Cistanches Herba reducerer vægtforøgelsen i diæt-inducerede overvægtige mus med højt fedtindhold, muligvis gennem mitokondriel afkobling

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

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

* Afdeling for Life Science, Hong Kong University of Science and Technology, Hong Kong, Kina.

Abstrakt:

En semi-oprenset fraktion isoleret fraCistancherHerba(HCF1), viste sig tidligere at inducere mitokondriel afkobling i H9c2-celler og i rottehjerter. Vi antog derfor, at HCF1 ville producere en vægttabseffekt mod en fedtrig diæt (HFD)-induceret fedme. For at teste denne hypotese blev en musemodel af HFD-induceret fedme etableret, og virkningerne af HCF1 på en normal diæt (ND)-fodret og HFD-fodret mus blev undersøgt. I undersøgelsen gav langvarig HCF1-behandling en vægtreduktionseffekt mod HFD-induceret fedme hos han- og hunmus. Det HCF1-inducerede vægttab var forbundet med forbedret insulinfølsomhed hos HFD-fodrede dyr. For at forstå virkningsmekanismen, der ligger til grund for vægtreduktionseffekten, som HCF1 giver, blev dens virkninger på mitokondriel afkobling undersøgt. En sammenlignende undersøgelse med kolestyramin (CT), et galdesyrebindende middel, blev også udført. Resultaterne viste, at HCF1-induceret vægttab sandsynligvis var medieret af stigningen i energiforbruget, sandsynligvis via induktionen af ​​mitokondriel afkobling i musens skeletmuskulatur. Vores resultater tyder således på den potentielle brug af HCF1 til at forhindre fedme og de tilhørende sundhedsmæssige konsekvenser såsom diabetes, hjerte-kar-sygdomme og metabolisk syndrom.

Nøgleord: Cistanches Herba, Vægtkontrol,Mitokondriel afkobling,Mitokondrielt afkoblingsprotein 3

cistanche tubolosa sundhedsmæssige fordele

Chengdu Wecistanche producerer hovedsageligt Cistanche-produkter til et sundt liv.

Introduktion

Fedme er kendetegnet ved den unormale ophobning af fedt i fedtvæv og andre organer, som har negative virkninger på helbredet. Aktuelle resultater indikerede, at den stillesiddende livsstil og ændringerne i kostsammensætningen i velhavende samfund forårsagede en fedmeepidemi med den samtidige stigning i forekomsten af ​​forskellige ikke-overførbare fedme-relaterede kroniske sygdomme såsom metabolisk syndrom (Shi et al., 2012) . National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES) udført i 2007 viste, at den globale fedmeprævalens var over 30 procent, og den forventedes at stige med yderligere 33 procent i løbet af de næste to årtier (Finkelstein et al., 2012). Begyndelsen af ​​fedme vil også skifte til de unge befolkninger, som afspejlet af tendenserne i overvægt og fedme hos børn og unge (McTigue, Garrett, & Popkin, 2002). Disse resultater forudsiger den potentielle byrde på den medicinske behandling for fedme og de tilhørende sundhedsmæssige konsekvenser, hvilket indebærer et øjeblikkeligt behov for at kontrollere størrelsen af ​​den overvægtige befolkning.

Håndteringen af ​​fedme nødvendiggør en langsigtet intervention og en tværfaglig tilgang. I betragtning af fedmeepidemien har søgningen efter mulige ikke-terapeutiske og/eller terapeutiske indgreb været et område med intensiv forskning. Strategien er hovedsageligt fokuseret på etablering af energibalance ved at øge energiforbruget eller reducere energiindtaget. Blandt forskellige tilgange, som inkluderer kosterstatning, motion, hæmning af intestinal absorption og aktivering af det sympatiske nervesystem, induktion af mitokondriel afkobling, enten ved brug af kemisk afkobling eller ved induktion af mitokondrielle afkoblingsproteiner (Cerqueira, Laurindo, & Kowaltowski, 2011; Clapham et al., 2000), har vist sig at være et effektivt middel til vægttab (Clapham et al., 2000; Diehl & Hoek, 1999; Harper, Dickinson, & Brand, 2001; Li et al., 2000). Mitokondriel afkobling refererer til en proces, der forårsager afkoblingen mellem de energigivende elektrontransportprocesser og phosphoryleringen af ​​ADP i mitokondriet. Ved at tilbyde en alternativ protonledningsvej forårsager mitokondriel afkobling spredning af protongradienten og en hurtigere hastighed af iltforbrug (Brand et al., 2005). Under afkoblingsbetingelserne er faldet i ATP-syntese forbundet med en reduktion i mitokondriel membranpotentiale, hvor den potentielle energi, der er lagret i protongradienten, spredes som varme. Denne forgæves cyklus af protontransport forbruger en høj andel af metabolisk energi i forskellige væv, især i skeletmuskulaturen, som forbruger omkring 20 procent af den samlede energi, der genereres i stofskiftet (Chan, Wei, Chigurupati, & Tu, 2010; Korshunov, Skulachev, & Starkoc , 1997). Modulationen af ​​mitokondriel protonlækage øger den basale metaboliske hastighed, som bidrager til en betydelig del af det daglige energiforbrug, med efterfølgende stigning i brugen af ​​brændstofmolekyler (såsom fedtsyrer) og forårsager derfor vægttab (Ricquier & Bouillaud, 2000) ).

Cistanches Herba, en tørret hel plante af Cistanche deserticola YC Ma, er en 'Yang-forfriskende' tonic urt i traditionel kinesisk medicin. Urten har også været brugt som sund mad til behandling af nyremangel i hundreder af år i Kina. Vores seneste resultater viste, at en semiprenset fraktion af Cistanches Herba (HCF1) inducerede mitokondriel afkobling i H9c2-celler og i rottehjerter (Wong & Ko, 2013). Det blev også påvist, at langtidsbehandling med HCF1 (ved daglige doser på 1,14 og 11,4 mg/kg; 14 på hinanden følgende dage) frembragte en afkoblingseffekt på mitokondrier isoleret fra nyre og lever hos rotter, hvilket indirekte fremgår af reduktionen i ATP-niveauer i disse. væv (upublicerede data). I betragtning af at induktionen af ​​mitokondriel afkobling er et effektivt middel til vægttab (Clapham et al., 2000; Diehl & Hoek, 1999; Harper et al., 2001; Li et al., 2000), antog vi, at HCF1 også ville producere mitokondriel afkobling i skeletmuskulatur, med resulterende vægtreduktion. For at teste hypotesen blev der etableret en musemodel af fedtfattig diæt (HFD)-induceret fedme, og virkningerne af HCF1 på en normal diæt (ND)-fodret og HFD-fodret mus blev undersøgt. Derudover blev der også udført en sammenlignende undersøgelse mellem virkningerne af HCF1 og en galdesyrebindende kolestyramin (CT) (Chen et al., 2010; Yamato et al., 2012) for at karakterisere den vægtreduktionseffekt, som HCF1 giver.

cistanche stamme

2. Materialer og metoder

2.1. Urteudvinding

Cistanches Herba, den tørrede hele plante af Cistanches deserticola YC Ma (Orobanchaceae), blev købt hos en lokal urteforhandler (Lee Hoong Kee). Urten blev autentificeret af leverandøren, og en kuponprøve (HKUST00301) blev deponeret i Division of Life Science, Hong Kong University of Science and Technology (HKUST). Cistanches Herba ethanolekstrakt blev opnået ved ethanolekstraktion af formalet urtemateriale ved opvarmning under tilbagesvaling ved 78 grader i 2 timer, som tidligere beskrevet (Leung & Ko, 2008), med et udbytte på 14 procent (vægt/vægt). Ekstrakten blev yderligere fraktioneret ved hjælp af silicagelkromatografi (Wong & Ko, 2013). HCF1, med et ekstraktionsudbytte på 1,14 procent, blev opnået. Ekstrakten blev tørret ved at afdampe opløsningsmidlet under reduceret tryk ved 50 grader, og den tørrede ekstrakt blev opbevaret ved -20 grader indtil brug.

2.2. Kemikalier

Bio-Rad assay reagens blev købt fra Bio-Rad Laboratories (Richmond, CA, USA). LabAssay™ Triglyceride (290-63701), LabAssay™ Cholesterol (294-65801) og HDL-Cholesterol E testkit (431-52501) blev købt fra Wako (Osaka, Japan). Anti UCP3 (E-18) antistof (katalog # sc-31387) ​​blev købt fra Santa Cruz Biotechnology (Santa Cruz, CA, USA). Alle andre kemikalier blev købt fra Sigma (St. Louis, MO, USA).

2.3. Dyrepleje

ICR-mus (8 uger; 30-35 g for hanner og 25-30 g for hunner) blev holdt under en 12-h mørke/lys-cyklus i et luft-/fugtighedskontrolleret rum ved ca. 22 grader og tillod mad og vand ad libitum i Dyre- og Planteplejefaciliteterne (APCF) på HKUST. Alle forsøgsprocedurer blev godkendt af Forskningspraksisudvalget (HKUST) (Dyreprotokolgodkendelse nr. 2013049; godkendt dato: 25. september 2013; forsøgsvarighed: 3 år).

cistanche levetid forlængelse

2.4. Behandlingsprotokol

For at undersøge effekten af ​​HCF1 på HFD-induceret fedme blev ICR-han- eller hunmus tilfældigt fordelt i otte grupper med 10-15 mus i hver: (1) Normal kost (ND, 13 procent energi fra fedt) kontrol; (2) ND plus lav dosis HCF1 (HCF1 L) (ved en daglig dosis på 1,5 mg/kg); (3) ND plus medium dosis af HCF1 (HCF1 M) (ved en daglig dosis på 15 mg/kg); (4) ND plus høj dosis af HCF1 (HCF1 H) (ved en daglig dosis på 45 mg/kg); (5) HFD (60 procent energi afledt af fedt; købt fra Research Diet Inc., produktnr. D12492) kontrol; (6) HFD plus HCF1 L; (7) HFD plus HCF1M; og (8) HFD plus HCF1 H. Da kønsforskelle i reaktionsevnen over for diætinducerede kropsvægtændringer og vægtreduktionsinterventioner blev rapporteret hos rotter og mennesker (Rodriguez & Palou, 2004; Rodriguez, Quevedo-Coli, Roca, & Palou, 2001), var vi interesserede i at undersøge virkningerne af HCF1 på både han- og hunmus. Doserne af HCF1 blev afledt af dets effektive doser til at inducere mitokondrielle afkoblingsrottehjerter (Wong & Ko, 2013). I HCF1-sambehandlingsgrupper blev mus administreret intragastrisk med HCF1 5 dage om ugen i 8 uger (dvs. 40 doser). Kontrolmus modtog kun bærer (olivenolie). Musenes kropsvægt og foderforbrug blev overvåget ugentligt i løbet af eksperimentet. Ændringerne i kropsvægt blev kvantificeret ved at beregne arealet under kurven (AUC) af grafen, der plottede procent indledende kropsvægt mod tid (uge 1-8) og udtrykt i vilkårlige enheder. Blodprøver blev udtaget 24 timer efter den sidste dosering med HCF1 fra natten over fastende, phenobarbital-bedøvede mus ved hjertepunktur. Musene blev derefter aflivet ved cervikal dislokation. Prøver af gastrocnemius-muskel blev skåret ud til yderligere biokemisk analyse. Fedtpuder (gonadealt, retroperitonealt og mesenterisk fedt) blev dissekeret og vejet. Forholdet mellem en bestemt fedtpudevægt og kropsvægt blev estimeret og udtrykt som fedtpudeindeks. For at undersøge effekten af ​​CT på HFD-fodrede overvægtige hanmus, blev hanmus administreret intragastrisk med CT (suspenderet i vand) i en daglig dosis på 300 mg/kg.

2.5. Prøvepræparater

Plasmaprøver, skeletmuskelhomogenater (kernefri fraktion) og skeletmuskelmitokondrier blev opnået som beskrevet tidligere (Leong et al., 2013).

2.6. Biokemisk analyse

2.6.1. Plasmaglukose og lipidindhold

Plasmaglucoseniveauer blev målt ved hjælp af et glukose (hexokinase) assaykit (Sigma, St. Louis, MO, USA). Mængden af ​​glucose blev vurderet ved tilsætning af en reaktionsblanding indeholdende 1,5 mM NAD, 1.0 mM ATP, 1.0 enhed/ml hexokinase og 1.0 enhed/ ml glucose-6-phosphatdehydrogenase. Absorbansændringer ved 340 nm blev overvåget spektrofotometrisk af Victor V3 Multi-Label Counter (Perkin Elmer, Santa Clara, CA, USA).

Plasmatriglycerid (TG), total cholesterol (TC) og high-density lipoprotein-cholesterol (HDL) niveauer blev målt ved hjælp af assay kits: TG: LabAssayTM Triglyceride, TC: LabAssayTM Cholesterol; HDL-C: HDL-kolesterol E testkit. TG-, TC- og HDL-indholdet blev vurderet ved at tilsætte kromogenereagenserne fra de tilsvarende assay-sæt. Absorbansændringer ved 600 nm blev overvåget (Siddiqua, Hamid, Ar-Rashid, Akther, & Choudhuri, 2010). Low-density lipoprotein-cholesterol (LDL) niveau blev estimeret ved Friedewalds formel:

LDL= TC-( HDL plus TG/5)

2.6.2. Phosphofructokinase (PFK) aktivitet i skeletmuskulatur

PFK-aktiviteten blev vurderet ved at blande en reaktionsblanding indeholdende 1 mM fructose-6-phosphat, 1 mM ATP, 0,5 mM NADH, 2 mU/ml aldolase, 2 mU/ml triosephosphatisomerase, 2 mU /ml glycerophosphatdehydrogenase i assaybufferen (50 mM Tris-HCl, 5 mM MgCl2, 5 mM (NH4)2SO4, pH 7,4) med den kernefri fraktion (50 ug protein/ml) af skeletmuskulaturen i et sidste volumen af 200 μL. NADH-oxidation blev derefter målt ved at overvåge absorbansændringerne ved 340 nm (Coelho, Costa, & Sola-Penna, 2007).

2.6.3. Citratsyntase (CS) aktivitet

En reaktionsblanding til måling af CS-aktivitet blev fremstillet ved at blande {{0}}.1 M Tris-buffer (pH 8.0), 0.058 mM acetyl -CoA og 0,1 mM 5,5'-dithiobis-(2-nitrobenzoesyre) (DTNB). Reaktionen blev initieret ved tilsætning af oxaloacetat (fiendelig koncentration: 0,5 mM). Absorbans ved 412 nm blev registreret hvert 30. sekund ved 30 grader i 3 minutter (Carter, Rennie, Hamilton, & Tarnopolsky, 2001; Holloway, Bonen, & Spriet, 2009).

cistanche tubolosa sundhedsmæssige fordele

2.6.4. -hydroxyacyl-coenzym A dehydrogenase (-HAD) aktivitet

-HAD aktivitet blev målt ved at blande reaktionsblandingen indeholdende 100 μM acetoacetyl-CoA og 100 μM -NADH i assaybuffer (100 mM kaliumphosphatbuffer med 2 mM ethylendiamintetraeddikesyre (EDTA), pH 7,3). Absorbansændringerne ved 340 nm blev overvåget ved 30 grader i 2 minutter (Holloway et al., 2006).

2.6.5. Carnitin palmitoyltransferase (CPT) aktivitet

Vurderingen af ​​CPT-aktivitet var baseret på CPT-katalyseret produktion af CoA-SH fra palmityl-CoA. Reaktionen blev initieret ved at tilsætte L-carnitin (fiendelig koncentration 6 μM) til reaktionsblandingen (16 mM Tris, 2,5 mM EDTA, 2 mM DTNB og 50 μM palmitoyl-CoA, pH 8,0). Absorbansen ved 412 nm blev overvåget ved 30 grader i 180 s. Den millimolære ekstinktionskoefficient på 13,6 mM−1 cm−1 for 5'-thio-2-nitrobenzoat (slutprodukt) blev brugt til estimering af enzymaktivitet. En enhed af CPT-aktivitet er defineret som mængden af ​​enzym, der katalyserer frigivelsen af ​​1 nmol CoA-SH på 1 minut (Karlic, Lohninger, Koeck, & Lohninger, 2002).

2.6.6. Mitokondriel respiration

Respirationshastighederne i mitokondrier isoleret fra museskeletmuskulatur blev bestemt som beskrevet af Wong og Ko (2013). Kort sagt, mitokondriel respiration blev målt polarografisk af en Clark-type elektrode (Hansatech Instruments, Norfolk) ved 30 grader. Mitokondriel fraktion (1 mg protein/ml) blev inkuberet i respirationsbufferen (30 mM KCI, 6 mM MgCl2, 75 mM saccharose, 1 mM EDTA, 20 mM KH2PO4, pH 7,0). Substratopløsning indeholdende 15 mM natriumpyruvat og 5 mM natriummalat blev tilsat. Efter ækvilibrering blev respiration i tilstand 3 initieret ved tilsætning af ADP (slutkoncentration 0,6 mM). Når alt det tilføjede ADP var brugt op til ATP-generering, blev oligomycin tilsat for at inducere tilstand 4-respiration. Respirationskontrolforholdet (RCR) blev estimeret ved at beregne forholdet mellem tilstand 3 og tilstand 4 respirationsfrekvenser (Jiang et al., 2009).

2.6.7. UCP3 udtryk

UCP3-niveauet blev estimeret ved Western blot-analyse under anvendelse af anti-UCP3 (E-18)-antistof efter SDS-PAGE-analyse af mitokondriefraktionen ved anvendelse af en adskillelsesgel af 10 procent akrylamid. Mitokondrielle fraktioner isoleret fra museskeletmuskulatur (100 g) blev fyldt, og cytochrom c-oxidase (COX) blev brugt som en markør til reference. De immunfarvede proteinbånd blev analyseret ved densitometri (Quantiscan, Biosoft, Cam bridge, GB, UK), og mængderne (vilkårlige enheder) af UCP3 blev normaliseret med reference til COX-niveau (vilkårlige enheder) i prøven.

2.7. Protein assay

Proteinkoncentrationen blev bestemt ved anvendelse af et Bio-Rad proteinassaykit. Proteinkoncentrationen blev bestemt ud fra en kalibreringskurve under anvendelse af bovint serumalbumin (BSA) som standard.

2.8. Statistisk analyse

Alle data blev udtrykt som middelværdi ± standardfejl af middelværdien (SEM), medmindre andet er angivet. Data blev analyseret ved envejs-variansanalyse (envejs-ANOVA), og forskellen mellem grupperne blev detekteret ved Tukey-områdetest, når p <>

Cistanche herba

3. Resultater

3.1. Virkninger af HCF1 på kropsvægt i ND-fodrede og HFD-fodrede mus

ND-diætfodring forårsagede en lille stigning i kropsvægt (med henholdsvis 13 procent og 10 procent) hos han- og hunmus i løbet af 8-uge-eksperimentet (fig. 1a). HFD fremskyndede stigningen i kropsvægt, idet omfanget af stimulering var henholdsvis 269 procent og 320 procent hos han- og hunmus sammenlignet med de respektive ND-dyr (fig. 1a). Ændringerne i kropsvægt i løbet af 8-uge-eksperimentet blev kvantificeret og udtrykt i vilkårlige enheder. HCF1-behandling undertrykte fuldstændig kropsvægtforøgelsen i ND-fodrede hanmus (fig. 1b). HCF1-behandling undertrykte også dosisafhængigt kropsvægtforøgelsen hos HFD-fodrede mus, hvor inhiberingsgraden var henholdsvis 100 procent og 61 procent ved 45 mg/kg i både han- og hunmus (fig. 1b). Der blev ikke observeret nogen signifikant ændring i foderforbruget ved HFD-fodring og/eller HCF1-sambehandlinger sammenlignet med de ubehandlede ND-fodrede mus (data ikke vist).

Fig. 1 – Effekter af HCF1 på kropsvægtændringer i ND-fodrede og HFD-fodrede mus. Kropsvægten blev overvåget ugentligt i løbet af 8-uge-eksperimentet. (a) Tidsforløbet for kropsvægtændringer blev analyseret med en ANOVA med blandet design, og forskellen mellem grupperne blev detekteret ved Tukey-områdetesten. Data blev udtrykt i procent kontrol med hensyn til den respektive initiale kropsvægt. (b) Kropsvægtændringerne blev kvantificeret som beskrevet i Materialer og metoder. Data blev udtrykt i procent kontrol med hensyn til ND-kontrollen [kontrol AUC-værdi (vilkårlig enhed): mandlige=777.6 ± 10.4; kvinde {{10}}.0 ± 8,0]. De angivne værdier er middelværdier ± SEM, med n=15. * Væsentlig forskellig fra ND-styringen; # Signifikant forskellig fra HFD-kontrollen (p <>

3.2. Effekter af HCF1 på fedtpudeindekser hos ND-fodrede og HFD-fodrede mus

Virkningerne af HCF1 på fedtophobning blev også undersøgt. HFD inducerede signifikante stigninger i subkutane og viscerale fedtindekser hos hanmus (henholdsvis 346 procent og 325 procent) og hunmus (med henholdsvis 248 procent og 257 procent) (fig. 2). Mens HCF1-behandling ikke frembragte nogen effekt på subkutant og visceralt fedt i ND-fodrede mus, var HCF1's evne til at hæmme den HFD-inducerede vægtforøgelse forbundet med faldet i kropsfedtmassen, som indikeret af reduktioner i både subkutant og visceralt fedt hos HFD-fodrede hanmus (med henholdsvis 42 procent og 49 procent ved 45 mg/kg) og i visceralt fedt hos HFD-fodrede hunmus (med 53 procent, ved 45 mg/kg) (fig. 2) .

Fig. 2 – Effekter af HCF1 på fedtpudeindekser i ND-fodrede og HFD-fodrede mus. Massen af ​​subkutant fedt og visceralt fedt blev målt som beskrevet i Materialer og metoder. Data blev udtrykt i procent kontrol med hensyn til ND-kontrollen. De angivne værdier er middelværdier ± SEM, med n=15. * Væsentlig forskellig fra ND-styringen; # Væsentlig forskellig fra HFD-kontrollen (p <>

3.3. Virkninger af HCF1 på plasmaglucose og lipidindhold i ND-fodrede og HFD-fodrede mus

HCF1-behandling ændrede ikke plasmaglucose- og lipidindholdet i ND-fodrede han- og hunmus (fig. 3). HFD-fodring forårsagede en signifikant stigning i plasmaglucoseniveauet (med henholdsvis 39 procent og 29 procent) hos han- og hunmus sammenlignet med den respektive ND-kontrol (fig. 3a). HCF1 H vendte den HFD-inducerede stigning i plasmaglucoseniveau (med henholdsvis 41 og 64 procent) hos han- og hunmus (fig. 3a). HFD forhøjede også signifikant plasma-TG-niveauer (med henholdsvis 38 og 53 procent) hos han- og hunmus sammenlignet med den respektive ND-kontrol (fig. 3b). HCF1 L og HCF1 M hæmmede signifikant den HFD-inducerede stigning i plasma TG-niveauer i HFD-fodrede hanmus (henholdsvis 135 og 192) og hunmus (med henholdsvis 103 og 146 procent) (fig. 3b). HCF1H forårsagede en signifikant stigning i plasma-TG-niveauet (med 21 procent) hos HFD-fodrede hunmus sammenlignet med den ubehandlede HFD-kontrol (fig. 3b). Ud over plasma-TG blev der også observeret signifikante stigninger i plasma-TC-niveauer efter HFD-fodring, hvor omfanget af stigninger var henholdsvis 73 procent og 100 procent hos han- og hunmus (fig. 3c). Forøgelserne i plasma TC-niveau var forbundet med et signifikant fald i plasma HDL/LDL-forhold i både HFD-fodrede hanmus (med 29 procent) og hun- (med 49 procent) mus (fig. 3d). HCF1 M og HCF1 H reducerede den HFD-inducerede stigning i plasma TC-niveau i HFD-fodrede hanmus med en samtidig stigning i plasma HDL/LDL-forholdet (med henholdsvis 255 procent og 212 procent), sammenlignet med den ubehandlede HFD kontrol (fig. 3c og 3d). HCF1 L og HCF1 M undertrykte den HFD-inducerede stigning i plasma TC-niveau (med henholdsvis 22 procent og 32 procent) hos hunmus, uden at der blev observeret nogen ændring i plasma HDL/LDL-forholdet (fig. 3c og 3d).

Fig. 3 – Virkninger af HCF1 på plasmaglucose og lipidindhold i ND-fodrede og HFD-fodrede mus. Plasma glucose, TG og TC niveau blev målt som beskrevet i Materialer og metoder. Data blev udtrykt i procent kontrol med hensyn til ND-kontrollen [kontrol plasmaglucoseniveau (mg/dL): mandlige=91,1 ± 3,3, kvindelige=86.0 ± 2,3; kontrol plasma TG-niveau (mg/dL): mandlige=52.0 ± 1,7, kvindelige=95,8 ± 4,1; kontrol plasma TC-niveau (mg/dL): mandlige {{20}},8 ± 4,3, kvindelige=118,6 ± 5,4]. De angivne værdier er middelværdier ± SEM, med n=15. * Væsentlig forskellig fra ND-styringen; # Signifikant forskellig fra HFD-kontrollen (p <>

3.4. Virkninger af HCF1 på leverlipidindhold i ND-fodrede og HFD-fodrede mus

HCF1-behandling ændrede ikke det hepatiske TG- og TC-niveau i ND-fodrede mus (fig. 4). Indtagelsen af ​​HFD forhøjede signifikant hepatiske TG-niveauer (med henholdsvis 108 procent og 135 procent) hos han- og hunmus sammenlignet med den respektive ND-kontrol (fig. 4a). HCF1 H på den ene side undertrykte den HFD-inducerede stigning i hepatisk TG-niveau (med 54 procent) hos hanmus sammenlignet med den ubehandlede HFD-kontrol (fig. 4a). På den anden side øgede HCF1 H yderligere hepatisk TG-niveau (med 14 procent) i HFD-fodrede hunmus sammenlignet med den respektive ubehandlede HFD-kontrol (fig. 4a). HFD forårsagede også signifikante stigninger i hepatiske TC-niveauer (med henholdsvis 48 procent og 26 procent) hos han- og hunmus (fig. 4b). Mens HCF1 L og HCF1 H signifikant undertrykte den HFD-inducerede stigning (med henholdsvis 42 og 44 procent) i hepatiske TC-niveauer i HFD-fodrede hanmus, kunne kun HCF1 H producere en lignende effekt på HFD-fodrede hunmus, med grad af inhibering er 62 procent (fig. 4b).

Fig. 4 – Virkninger af HCF1 på leverlipidindhold i ND-fodrede og HFD-fodrede mus. Hepatiske TG- og TC-niveauer blev målt som beskrevet i Materialer og metoder. Data blev udtrykt i procent kontrol med hensyn til ND-kontrollen [kontrol hepatisk TG-niveau (g/mg protein): mandlige=31,7 ± 1,6, kvindelige=38,5 ± 1,7; kontrol hepatisk TC-niveau (g/mg protein): mandlige=12,8 ± 0,4, kvindelige=17,9 ± 1,2]. De angivne værdier er middelværdier ± SEM, med n {{20}}. * Væsentlig forskellig fra ND-styringen; # Signifikant forskellig fra HFD-kontrollen (p <>

3.5. Virkninger af HCF1 på metaboliske enzymaktiviteter i skeletmuskulatur isoleret fra ND-fodrede og HFD-fodrede mus

HCF1-behandling stimulerede PFK-aktiviteten i skeletmuskulaturen hos enten ND-fodrede han- eller hunmus, hvor virkningen på hanmus var mere fremtrædende (55 procent mod 20 procent stigning ved 45 mg/kg) (fig. 5a). Forbruget af HFD forårsagede signifikante undertrykkelser i PFK-aktivitet (med henholdsvis 16 procent og 17 procent) hos han- og hunmus (fig. 5a). HCF1 H vendte den HFD-inducerede undertrykkelse af PFK-aktivitet (med henholdsvis 153 procent og 100 procent) i HFD-fodrede han- og hunmus (fig. 5a). Både HFD- og HCF1-behandling frembragte ingen påviselige virkninger på CS-aktiviteten i skeletmuskulatur hos han- eller hunmus sammenlignet med den respektive ubehandlede ND-kontrol (fig. 5b). HCF1 frembragte ingen virkning på -HAD-aktiviteten af ​​skeletmuskulatur hos ND-fodrede han- eller hunmus (fig. 5c). HFD-fodring stimulerede -HAD-aktiviteten (med henholdsvis 47 og 21 procent) hos han- og hunmus sammenlignet med den ubehandlede ND-kontrol (fig. 5c). HCF1, ved alle testede doser, hæmmede signifikant den HFD-inducerede stimulering i -HAD-aktivitet hos hanmus, idet graden af ​​inhibering var 62 procent sammenlignet med den ubehandlede HFD-kontrol (fig. 5c). HCF1-behandling frembragte ingen signifikante ændringer i -HAD-aktivitet i ND-fodrede og HFD-fodrede hunmus (fig. 5c). Mens HCF1 H forårsagede et signifikant fald i CPT-aktiviteten (med 16 procent) af skeletmuskulaturen hos ND-fodrede hanmus (fig. 5d), øgede HCF1 L og HCF1 M CPT-aktiviteten signifikant med 24 procent og 22 procent i ND-fodret hunmus sammenlignet med ND-kontrollen (fig. 5d). HFD-fodring øgede også CPT-aktiviteten (med henholdsvis 13 procent og 18 procent) hos han- og hunmus. HCF1 vendte den HFD-inducerede stigning i CPT-aktivitet, idet graden af ​​undertrykkelse var 72 procent i hanmus (ved alle testede doser) og 100 procent i hunmus (HCF1 L) (fig. 5d).

Fig. 5 – Virkninger af HCF1 på metaboliske enzymaktiviteter i skeletmuskulatur isoleret fra ND-fodrede og HFD-fodrede mus. Skeletmuskel-PFK-, CS-, -HAD- og CPT-aktiviteter blev målt som beskrevet i Materialer og metoder. Data blev udtrykt i procent kontrol med hensyn til ND-kontrollen [kontrol PFK-aktivitet (mU/mg protein): mandlige=19.5 ± 1.1, kvindelige=14.1 ± 0.7 ; kontrol CS-aktivitet (mU/mg protein): mandlige=30,6 ± 1,3, kvindelige=36,8 ± 3,6; kontrol -HAD aktivitet (mU/mg protein): mandlige=13.5 ± 0.6, kvindelige=16.8 ± 0.6; kontrol CPT-aktivitet (mU/mg protein): mandlige {{30}}.0 ± 0.3, kvindelige=3.0 ± { {39}}.1]. De angivne værdier er middelværdier ± SEM, med n=15. * Væsentlig forskellig fra ND-styringen; # Signifikant forskellig fra HFD-kontrollen (p <>

3.6. Virkninger af HCF1 på mitokondriel RCR i museskeletmuskulatur

HFD frembragte ingen påviselig effekt på mitokondriel RCR i museskeletmuskulatur (fig. 6). HCF1-behandlingsinduceret mitokondriel afkobling i museskeletmuskulatur, som det fremgår af signifikante reduktioner i mitokondriel RCR hos både ND-fodret (61-69 procent hos mænd; 66 procent hos kvinder) og HFD-fodrede (73-78 procent hos mænd; 67 –70 procent hos hunmus, sammenlignet med de respektive ubehandlede dyr (fig. 6).

Fig. 6 – Virkninger af HCF1 på mitokondriel RCR i skeletmuskulatur hos ND-fodrede og HFD-fodrede han- og hunmus. Den mitokondrielle RCR blev målt som beskrevet i Materialer og metoder. Data blev udtrykt i procent kontrol med hensyn til ND-kontrollen. De angivne værdier er middelværdier ± SEM, med n=15. * Væsentlig forskellig fra ND-styringen; # Væsentlig forskellig fra HFD-kontrollen (p <>

3.7. Virkninger af HCF1 på UCP3-ekspression i mitokondrier isoleret fra museskeletmuskulatur

Virkningerne af HCF1 på UCP3-ekspression blev også undersøgt for at undersøge den mulige involvering af mitokondriel afkobling i HCF1-induceret vægttab. En 2-uges behandling af HCF1 H forhøjede signifikant UCP3-niveauet i mitokondrier isoleret fra museskeletmuskulatur hos hanmus, hvor omfanget af stimulering var 67 procent sammenlignet med den ubehandlede kontrol (fig. 7).

Fig. 7 – Virkninger af HCF1 på UCP3-ekspression i mitokondrier isoleret fra museskeletmuskulatur. Hanmus blev indgivet intragastrisk med HCF1 H i 14 på hinanden følgende dage. Mitokondrier blev isoleret som beskrevet i Materialer og metoder, og UCP3-ekspressionen blev målt ved Western blot-analyse. Data blev kvantificeret og udtrykt i procent kontrol i forhold til den ubehandlede kontrol. De angivne værdier er middelværdier ± SEM, med n=4. * Væsentlig forskellig fra den ubehandlede kontrol.

3.8. Sammenligninger mellem HCF1 og CT på deres virkninger på ND-fodrede og HFD-fodrede mus

For bedre at forstå mekanismen bag den vægtreduktionseffekt, som HCF1 giver, blev virkningerne af CT, en galdesyrebinder, på ND-fodrede og HFD-fodrede hanmus også undersøgt. Både CT og HCF1 hæmmede fuldstændig den ND-inducerede vægtøgning i løbet af 8-ugens forløb af eksperimentet. Begge behandlinger frembragte også undertrykkende virkninger på den HFD-inducerede stigning i kropsvægt, visceralt fedtindeks, plasmaglucose/TG/TC såvel som hepatisk TG/TC-niveau, hvor effekten af ​​CT var mere fremtrædende (tabel 1). I modsætning til HCF1, som kun øgede plasma HDL/LDL-forholdet i HFD-fodrede mus, forhøjede CT signifikant plasma-HDL/LDL-forholdet i både ND-fodrede og HFD-fodrede mus (med henholdsvis 58 procent og 17 procent ), sammenlignet med den respektive ubehandlede ND-kontrol (tabel 1). Mens HCF1 øgede PFK-aktiviteten i skeletmuskulaturen hos både ND-fodrede (54 procent) og HFD-fodrede (14 procent) hanmus sammenlignet med den ubehandlede ND-kontrol, producerede CT ingen påviselig effekt i ND-fodrede mus og kunne kun genoprette det HFD-inducerede fald i PFK-aktiviteten til kontrolværdien for ND-fodrede mus (tabel 1). Både CT- og HCF1-behandlinger vendte de HFD-inducerede stigninger i -HAD (med henholdsvis 61 procent og 60 procent) og CPT (med henholdsvis 122 procent og 72 procent) aktiviteter hos hanmus (tabel 1). Mens HCF1 inducerede mitokondriel afkobling, som det fremgår af signifikante fald i mitokondriel RCR-værdi i både ND- og HFD-fodrede hanmus, producerede CT ingen påviselig effekt på mitokondriel afkobling (tabel 1).

For mere information, klik her for at få del II

Fra: 'Cistanches Herba reducerer vægtøgningen hos diætfremkaldte fede mus med højt fedtindhold, muligvis gennem mitokondriel afkobling' afHoi Shan Wong et al.

---journal of functional foods 10 (2014) 292–304