论文部分内容阅读
肥胖及其并发症,例如心血管疾病、高血压和某些癌症,已经成为全球性的健康问题。肥胖由能量摄入与消耗之间的不平衡引起。目前用于预防、治疗肥胖的方法,或现实生活中难以依从,或长期效果不显著,或有不可接受的副作用。一些研究报道习惯性饮茶可以控制体重、降低体脂,但是亦有一些研究未观察到这种效应。这些不一致结果的原因可能与不同类型茶叶中含的生物活性物质组分及含量不同有关。有动物试验和流行病学研究发现,茶叶中含有的咖啡因和儿茶素可以增加生物体能量消耗,调节其脂质代谢,具有抗肥胖作用。绿茶中的儿茶素主要包括表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin-3-gallate,EGCG)、表没食子儿茶素(epigallocatechin,EGC)、表儿茶素没食子酸酯(epicatechin-3-gallate,ECG)和表儿茶素(epicatechin,EC),其中EGCG被认为是最具生物活性的成分,具有抗炎、抗氧化、调节脂质代谢的功效。目前上述四种儿茶素以及咖啡因的减脂作用及机制尚未完全阐明。秀丽隐杆线虫(C.elegans)体积小、生命周期短、易于培养和操作,许多控制人体脂质代谢至关重要的成分以及信号通路在C.elegans中高度保守,因此C.elegans成为研究脂质代谢的重要模式动物。目的:评估绿茶中主要组分(四种儿茶素和咖啡因)对正常生理状态下的C.elegans及应激状态下的C.elegans(高糖刺激)体内脂肪生成的影响,并分析脂肪代谢相关基因的表达变化,以明确茶叶中调节脂质代谢的潜在成分,并探索其产生作用的可能机制,为预防和控制肥胖提供依据。方法:以C.elegans作为模式动物,分别在正常生理与高糖应激状态下探讨四种儿茶素及咖啡因的减脂作用及机制。分别用掺有EGCG、EGC、ECG、EC、咖啡因的灭活大肠杆菌OP50(Escherichia coli OP50,E.coil OP50)溶液(四种儿茶素、咖啡因的浓度梯度设为25μM、50μM、100μM、200μM)接种不含或者含有10 m M葡萄糖的两种线虫生长培养板(Nematode Growth Media,NGM),然后将同步化后的L1期C.elegans转移到NGM板上,20°C培养48小时。用尼罗红染色并量化脂肪含量;用实时荧光定量PCR法测定脂代谢相关基因表达(选取的基因为sbp-1、nhr-49、fat-7、fat-6、fat-5、acs-2、ech-1、mdt-15、kat-1、atgl-1)。阳性对照为145μg/ml奥利司他处理的C.elegans,阴性对照为1%二甲亚砜(DMSO)处理的C.elegans。结果:1.EGCG、EGC、ECG、EC和咖啡因对C.elegans脂肪生成的影响。对于处在正常生理状态的线虫,EGCG、EGC、咖啡因的浓度在100μM或200μM时有降低脂肪生成的作用,ECG、EC的浓度在50μM、100μM或200μM时有降低脂肪生成的作用。对于处在高糖应激状态的线虫,咖啡因的浓度在100μM或200μM时有降低脂肪生成的作用,EGCG、EGC、ECG、EC的浓度在50μM、100μM或200μM时有降低脂肪生成的作用。2.EGCG、EGC、ECG、EC和咖啡因对C.elegans脂代谢相关基因表达的影响。对于处在正常生理状态的C.elegans,EGCG对fat-7、nhr-49、ech-1、kat-1的m RNA表达无影响,升高fat-6的m RNA表达,降低mdt-15、sbp-1、fat-5、acs-2、atgl-1的m RNA表达。EGC对sbp-1、fat-7、ech-1的m RNA表达无影响,升高mdt-15、fat-5、nhr-49、kat-1、atgl-1的m RNA表达,降低fat-6、acs-2的m RNA表达。ECG升高mdt-15、nhr-49、sbp-1、fat-6、ech-1、kat-1、atgl-1的m RNA表达,降低fat-5、fat-7、acs-2的m RNA表达。EC对mdt-15的m RNA表达无影响,升高nhr-49的m RNA表达,降低sbp-1、fat-5、fat-6、fat-7、acs-2、ech-1、kat-1、atgl-1的m RNA表达。咖啡因对sbp-1的m RNA表达无影响,升高fat-6、nhr-49、ech-1、kat-1、atgl-1的m RNA表达,降低mdt-15、fat-5、fat-7、acs-2的m RNA表达。对于处在高糖刺激应激状态的线虫,EGCG降低所有被测基因m RNA表达(sbp-1、nhr-49、fat-7、fat-6、fat-5、acs-2、ech-1、mdt-15、kat-1、atgl-1)。EGC对mdt-15、nhr-49、acs-2、kat-1、atgl-1的m RNA表达无影响,降低sbp-1、fat-5、fat-6、fat-7、ech-1的m RNA表达。ECG对ech-1、kat-1、atgl-1的m RNA表达无影响,降低mdt-15、nhr-49、sbp-1、fat-5、fat-6、fat-7、acs-2的m RNA表达。EC上升mdt-15的m RNA表达,降低nhr-49、sbp-1、fat-5、fat-6、fat-7、acs-2、ech-1、kat-1、atgl-1的m RNA表达。咖啡因降低所有被测基因m RNA表达(sbp-1、nhr-49、fat-7、fat-6、fat-5、acs-2、ech-1、mdt-15、kat-1、atgl-1)。结论:1.绿茶中的主要组分EGCG、EGC、ECG、EC、咖啡因都可以减少处于正常生理状态或高糖应激状态下C.elegans的脂肪生成。2.对于处于正常生理状态下的C.elegans,EGCG、EGC、ECG、EC、咖啡因可能通过以下机制降低脂肪的生成:EGCG通过mdt-15-sbp-1通路介导下降脂肪合成;EGC、ECG、咖啡因通过mdt-15-nhr-49通路促进脂肪酸β-氧化以及atgl-1介导促进脂肪分解;EC通过sbp-1介导下降脂肪合成,通过nhr-49介导促进脂肪分解。对于处于高糖应激状态下的C.elegans,EGCG、EGC、ECG、EC、咖啡因可能通过以下机制降低脂肪的生成:EGCG、ECG、咖啡因通过mdt-15-sbp-1通路介导下降脂肪合成;EGC、EC通过sbp-1介导下降脂肪合成。