生脂肪和脂肪酸氧化之间的平衡来调节的。SREBP-1c和PPARα分别是脂质合成和脂肪酸氧化途径的关键调节器(Musso等人,2009)。SREBP-1c是一个转录因子,通过上调脂肪生成酶,如FAS、SCD和ACC,刺激肝脏脂肪的合成(Yang等人,2014)。SREBP-1c在肥胖者中构成性地升高,这诱发了TG在肝脏中的积累(Shimomura等人,1999)。磷酸化的AMPK将ACC磷酸化,使其酶活性失活,从而抑制脂肪生成,刺激脂肪酸β-氧化(Jung等人,2011)。PPARα通过上调肉碱棕榈酰转移酶I刺激线粒体脂肪酸β-氧化,并通过激活AMPK抑制脂质合成,随后防止肝脏中脂质过度积累(Goby和Ajith,2014)。在本研究中,FCCE通过下调SREBP-1c及其下游生脂因子(包括FAS和SCD)来抑制肝脏中的脂质积累。以前的一份报告表明,没食子酸通过增强葡萄糖和脂质代谢途径减弱了HFD诱导的肝脏脂肪变性(Chao等人,2014)。没食子酸通过AMPK依赖性途径减弱了HFD诱导的脂质代谢损伤(Doan等,2015)。这些研究部分支持FCCE对肝脏脂肪生成的减弱作用可能与增强AMPK的激活有关。

总之,本研究表明,FCCE通过激活AMPK来抑制脂肪生成和肝脏脂肪变性,从而防止HFD引起的肥胖。这些结果可能部分源于没食子酸对代谢性疾病的不同影响。因此,我们认为,富含没食子酸的FCCE可能是一种有前途的功能食品,用于预防HFD引起的脂肪肝疾病。然而,我们无法阐明FCCE的作用机制,因为它对肝脏脂肪变性的预防活性不受没食子酸的影响。需要分析FCCE中更广泛的化合物,包括其他酚酸,以确定FCCE中的所有特定活性成分。

致谢

本研究得到了SK Bioland公司的部分支持。

脚注

作者披露声明

作者声明没有利益冲突。

参考文献

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