Del II-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.

Klik her til del I

4. Diskussioner

HCF1-behandling undertrykte den HFD-inducerede kropsvægtøgning hos både han- og hunmus. Det HCF1-inducerede vægttab var forbundet med signifikante reduktioner i de HFD-inducerede fedtpuder, især i visceralt fedt. Visceralt fedt, som er et metabolisk aktivt væv, deltager i reguleringen af ​​forskellige neuroendokrine funktioner (Cefalu et al., 1995; Ibrahim, 2010; Nguyen-Duy, Nichaman, Church, Blair, & Ross, 2003; Wozniak, Gee, Wachtel , & Frezza, 2009; Zhang et al., 2012), hvor sekretionen af ​​pro-inflammatoriske cytokiner spiller en vigtig rolle i at fremkalde en systemiskinflammatorisksvar (Ibrahim, 2010). Derfor har HCF1's evne til at undertrykke den HFD-inducerede stigning i visceralt fedt implikationer i forebyggelsen af ​​fedme-relaterede metaboliske lidelser. Langtidsbehandling med HCF1 undertrykte også den HFD-inducerede ektopiske fedtaflejring, som det fremgår af det signifikante fald i hepatisk TG-niveau i HCF1-sambehandlede HFD-fodrede mus. Aflejringen af ​​ektopisk fedt, som er almindeligt forekommende hos overvægtige individer (Iacobellis, Barbarini, Letizia, & Barbaro, 2013), sker, når tilførslen af ​​diætlipider overstiger lagringskapaciteten af ​​fedtvæv (Bays, Mandarino, & DeFronzo, 2004) med den resulterende ophobning af lipider i ikke-fedtvæv, såsom skeletmuskulatur oglever(Lettner & Roden, 2008). Kliniske undersøgelser viste en stærk sammenhæng mellem aflejring af ektopisk fedt og udvikling af type 2-diabetes. En sådan patogen virkning viste sig at være medieret af akkumulering af mellemprodukter af lipidmetabolisme. For eksempel kan mellemprodukterne fra ufuldstændig -oxidation føre til fejlfunktion af insulinreceptorer via diacylglycerol-signalering (Snel et al., 2012). Derfor tyder resultaterne på, at HCF1 kan reducere akkumuleringen af ​​ektopisk fedt ved at reducere tilgængeligheden af ​​lipider og derved producere en gavnlig effekt på insulinfølsomheden.

Cistanche herbaer god tilvægtstyring

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

De HFD-inducerede stigninger i plasma TG og glukoseniveauer, som indikerer insulinresistens, skyldes sandsynligvis svækkelsen af ​​reguleringen af ​​insulinmedieret TG-syntese og glucoseoptagelse (Koo, 2013; Leto & Saltiel, 2012; Moore, Coate, Winnick, An, & Cherrington, 2012). Stigningen i plasma TG og glucoseniveauer tilskrives muligvis dereguleringen af ​​hepatisk TG/glucoseanabolisme medieret af phosphoinositide-3-kinase/proteinkinase B-vejen i insulinsignalering (Farese, Sajan, & Standaert, 2005). HCF1's evne til at hæmme den HFD-inducerede stigning i plasma TG og glucoseniveauer tyder på dets gavnlige effekt på insulinfølsomhed. Den insulinsensibiliserende effekt blev yderligere understøttet af de HCF1--inducerede metaboliske ændringer under både ND- og HFD-betingelser. HCF1-behandling syntes at stimulere glykolyse i ND-fodrede mus, som indikeret ved stimulering af PFK-aktivitet, hvilket tyder på den øgede brug af glucose som brændstofmolekyler. På den anden side udløste HFD-fodring et skift af energimetabolisme fra glucose til fedtsyreoxidation, hvilket tyder på en adaptiv respons mod stigningen i plasma TG-niveauet, formentlig via den peroxisomproliferation-aktiverede receptor-alfa (PPAR) fedtsyresensormekanisme (Georgiadi & Kersten, 2012; Poulsen, Siersbak, & Mandrup, 2012). I processen aktiverer bindingen af ​​fedtsyrer eller fedtsyrederivater PPAR. Den resulterende nukleare translokation af PPAR fremmer fedtsyremetabolisme-relaterede genudtryk med den efterfølgende stigning i fedtsyreoxidationen (Georgiadi & Kersten, 2012; Poulsen et al., 2012), som det var tilfældet i de ubehandlede HFD-fodrede mus . HCF1 hæmmede den HFD-stimulerede fedtsyreoxidation, formentlig medieret af den øgede insulinfølsomhed i HFD-fodrede mus. Desuden forårsagede HFD-ernæring dyslipidæmi, som det fremgår af signifikante stigninger i lever- og plasma-TC-niveauer, samt et fald i forholdet mellem HDL og LDL (Klop, Elte, & Cabezas, 2013). I betragtning af det faktum, at kolesterolmetabolisme til dels reguleres af plasma/hepatisk TG-niveau og den insulinafhængige signalvej (Dickson-Humphries, Bottenberg, & Kuntz, 2013; Ruderman, Carling, Prentki, & Cacicedo, 2013), er evnen af HCF1 til at modulere kolesterolmetabolisme giver bevis for yderligere at understøtte dets gavnlige rolle i insulinfølsomhed.

Desert Cistanche

For at undersøge den mekanisme, der ligger til grund for den HCF1--inducerede vægtreduktion, blev effekten af ​​HCF1 på mitokondriel afkobling undersøgt. Induktionen af ​​mitokondriel afkobling i museskeletmuskulatur, som indikeret af reduktionen i mitokondriel RCR og den forhøjede mitokondrielle UCP3-ekspression, var forbundet med faldet i kropsvægt og total fedtindeks i HCF1-sambehandlet HFD-fodret mus. Fundet tyder på den mulige involvering af mitokondriel afkobling i at producere vægtreduktionseffekten hos mus, især under HFD-forhold. Mens HCF1 inducerede mitokondriel afkobling i han- og hunmus under både ND- og HFD-betingelser, blev der observeret en større grad af HCF1--induceret vægtreduktion hos hanmus. Kønsforskellen skyldes formentlig den større skeletmuskelmasse hos hanner end hos hunmus. Den differentielle undertrykkende effekt på den HFD-inducerede stigning i subkutant og visceralt fedt ved HCF1-sambehandling giver også støtte til inddragelsen af ​​mitokondriel afkobling i vægttab. Desuden var opdagelsen af, at HCF1 forårsagede en mere fremtrædende reduktion i visceralt fedt, sandsynligvis relateret til det relativt høje mitokondrieindhold i visceralt fedt sammenlignet med subkutant fedtvæv (Krauneoe et al., 2010). På den anden side, mens HCF1 producerede en dosisafhængig effekt på vægtreduktion i ND-fodrede og HFD-fodrede mus, blev dens effekt på mitokondriel afkobling fundet at være selvbegrænsende. Den afvigende observation kan tilskrives andre faktorer end induktionen af ​​mitokondriel afkobling. For eksempel kunne stigningen i mager muskelmasse efter samtidig behandling med HCF1 føre til et større omfang af mitokondrielt afkoblingsinduceret energiforbrug hos HFD-fodrede mus. Desuden udelukkede resultater opnået fra det sammenlignende studie mellem virkningerne af HCF1 og CT på HFD-induceret fedme også den mulige involvering af hæmning af kostens fedtabsorption i HCF1-induceret vægttab. I undersøgelsen forårsagede både CT- og HCF1-behandlinger vægttab hos både ND-fodrede og HFD-fodrede mus. Interessant nok var den CT-medierede vægtreduktionseffekt forbundet med signifikante fald i plasma LDL-niveauer og den resulterende stigning i forholdet mellem HDL og LDL, men ikke induktionen af ​​mitokondriel afkobling i skeletmuskulaturen. Fundet tyder på, at vægttabseffekten af ​​CT primært kan være relateret til dens evne til at binde galdesyre, som hindrer kostens fedtoptagelse (Chen et al., 2010; Yamato et al., 2012). I modsætning til HCF1, som øgede den glykolytiske flux til energigenerering, lykkedes det heller ikke CT at producere nogen påviselig effekt på energimetabolismen. Den forbedrede glukose- og lipidmetabolisme ved CT-sambehandling i HFD-fodrede mus er begivenheder sekundære til den CT-inducerede reduktion i kostens fedtabsorption og dermed vægtreduktion. Den differentielle effekt mellem HCF1- og CT-sambehandling tyder på, at den HCF1-inducerede vægtreduktion usandsynligt er medieret af svækkelsen i kostens fedtabsorption.

sundhedsmæssige fordele ved ørkencistanche

Som vurderet ved højtydende væskekromatografi (HPLC) og væskekromatografi-massespektrometri (LC-MS), viste foreløbige resultater, at phytosteroler, såsom -sitosterol (BSS), er de vigtigste kemiske bestanddele af HCF1. Vi viste yderligere, at både HCF1 og BSS var effektive til at inducere mitokondriel afkobling i H9c2-celler in vitro og i rottehjerter ex vivo via en ROS-medieret mekanisme (Wong, Chen, Leong, & Ko, 2013), hvilket tyder på BSS som en aktiv komponent af HCF1. BSS, som deler en lignende kemisk struktur med kolesterol, viste sig at være i stand til at fluidisere den indre mitokondrielle membran ved membranforstyrrelse, med en resulterende stigning i den mitokondrielle elektrontransport (Shi, Wu, & Xu, 2013). Vi postulerer derfor, at phytosteroler i HCF1, især BSS, kan øge den indre mitokondrielle membranfluiditet via de hydrofobe interaktioner mellem det pentacykliske skelet og mitokondrielle indre membran. Den associerede stigning i mitokondriel elektrontransport, som også blev observeret i vores tidligere undersøgelser (Wong et al., 2013; Wong & Ko, 2013) kan forårsage en parallel stigning i mitokondriel ROS-produktion, hvilket igen kan inducere mitokondriel afkobling og i sidste ende føre til vægttab in vivo.

cistanche sundhedsmæssige fordele

5. Konklusion

Tilsammen viste HCF1-behandling at udøve en vægtreduktionseffekt i HFD-inducerede overvægtige mus, formentlig ved at øge in vivo energimetabolismen, især i skeletmuskulatur via induktion af mitokondriel afkobling. Detvægt reduktioneffektvar også forbundet med forbedret insulinfølsomhed. Yderligere undersøgelser, der bruger 6-keto cholestanol som en kobling, vil blive udført for at bekræfte involveringen af ​​HCF1-induceret mitokondriel afkobling i produktionen afvægtreduktioneffekt. Endvidere undersøgelser af virkningerne af BSS påvægt styringer berettiget. Resultaterne tyder på den potentielle brug af HCF1 til forebyggelse af diætinduceret fedme og associerede metaboliske lidelser.

Cistanche ekstrakt fordel

Interessekonflikt

Vi erklærer, at vi ikke har nogen interessekonflikt.

Reference:

Bays, H., Mandarino, L., & DeFronzo, RA (2004). Adipocytens, frie fedtsyrer og ektopisk fedts rolle i patogenesen af ​​type 2-diabetes mellitus: Peroxisomale proliferator-aktiverede receptoragonister giver en rationel terapeutisk tilgang. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism, 89, 463-478.
Brand, MD, Pakay, JL, Ocloo, A., Kokoazka, J., Wallace, DC, & Brooks, PS (2005). Den basale protonkonduktans af mitokondrier afhænger af indholdet af adenin-nukleotidtranslokase. The Biochemical Journal, 392, 353-362.
Carter, SL, Rennie, CD, Hamilton, SJ, & Tarnopolsky, MA (2001). Ændringer i skeletmuskulaturen hos mænd og kvinder efter udholdenhedstræning. Canadian Journal of Physiology and Pharmacology, 79, 386-392.
Cefalu, WT, Wang, ZQ, Werbel, S., Bell-Farrow, A., Crouse, JR, 3rd, Hinson, WH, Terry, JG, & Anderson, R. (1995). Bidrag af visceral fedtmasse til insulinresistens ved aldring. Metabolisme: Klinisk og eksperimentel, 44, 954-959.
Cerqueira, FM, Laurindo, FRM, & Kowaltowski, AJ (2011). Mild mitokondriel afkobling og kaloriebegrænsning øger fastende eNOS, Akt og mitokondriel biogenese. PLoS ONE, doi:10.137/journal.pone.0018433.
Chan, SL, Wei, Z., Chigurupati, S., & Tu, W. (2010). Kompromitteret respiratorisk tilpasning og termoregulering ved aldring og aldersrelaterede sygdomme. Aldringsforskningsanmeldelser, 9, 20–40.
Chen, L., McNulty, J., Anderson, D., Liu, Y., Nystrom, C., Bullard, S., Collins, J., Handlon, AL, Klein, R., Grimes, A., Murray , D., Brown, R., Krull, D., Benson, B., Kleymenova, E., Remlinger, K., Young, A., & Yao, X. (2010). Kolestyramin reverserer hyperglykæmi og øger glucosestimuleret glucagon-lignende peptid 1-frigivelse i Zucker-diabetiske fede rotter. Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics, 334, 164-170.
Clapham, JC, Arch, JRS, Chapman, H., Haynes, A., Lister, C., Moore, GBT, Piercy, V., Carter, SA, Lehner, I., Smith, SA, Beeley, LJ, Godden , RJ, Herrity, N., Skehel, M., Changani, KK, Hockings, PD, Reid, DG, Squires, SM, Hatcher, J., Trail, B., Latcham, J., Rastan, S., Harper , AJ, Cadenas, S., Buckingham, JA, Brand, MD, & Abuin, A. (2000). Mus, der overudtrykker humant afkoblingsprotein-3 i skeletmuskulaturen, er hyperfagiske og magre. Nature, 406, 415-418.
Coelho, WS, Costa, KC, & Sola-Penna, M. (2007). Serotonin stimulerer museskeletmuskel-6-phosphofructo-1-kinase gennem tyrosin-phosphorylering af enzymet, der ændrer dets intracellulære lokalisering. Molekylær genetik og metabolisme, 92, 364-370.
Dickson-Humphries, T., Bottenberg, B., & Kuntz, S. (2013). Lipoproteinabnormiteter hos patienter med type 2-diabetes og metabolisk syndrom. JAAPA, 26, 12-18.
Diehl, AM, & Hoek, JB (1999). Mitokondriel afkobling: Rolle af afkobling af proteinanionbærere og forhold til termogenese og vægtkontrol 'fordelene ved at miste kontrol. Journal of Bioenergetics and Biomembranes, 31, 493-506.
Farese, RV, Sajan, MP, & Standaert, ML (2005). Insulinfølsomme proteinkinaser (atypisk proteinkinase C og proteinkinase B/Akt): Handlinger og nederlag ved fedme og type II diabetes. Eksperimentel biologi og medicin (Maywood, NJ), 230, 593-605.
Finkelstein, EA, Khavjou, OA, Thompson, H., Trogdon, JG, Pan, L., Sherry, B., & Dietz, W. (2012). Obesity and severe journal of functional foods 10(2014)292-304 303, fedmeprognoser frem til 2030. American Journal of Preventive Medicine, 42, 563-570.
Georgiadi, A., & Kersten, S. (2012). Mekanismer for genregulering af fedtsyrer. Advances in Nutritional, 3, 127-134.
Harper, JA, Dickinson, K., & Brand, MD (2001). Mitokondriel afkobling som et mål for lægemiddeludvikling til behandling af fedme. Obesity Reviews, 2, 255-265.
Holloway, GP, Bonen, A., & Spriet, LL (2009). Regulering af skeletmuskulatur mitokondriel fedtsyremetabolisme hos magre og overvægtige individer. The American Journal of Clinical Nutrition, 89, 455S–462S.
Holloway, GP, Thrush, AB, Heigenhauser, GJF, Tandon, NN, Dyck, DJ, Bonen, A., & Spriet, LL (2006). Skeletmuskulatur mitokondrie FAT/CD36 indhold og palmitatoxidation er ikke nedsat hos overvægtige kvinder. American Journal of Physiology. Endokrinologi og metabolisme, 292, E1782-E1789. Iacobellis, G., Barbarini, G., Letizia, C., & Barbaro, G. (2013).
Epikardiel fedttykkelse og ikke-alkoholisk fedtleversygdom hos overvægtige personer. Fedme (Sølvforår), 22, 332–336. Ibrahim, MM (2010). Subkutant og visceralt fedtvæv: strukturelle og funktionelle forskelle. Fedmeanmeldelser, 11, 11–18.
Jiang, N., Zhang, G., Qu, J., Ma, G., Cao, D., Wen, L., Liu, S., Ji, LL, & Zhang, Y. (2009). Opregulering af afkoblingsprotein-3 i skeletmuskulatur under træning: En potentiel antioxidantfunktion. Fri radikal biologi og medicin, 46, 138-145.
Karlic, H., Lohninger, S., Koeck, T., & Lohninger, A. (2002). Diæt-l-carnitin stimulerer carnitin-acyltransferaser i leveren hos ældre rotter. Journal of Histochemistry and Cytochemistry, 50, 205-212.
Klop, B., Elte, JW, & Cabezas, MC (2013). Dyslipidæmi ved fedme: Mekanismer og potentielle mål. Næringsstoffer, 5, 1218– 1240.
Koo, SH (2013). Ikke-alkoholisk fedtleversygdom: Molekylære mekanismer for hepatisk steatose. Klinisk og molekylær hepatologi, 19, 201-215.
Korshunov, SS, Skulachev, VP, & Starkoc, AA (1997). Højt protonisk potentiale aktiverer en mekanisme til produktion af reaktive oxygenarter i mitokondrier. FEBS Breve, 416, 15-18.
Krauneoe, R., Boushel, R., Hansen, CN, Schjerling, P., Qvortrup, K., Stockel, M., Mikines, KJ, & Dela, F. (2010). Mitokondriel respiration i subkutant og visceralt fedtvæv fra patienter med sygelig fedme. Journal of Physiology, 588, 2023–2032.
Leong, PK, Leung, HY, Wong, HS, Chen, J., Ma, CW, Yang, Y., & Ko, KM (2013). Langtidsbehandling med en urteformel MCC reducerer vægtøgningen hos fede mus med højt fedtindhold. Kinesisk medicin, 4, 63-71.
Leto, D., & Saltiel, AR (2012). Regulering af glukosetransport med insulin: Trafikkontrol af GLUT4. Naturanmeldelser. Molecular Cell Biology, 13, 383-396.
Lettner, A., & Roden, M. (2008). Ektopisk fedt og insulinresistens. Current Diabetes Reports, 8, 181-191.
Leung, HY, & Ko, KM (2008). Herba Cistanche-ekstrakt forbedrer mitokondriel ATP-generering i rottehjerter og H9c2-celler. Le Pharmacien Biologiste, 46, 418-424.
Li, B., Nolte, LA, Ju, J., Han, DH, Coleman, T., Holloszy, JO, & Semenkovich, CF (2000). Skeletmuskulatur respiratorisk afkobling forhindrer diætinduceret fedme og insulinresistens hos mus. Naturmedicin, 6, 1115-1120.
McTigue, KM, Garrett, JM, & Popkin, BM (2002). Den naturlige historie om udviklingen af ​​fedme i en kohorte af unge amerikanske voksne mellem 1981 og 1998. Annals of Internal Medicine, 136, 857–864.
Moore, MC, Coate, KC, Winnick, JJ, An, Z., & Cherrington, AD (2012). Regulering af hepatisk glukoseoptagelse og opbevaring in vivo. Advances in Nutritional, 3, 286-294.
Nguyen-Duy, TB, Nichaman, MZ, Church, TS, Blair, SN, & Ross, R. (2003). Visceralt fedt og leverfedt er uafhængige forudsigere for metaboliske risikofaktorer hos mænd. American Journal of Physiology. Endokrinologi og metabolisme, 284, E1065-E1071.
Poulsen, LI, Siersbak, M., & Mandrup, S. (2012). PPAR'er: Fedtsyresensorer, der styrer stofskiftet. Seminarer i celle- og udviklingsbiologi, 23, 631–639.
Ricquier, D., & Bouillaud, F. (2000). Mitokondrielle afkoblingsproteiner: Fra mitokondrier til regulering af energibalancen. Journal of Physiology, 529, 3–10.
Rodriguez, AM, & Palou, A. (2004). Afkobling af proteiner: Kønsafhængighed og deres forhold til kropsvægtkontrol. International Journal of Obesity (2005), 28, 500–502.
Rodriguez, AM, Quevedo-Coli, S., Roca, P., & Palou, A. (2001). Kønsafhængig diætisk fedme, induktion af UCP'er og leptinekspression i rotte fedtvæv. Obesity Research, 9, 579-588.
Ruderman, NB, Carling, D., Prentki, M., & Cacicedo, JM (2013). AMPK, insulinresistens og metabolisk syndrom. Journal of Clinical Investigation, 123, 2764–2772.
Shi, C., Wu, F., & Xu, J. (2013). Inkorporeringen af ​​-sitosterol i mitokondriel membran forbedrer mitokondriel funktion ved at fremme den indre mitokondrielle membranfluiditet. Journal of Bioenergetics and Biomembranes, 45, 301-305.
Shi, J., Finckenberg, P., Martonen, E., Ahlroos-Lehmus, A., Pilvi, TK, Korpela, R., & Mervaala, EM (2012). Metaboliske virkninger af lactoferrin under energibegrænsning og vægtgenvinding hos diæt-inducerede overvægtige mus. Journal of Functional Foods, 4, 66–78.
Siddiqua, M., Hamid, K., Ar-Rashid, MH, Akther, MS, & Choudhuri, MSK (2010). Ændringer i lipidprofil af rotteplasma efter kronisk administration af laghobanondo Rosh (LNR) - en ayurvedisk formulering. Biologi og medicin, 2, 58–63.
Snel, M., Jonker, JT, Schoones, J., Lamb, H., de Roos, A., Pijl, H., Smit, JW, Meinders, AE, & Jazet, IM (2012). Ektopisk fedt og insulinresistens: Patologisk og effekt af kost- og livsstilsinterventioner. International Journal of Endocrinology, 2012, artikel ID 983814.
Wong, HS, Chen, N., Leong, PK, & Ko, KM (2013). Β-sitosterol forbedrer cellulær glutathion-redox-cyklus af reaktive oxygenarter genereret fra mitokondriel respiration: Beskyttelse mod oxidantskade i H9c2-celler og rottehjerter.

Phytotherapy Research, doi:10.1002/ptr.5087; offentliggjort online. Wong, HS, & Ko, KM (2013). Herba Cistanches stimulerer cellulær glutathion-redox-cyklus af reaktive oxygenarter genereret fra mitokondriel respiration i H9c2-kardiomyocytter. Le Pharmacien Biologiste, 51, 63-73.

Wozniak, SE, Gee, LL, Wachtel, MS, & Frezza, EE (2009). Fedtvæv: Det nye endokrine organ? En anmeldelsesartikel. Fordøjelsessygdomme og videnskaber, 54, 1847–1856.

Yamato, M., Shiba, T., Ide, T., Seri, N., Kudo, W., Ando, ​​M., Yamada, K., Kinugawa, S., & Tsutsui, H. (2012). Fedtrig diæt-induceret fedme og insulinresistens blev forbedret via øget fækal galdesyreudskillelse i tumornekrosefaktor-alfa-receptor knockout-mus. Molecular and Cellular Biochemistry, 359, 161-167.
Zhang, Y., Yu, Y., Li, X., Meguro, S., Hayashi, S., Katashima, M., Yasumasu, T., Wang, J., & Li, K. (2012). Effekter af catechinberiget grøn tedrik på visceralt fedttab hos voksne med en høj andel af visceralt fedt: Et dobbeltblindt, placebokontrolleret, randomiseret forsøg. Journal of Functional Foods, 4, 315-322.