Част II-Cistanches Herba намалява наддаването на тегло при затлъстели мишки, предизвикани от диета с високо съдържание на мазнини, вероятно чрез митохондриално разединяване
Mar 25, 2022
Контакт: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 Имейл:audrey.hu@wecistanche.com
Хой Шан Уонг, Джиханг Чен, Поу Куан Леонг, Хой Ян Люн, Уинг Ман Чан, Кам Минг Ко
* Отдел по наука за живота, Хонконгски университет за наука и технологии, Хонконг, Китай.
4. Дискусии
Лечението с HCF1 потиска индуцираното от HFD наддаване на телесно тегло както при мъжки, така и при женски мишки. Индуцираната от HCF1-загуба на тегло се свързва със значителни намаления в индуцираното от HFD увеличение на мастната подложка, особено във висцералната мазнина. Висцералната мазнина, която е метаболитно активна тъкан, участва в регулирането на различни невроендокринни функции (Cefalu et al., 1995; Ibrahim, 2010; Nguyen-Duy, Nichaman, Church, Blair, & Ross, 2003; Wozniak, Gee, Wachtel , & Frezza, 2009; Zhang et al., 2012), при което секрецията на провъзпалителни цитокини играе важна роля в предизвикването на системенвъзпалителенотговор (Ибрахим, 2010). Следователно, способността на HCF1 да потиска индуцираното от HFD увеличение на висцералната мазнина има значение за превенцията на метаболитни нарушения, свързани със затлъстяването. Дългосрочното лечение с HCF1 също потиска индуцираното от HFD ектопично отлагане на мазнини, както се вижда от значителното намаляване на чернодробното ниво на TG при HCF1-съвместно третирани мишки, хранени с HFD. Отлагането на извънматочна мазнина, което обикновено се среща при затлъстели индивиди (Iacobellis, Barbarini, Letizia, & Barbaro, 2013), възниква, когато доставката на диетични липиди надвишава капацитета за съхранение на мастната тъкан (Bays, Mandarino, & DeFronzo, 2004) , с последващо натрупване на липиди в не-мастни тъкани, като скелетните мускули ичерен дроб(Lettner & Roden, 2008). Клиничните проучвания показват силна връзка между отлагането на извънматочна мазнина и развитието на диабет тип 2. Установено е, че такъв патогенен ефект се медиира от натрупването на междинни продукти на липидния метаболизъм. Например, междинните продукти от непълното -окисление могат да доведат до неправилно функциониране на инсулиновите рецептори чрез сигнализиране на диацилглицерол (Snel et al., 2012). Следователно констатациите предполагат, че HCF1 може да намали натрупването на извънматочна мазнина чрез намаляване на наличието на липиди и по този начин да доведе до благоприятен ефект върху инсулиновата чувствителност.
Цистанче билкае добър затеглоконтрол
Chengdu Wecistanche произвежда основно продукти Cistanche за здравословен живот.
Индуцираните от HFD повишения на плазмените нива на TG и глюкоза, показателни за инсулинова резистентност, вероятно се дължат на нарушението в регулирането на инсулин-медиирания синтез на TG и усвояването на глюкоза (Koo, 2013; Leto & Saltiel, 2012; Moore, Coate, Winnick, An, & Cherrington, 2012). Повишаването на плазмените нива на TG и глюкозата вероятно се дължи на дерегулацията на чернодробния TG/глюкозен анаболизъм, медииран от пътя на фосфоинозитид-3-киназа/протеин киназа В при инсулиновата сигнализация (Farese, Sajan, & Standaert, 2005). Способността на HCF1 да инхибира HFD-индуцираното повишаване на плазмените нива на TG и глюкоза предполага неговия благоприятен ефект върху инсулиновата чувствителност. Инсулин-сенсибилизиращият ефект беше допълнително подкрепен от индуцирани от HCF1- метаболитни промени както при ND, така и при HFD условия. Лечението с HCF1 изглежда стимулира гликолизата при мишки, хранени с ND, както е показано от стимулирането на активността на PFK, което предполага увеличеното използване на глюкоза като горивни молекули. От друга страна, храненето с HFD предизвиква изместване на енергийния метаболизъм от глюкоза към окисляване на мастни киселини, което е показателно за адаптивен отговор към повишаването на плазменото ниво на TG, вероятно чрез сензорния механизъм за мастни киселини, активиран от пролиферация на пероксизома рецептор-алфа (PPAR). (Georgiadi & Kersten, 2012; Poulsen, Siersbak & Mandrup, 2012). В процеса, свързването на мастни киселини или производни на мастни киселини активира PPAR. Получената ядрена транслокация на PPAR насърчава генни експресии, свързани с метаболизма на мастни киселини, с последващо увеличаване на окислението на мастни киселини (Georgiadi & Kersten, 2012; Poulsen et al., 2012), какъвто беше случаят при нетретираните мишки, хранени с HFD . HCF1 инхибира HFD-стимулираното окисляване на мастни киселини, вероятно медиирано от повишената инсулинова чувствителност при мишки, хранени с HFD. Освен това, храненето с HFD причинява дислипидемия, както се вижда от значително повишаване на чернодробните и плазмените нива на TC, както и намаляване на съотношението на HDL към LDL (Klop, Elte, & Cabezas, 2013). Предвид факта, че метаболизмът на холестерола се регулира отчасти от плазменото/чернодробното ниво на TG и инсулинозависимия сигнален път (Dickson-Humphries, Bottenberg, & Kuntz, 2013; Ruderman, Carling, Prentki, & Cacicedo, 2013), способността на HCF1 за модулиране на метаболизма на холестерола предоставя доказателства в допълнителна подкрепа на неговата полезна роля при инсулиновата чувствителност.
Пустинна Систанче
За да се изследва механизмът, лежащ в основата на индуцираното от HCF1- намаляване на теглото, беше изследван ефектът на HCF1 върху митохондриалното разединяване. Индукцията на митохондриално разединяване в скелетния мускул на мишка, както е показано от намаляването на митохондриалния RCR и повишената митохондриална експресия на UCP3, се свързва с намаляването на телесното тегло и индексите на общите мазнини при HCF1-ко-третирани с HFD, хранени мишки. Откритието предполага възможното участие на митохондриалното разединяване в постигането на ефекта на намаляване на теглото при мишки, особено при условия на HFD. Докато HCF1 индуцира митохондриално разединяване при мъжки и женски мишки както при ND, така и при HFD условия, по-голяма степен на HCF1-индуцирано намаляване на теглото се наблюдава при мъжки мишки. Разликата в пола вероятно се дължи на по-голямата скелетна мускулна маса при мъжките, отколкото при женските мишки. Диференциалният потискащ ефект върху индуцираното от HFD увеличение на подкожната и висцералната мазнина чрез съвместно лечение с HCF1 също подкрепя участието на митохондриалното разединяване в загубата на тегло. В допълнение, констатацията, че HCF1 причинява по-забележимо намаляване на висцералните мазнини, вероятно е свързано с относително високото митохондриално съдържание във висцералните мазнини в сравнение с подкожната мастна тъкан (Krauneoe et al., 2010). От друга страна, докато HCF1 произвежда зависим от дозата ефект върху намаляването на теглото при мишки, хранени с ND и HFD, е установено, че неговият ефект върху митохондриалното разединяване е самоограничаващ се. Несъответстващото наблюдение може да се дължи на фактори, различни от индуцирането на митохондриално разединяване. Например, увеличаването на чистата мускулна маса след съвместно лечение с HCF1 може да доведе до по-голяма степен на потребление на енергия, предизвикано от митохондриално разединяване при мишки, хранени с HFD. Освен това резултатите, получени от сравнителното проучване между ефектите на HCF1 и CT върху индуцираното от HFD затлъстяване, също изключват възможното участие на инхибиране на усвояването на хранителни мазнини в индуцираната от HCF1- загуба на тегло. В проучването, както CT, така и HCF1 леченията причиняват намаляване на теглото при мишки, хранени с ND и HFD. Интересно е, че CT-медиираният ефект на намаляване на теглото е свързан със значително понижение на плазмените нива на LDL и произтичащото от това увеличение на съотношението на HDL към LDL, но не и индуцирането на митохондриално разединяване в скелетните мускули. Констатацията предполага, че ефектът на загуба на тегло от CT може да бъде свързан предимно със способността му да отделя жлъчна киселина, която възпрепятства усвояването на мазнини от храната (Chen et al., 2010; Yamato et al., 2012). Също така, за разлика от HCF1, който засили гликолитичния поток за генериране на енергия, CT не успя да произведе никакъв забележим ефект върху енергийния метаболизъм. Подобреният метаболизъм на глюкозата и липидите чрез съвместно лечение с CT при мишки, хранени с HFD, са събития, вторични на индуцираното от CT намаляване на усвояването на диетични мазнини и следователно намаляване на теглото. Различният ефект между съвместното лечение с HCF1 и CT предполага, че индуцираното от HCF1-намаляване на теглото е малко вероятно медиирано от нарушението в усвояването на хранителни мазнини.
ползи за здравето от пустинятацистанче
Както е оценено чрез високоефективна течна хроматография (HPLC) и течна хроматография-масспектрометрия (LC-MS), предварителните констатации показват, че фитостеролите, като -ситостерол (BSS), са основните химични съставки на HCF1. По-нататък ние демонстрирахме, че както HCF1, така и BSS са ефективни при индуциране на митохондриално разединяване в H9c2 клетки in vitro и в сърца на плъх ex vivo чрез ROS-медииран механизъм (Wong, Chen, Leong, & Ko, 2013), което предполага BSS като активен компонент от HCF1. BSS, който споделя подобна химическа структура с холестерола, е доказано, че е способен да флуидизира вътрешната митохондриална мембрана чрез смущение на мембраната, с последващо увеличаване на митохондриалния електронен транспорт (Shi, Wu, & Xu, 2013). Следователно ние постулираме, че фитостеролите в HCF1, особено BSS, могат да увеличат течливостта на вътрешната митохондриална мембрана чрез хидрофобните взаимодействия между пентацикличния скелет и митохондриалната вътрешна мембрана. Свързаното повишаване на митохондриалния електронен транспорт, както беше наблюдавано и в нашите предишни проучвания (Wong et al., 2013; Wong & Ko, 2013) може да причини паралелно увеличаване на митохондриалното производство на ROS, което от своя страна може да индуцира митохондриалното разединяване и в крайна сметка да доведе до загуба на тегло in vivo.
ползи за здравето на cistanche
5. Заключение
Взети заедно, беше установено, че лечението с HCF1 упражнява ефект на намаляване на теглото при индуцирани от HFD затлъстели мишки, вероятно чрез увеличаване на енергийния метаболизъм in vivo, особено в скелетните мускули чрез индуциране на митохондриално разединяване. Theтегло намаляванеефектсъщо се свързва с подобрена инсулинова чувствителност. Ще бъдат проведени допълнителни проучвания, използващи 6-кето холестанол като съединител, за да се потвърди участието на индуцираното от HCF1-митохондриално разединяване в производството натеглонамаляванеефект. Освен това, проучвания за ефектите на BSS върхутегло контролса оправдани. Констатациите предполагат потенциалната употреба на HCF1 за превенция на предизвикано от диетата затлъстяване и свързаните с него метаболитни нарушения.
Конфликт на интереси
Декларираме, че нямаме конфликт на интереси.
Справка:
Bays, H., Mandarino, L., & DeFronzo, RA (2004). Ролята на адипоцитите, свободните мастни киселини и ектопичната мазнина в патогенезата на захарен диабет тип 2: агонистите на пероксизомния пролифератор-активиран рецептор осигуряват рационален терапевтичен подход. Вестник за клинична ендокринология и метаболизъм, 89, 463–478.
Brand, MD, Pakay, JL, Ocloo, A., Kokoazka, J., Wallace, DC, & Brooks, PS (2005). Базалната протонна проводимост на митохондриите зависи от съдържанието на транслоказа на аденин нуклеотид. Биохимичният вестник, 392, 353–362.
Carter, SL, Rennie, CD, Hamilton, SJ, & Tarnopolsky, MA (2001). Промени в скелетните мускули при мъже и жени след тренировка за издръжливост. Канадско списание по физиология и фармакология, 79, 386–392.
Cefalu, WT, Wang, ZQ, Werbel, S., Bell-Farrow, A., Crouse, JR, 3rd, Hinson, WH, Terry, JG, & Anderson, R. (1995). Принос на висцералната мастна маса към инсулиновата резистентност на стареенето. Метаболизъм: клиничен и експериментален, 44, 954–959.
Cerqueira, FM, Laurindo, FRM, & Kowaltowski, AJ (2011). Лекото разединяване на митохондриите и ограничаването на калориите увеличават eNOS на гладно, Akt и митохондриалната биогенеза. PLoS ONE, doi:10.137/journal.pone.0018433.
Chan, SL, Wei, Z., Chigurupati, S., & Tu, W. (2010). Нарушена респираторна адаптация и терморегулация при стареене и свързани с възрастта заболявания. Изследвания на стареенето, 9, 20–40.
Чен, Л., МакНълти, Дж., Андерсън, Д., Лиу, Й., Нистром, С., Булард, С., Колинс, Дж., Хандлон, А. Л., Клайн, Р., Граймс, А., Мъри , D., Brown, R., Krull, D., Benson, B., Kleymenova, E., Remlinger, K., Young, A., & Yao, X. (2010). Холестираминът обръща хипергликемията и усилва стимулираното от глюкоза освобождаване на глюкагоноподобен пептид 1 при захарни плъхове с диабет Zucker. Вестник по фармакология и експериментална терапия, 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). Мишките, свръхекспресиращи човешки разединяващ протеин-3 в скелетните мускули, са хиперфагични и слаби. Природа, 406, 415–418.
Coelho, WS, Costa, KC и Sola-Penna, M. (2007). Серотонинът стимулира 6-фосфофрукто-1-киназата на миши скелетен мускул чрез тирозин-фосфорилиране на ензима, променяйки неговата вътреклетъчна локализация. Молекулярна генетика и метаболизъм, 92, 364–370.
Диксън-Хъмфрис, Т., Ботенберг, Б. и Кунц, С. (2013). Липопротеинови аномалии при пациенти с диабет тип 2 и метаболитен синдром. JAAPA, 26, 12–18.
Diehl, AM, & Hoek, JB (1999). Митохондриално разединяване: Роля на разединяването на протеиновите анионни носители и връзката с термогенезата и контрола на теглото „ползите от загубата на контрол. Journal of Bioenergetics and Biomembranes, 31, 493–506.
Farese, RV, Sajan, MP, & Standaert, ML (2005). Чувствителни към инсулин протеин кинази (атипична протеин киназа С и протеин киназа B/Akt): Действия и поражения при затлъстяване и диабет тип II. Експериментална биология и медицина (Maywood, NJ), 230, 593–605.
Finkelstein, EA, Khavjou, OA, Thompson, H., Trogdon, JG, Pan, L., Sherry, B., & Dietz, W. (2012). Затлъстяване и тежко списание за функционални храни 10(2014)292-304 303, прогнози за затлъстяване до 2030 г. American Journal of Preventive Medicine, 42, 563–570.
Георгиади, А. и Керстен, С. (2012). Механизми на генна регулация от мастни киселини. Напредък в храненето, 3, 127–134.
Harper, JA, Dickinson, K., & Brand, MD (2001). Митохондриалното разединяване като цел за разработване на лекарства за лечение на затлъстяване. Прегледи на затлъстяването, 2, 255–265.
Holloway, GP, Bonen, A., & Spriet, LL (2009). Регулиране на метаболизма на митохондриалните мастни киселини в скелетните мускули при слаби и затлъстели индивиди. Американският журнал за клинично хранене, 89, 455S–462S.
Holloway, GP, Thrush, AB, Heigenhauser, GJF, Tandon, NN, Dyck, DJ, Bonen, A., & Spriet, LL (2006). Съдържанието на митохондриални FAT/CD36 в скелетните мускули и окислението на палмитат не са намалени при жени със затлъстяване. Американски журнал по физиология. Ендокринология и метаболизъм, 292, E1782–E1789. Якобелис, Г., Барбарини, Г., Летисия, К. и Барбаро, Г. (2013).
Дебелина на епикардната мастна тъкан и неалкохолна мастна чернодробна болест при пациенти със затлъстяване. Затлъстяване (Silver Spring), 22, 332–336. Ибрахим, ММ (2010). Подкожна и висцерална мастна тъкан: структурни и функционални различия. Прегледи на затлъстяването, 11, 11–18.
Jiang, N., Zhang, G., Qu, J., Ma, G., Cao, D., Wen, L., Liu, S., Ji, LL, & Zhang, Y. (2009). Регулиране на разединителния протеин -3 в скелетните мускули по време на тренировка: потенциална антиоксидантна функция. Биология и медицина на свободните радикали, 46, 138–145.
Karlic, H., Lohninger, S., Koeck, T., & Lohninger, A. (2002). Диетичният l-карнитин стимулира карнитин ацилтрансферазите в черния дроб на възрастни плъхове. Вестник за хистохимия и цитохимия, 50, 205–212.
Klop, B., Elte, JW, & Cabezas, MC (2013). Дислипидемия при затлъстяване: Механизми и потенциални цели. Хранителни вещества, 5, 1218–1240.
Koo, SH (2013). Неалкохолна мастна чернодробна болест: Молекулярни механизми за чернодробна стеатоза. Клинична и молекулярна хепатология, 19, 201–215.
Коршунов, С. С., Скулачев, В. П. и Старкоч, А. А. (1997). Високият протонен потенциал задейства механизъм за производство на реактивни кислородни видове в митохондриите. Писма на FEBS, 416, 15–18.
Krauneoe, R., Boushel, R., Hansen, CN, Schjerling, P., Qvortrup, K., Stockel, M., Mikines, KJ, & Dela, F. (2010). Митохондриално дишане в подкожна и висцерална мастна тъкан от пациенти с болестно затлъстяване. Вестник по физиология, 588, 2023–2032.
Leong, PK, Leung, HY, Wong, HS, Chen, J., Ma, CW, Yang, Y., & Ko, KM (2013). Дългосрочното лечение с билкова формула MCC намалява наддаването на тегло при затлъстели мишки, причинени от диета с високо съдържание на мазнини. Китайска медицина, 4, 63–71.
Leto, D., & Saltiel, AR (2012). Регулиране на транспорта на глюкоза от инсулин: Контрол на трафика на GLUT4. Отзиви за природата. Молекулярна клетъчна биология, 13, 383–396.
Lettner, A., & Roden, M. (2008). Извънматочна мазнина и инсулинова резистентност. Текущи доклади за диабета, 8, 181–191.
Leung, HY, & Ko, KM (2008). Екстрактът от Herba Cistanche подобрява генерирането на митохондриален АТФ в сърцата на плъхове и H9c2 клетки. Le Pharmacien Biologiste, 46, 418–424.
Li, B., Nolte, LA, Ju, J., Han, DH, Coleman, T., Holloszy, JO, & Semenkovich, CF (2000). Респираторното разединяване на скелетните мускули предотвратява предизвиканото от диета затлъстяване и инсулинова резистентност при мишки. Природна медицина, 6, 1115–1120.
McTigue, KM, Garrett, JM, & Popkin, BM (2002). Естествената история на развитието на затлъстяването в кохорта от млади възрастни в САЩ между 1981 и 1998 г. Annals of Internal Medicine, 136, 857–864.
Moore, MC, Coate, KC, Winnick, JJ, An, Z., & Cherrington, AD (2012). Регулиране на усвояването и съхранението на глюкоза в черния дроб in vivo. Напредък в храненето, 3, 286–294.
Nguyen-Duy, TB, Nichaman, MZ, Church, TS, Blair, SN, & Ross, R. (2003). Висцералната мазнина и чернодробната мазнина са независими предиктори на метаболитни рискови фактори при мъжете. Американски журнал по физиология. Ендокринология и метаболизъм, 284, E1065–E1071.
Poulsen, LI, Siersbak, M., & Mandrup, S. (2012). PPAR: сензори за мастни киселини, контролиращи метаболизма. Семинари по клетъчна и биология на развитието, 23, 631–639.
Рикие, Д. и Буйо, Ф. (2000). Протеини за разединяване на митохондриите: от митохондриите до регулирането на енергийния баланс. Вестник по физиология, 529, 3–10.
Родригес, AM, & Palou, A. (2004). Разединителни протеини: зависимост от пола и връзката им с контрола на телесното тегло. Международен журнал за затлъстяване (2005), 28, 500–502.
Rodriguez, AM, Quevedo-Coli, S., Roca, P., & Palou, A. (2001). Зависимо от пола диетично затлъстяване, индукция на UCPs и експресия на лептин в мастните тъкани на плъхове. Изследване на затлъстяването, 9, 579–588.
Ruderman, NB, Carling, D., Prentki, M., & Cacicedo, JM (2013). AMPK, инсулинова резистентност и метаболитен синдром. The Journal of Clinical Investigation, 123, 2764–2772.
Shi, C., Wu, F., & Xu, J. (2013). Включването на -ситостерол в митохондриалната мембрана подобрява митохондриалната функция чрез насърчаване на течливостта на вътрешната митохондриална мембрана. Journal of Bioenergetics and Biomembranes, 45, 301–305.
Shi, J., Finckenberg, P., Martonen, E., Ahlroos-Lehmus, A., Pilvi, TK, Korpela, R., & Mervaala, EM (2012). Метаболитни ефекти на лактоферин по време на енергийно ограничаване и възстановяване на теглото при индуцирани от диета затлъстели мишки. Journal of Functional Foods, 4, 66–78.
Siddiqua, M., Hamid, K., Ar-Rashid, MH, Akther, MS, & Choudhuri, MSK (2010). Промени в липидния профил на плазмата на плъх след хронично приложение на laghobanondo Rosh (LNR) - аюрведична формулировка. Биология и медицина, 2, 58–63.
Snel, M., Jonker, JT, Schoones, J., Lamb, H., de Roos, A., Pijl, H., Smit, JW, Meinders, AE, & Jazet, IM (2012). Ектопична мазнина и инсулинова резистентност: Патология и ефект от интервенции в диетата и начина на живот. Международен журнал по ендокринология, 2012 г., номер на статия 983814.
Wong, HS, Chen, N., Leong, PK, & Ko, KM (2013). Β-ситостеролът подобрява редокс цикъла на клетъчния глутатион от реактивни кислородни видове, генерирани от митохондриалното дишане: Защита срещу оксидантно увреждане в H9c2 клетки и сърца на плъхове.
Phytotherapy Research, doi:10.1002/ptr.5087; публикувани онлайн. Wong, HS, & Ko, KM (2013). Herba Cistanches стимулира редокс цикъла на клетъчния глутатион от реактивни кислородни видове, генерирани от митохондриалното дишане в H9c2 кардиомиоцити. Le Pharmacien Biologiste, 51, 63–73.
Wozniak, SE, Gee, LL, Wachtel, MS, & Frezza, EE (2009). Мастната тъкан: Новият ендокринен орган? Обзорна статия. Храносмилателни заболявания и науки, 54, 1847–1856.
Ямато, М., Шиба, Т., Иде, Т., Сери, Н., Кудо, У., Андо, М., Ямада, К., Кинугава, С., и Цуцуи, Х. (2012). Индуцираното от диета с високо съдържание на мазнини затлъстяване и инсулинова резистентност бяха подобрени чрез повишена фекална екскреция на жлъчни киселини при мишки с нокаут на тумор некрозис фактор-алфа рецептор. Молекулярна и клетъчна биохимия, 359, 161–167.
Zhang, Y., Yu, Y., Li, X., Meguro, S., Hayashi, S., Katashima, M., Yasumasu, T., Wang, J., & Li, K. (2012). Ефекти на обогатената с катехин напитка от зелен чай върху загубата на висцерална мазнина при възрастни с висок дял на висцерална мазнина: двойно-сляпо, плацебо-контролирано, рандомизирано проучване. Journal of Functional Foods, 4, 315–322.
