Cistanches Herba smanjuje porast tjelesne težine kod pretilih miševa izazvanih prehranom s visokim udjelom masti, vjerojatno kroz odvajanje mitohondrija

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

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

* Odjel za znanost o životu, Sveučilište znanosti i tehnologije Hong Kong, Hong Kong, Kina.

Sažetak:

Polupročišćena frakcija izolirana izCistanchesHerba(HCF1), prethodno je utvrđeno da izaziva odvajanje mitohondrija u stanicama H9c2 i u srcima štakora. Stoga smo pretpostavili da bi HCF1 proizveo učinak mršavljenja u odnosu na pretilost izazvanu prehranom s visokim udjelom masti (HFD). Kako bi se testirala ova hipoteza, uspostavljen je mišji model pretilosti izazvane HFD-om i ispitani su učinci HCF1 na miševe hranjene normalnom (ND) i HFD hranjenom miševima. U studiji je dugotrajno liječenje HCF1 dovelo do učinka smanjenja tjelesne težine protiv pretilosti izazvane HFD-om kod mužjaka i ženki miševa. Gubitak težine izazvan HCF1- bio je povezan s poboljšanom osjetljivošću na inzulin kod životinja hranjenih HFD-om. Kako bi se razumio mehanizam djelovanja na kojem se temelji učinak smanjenja težine koji daje HCF1, ispitani su njegovi učinci na odvajanje mitohondrija. Provedena je i komparativna studija s kolestiraminom (CT), sekvestrantom žučne kiseline. Nalazi su pokazali da je gubitak težine uzrokovan HCF1-vjerojatno posredovan povećanjem potrošnje energije, vjerojatno putem indukcije mitohondrijskog odvajanja u skeletnim mišićima miša. Dakle, naša otkrića sugeriraju potencijalnu upotrebu HCF1 za sprječavanje pretilosti i povezanih zdravstvenih posljedica kao što su dijabetes, kardiovaskularne bolesti i metabolički sindrom.

Ključne riječi: Cistanches Herba, Kontrola težine,odvajanje mitohondrija,Protein za razdvajanje mitohondrija 3

cistanche tubolosa zdravstvene dobrobiti

Chengdu Wecistanche uglavnom proizvodi Cistanche proizvode za zdrav život.

Uvod

Pretilost je karakterizirana abnormalnim nakupljanjem masti u masnom tkivu i drugim organima što ima negativne učinke na zdravlje. Trenutačni nalazi pokazuju da su sjedilački način života i promjene u sastavu prehrane u bogatim društvima uzrokovali epidemiju pretilosti, s popratnim povećanjem učestalosti raznih nezaraznih kroničnih bolesti povezanih s pretilošću, poput metaboličkog sindroma (Shi i sur., 2012.) . Nacionalno ispitivanje zdravlja i prehrane (NHANES) provedeno 2007. godine pokazalo je da je globalna prevalencija pretilosti veća od 30 posto, a očekuje se da će porasti za daljnjih 33 posto tijekom sljedeća dva desetljeća (Finkelstein i sur., 2012.). Početak pretilosti također će se pomaknuti na mladu populaciju, što se odražava u trendovima prekomjerne težine i pretilosti u djece i adolescenata (McTigue, Garrett i Popkin, 2002.). Ovi nalazi predviđaju potencijalno opterećenje medicinske skrbi za pretilost i povezane zdravstvene posljedice, implicirajući hitnu potrebu za kontrolom veličine populacije pretilih.

Liječenje pretilosti zahtijeva dugotrajnu intervenciju i multidisciplinarni pristup. S obzirom na epidemiju pretilosti, potraga za izvedivim neterapijskim i/ili terapijskim intervencijama je područje intenzivnog istraživanja. Strategija je uglavnom usmjerena na uspostavljanje energetske ravnoteže povećanjem potrošnje energije ili smanjenjem unosa energije. Među različitim pristupima koji uključuju nadomjestak prehrane, tjelovježbu, inhibiciju crijevne apsorpcije i aktivaciju simpatičkog živčanog sustava, indukciju odvajanja mitohondrija, bilo upotrebom kemijskog odvajača ili indukcijom proteina za odvajanje mitohondrija (Cerqueira, Laurindo, & Kowaltowski, 2011; Clapham i sur., 2000), dokazano je učinkovito sredstvo za mršavljenje (Clapham i sur., 2000; Diehl i Hoek, 1999; Harper, Dickinson i Brand, 2001; Li i sur., 2000). Mitohondrijsko razdvajanje odnosi se na proces koji uzrokuje razdvajanje između procesa prijenosa elektrona koji stvaraju energiju i fosforilacije ADP-a u mitohondriju. Nudeći alternativni put vodljivosti protona, odvajanje mitohondrija uzrokuje rasipanje protonskog gradijenta i bržu potrošnju kisika (Brand i sur., 2005.). U uvjetima odvajanja, smanjenje sinteze ATP-a povezano je sa smanjenjem potencijala mitohondrijske membrane, pri čemu se potencijalna energija pohranjena u protonskom gradijentu rasipa kao toplina. Ovaj uzaludni ciklus transporta protona troši veliki udio metaboličke energije u različitim tkivima, posebno u skeletnim mišićima koji troše oko 20 posto ukupne energije stvorene u metabolizmu (Chan, Wei, Chigurupati i Tu, 2010; Korshunov, Skulachev i Starkoc , 1997). Modulacija istjecanja mitohondrijskih protona povećava bazalnu metaboličku stopu, što doprinosi značajnom dijelu dnevne potrošnje energije, s naknadnim povećanjem upotrebe molekula goriva (kao što su masne kiseline) i stoga uzrokuje gubitak težine (Ricquier & Bouillaud, 2000. ).

Cistanches Herba, osušena cijela biljka Cistanche deserticola YC Ma, je "jang-okrepljujuća" tonična biljka u tradicionalnoj kineskoj medicini. Biljka se također koristi kao zdrava hrana za liječenje nedostatka bubrega stotinama godina u Kini. Naša nedavna otkrića pokazala su da je polupročišćena frakcija Cistanches Herba (HCF1) izazvala odvajanje mitohondrija u stanicama H9c2 i u srcima štakora (Wong & Ko, 2013.). Također je pokazano da je dugotrajno liječenje HCF1 (u dnevnim dozama od 1,14 i 11,4 mg/kg; 14 uzastopnih dana) proizvelo učinak razdvajanja na mitohondrije izolirane iz bubrega i jetre kod štakora, što je neizravno dokazano smanjenjem razine ATP-a u tim tkiva (neobjavljeni podaci). S obzirom na to da je indukcija odvajanja mitohondrija učinkovito sredstvo za mršavljenje (Clapham i sur., 2000.; Diehl & Hoek, 1999.; Harper i sur., 2001.; Li i sur., 2000.), pretpostavili smo da bi HCF1 također proizvodio odvajanje mitohondrija u skeletnim mišićima, s rezultirajućim smanjenjem težine. Kako bi se testirala hipoteza, uspostavljen je mišji model pretilosti izazvane prehranom s visokim udjelom masti (HFD) i istraživani su učinci HCF1 na miševe hranjene normalnom prehranom (ND) i HFD. Osim toga, također je provedena komparativna studija između učinaka HCF1 i sekvestranta žučne kiseline kolestiramina (CT) (Chen i sur., 2010.; Yamato i sur., 2012.) kako bi se karakterizirao učinak smanjenja tjelesne težine koji daje HCF1.

stabljika cistanche

2. Materijali i metode

2.1. Biljna ekstrakcija

Cistanches Herba, osušena cijela biljka Cistanches deserticola YC Ma (Orobanchaceae), kupljena je od lokalnog trgovca ljekovitim biljem (Lee Hoong Kee). Dobavljač je potvrdio autentičnost biljke, a uzorak vaučera (HKUST00301) pohranjen je u Odjelu za znanost o životu, Sveučilište za znanost i tehnologiju u Hong Kongu (HKUST). Etanolni ekstrakt Cistanches Herba dobiven je ekstrakcijom etanolom mljevenog biljnog materijala zagrijavanjem pod refluksom na 78 stupnjeva tijekom 2 sata, kao što je prethodno opisano (Leung & Ko, 2008.), uz prinos od 14 posto (w/w). Ekstrakt je dalje frakcioniran kromatografijom na silikagelu (Wong & Ko, 2013.). Dobiven je HCF1, s prinosom ekstrakcije od 1,14 posto. Ekstrakt je osušen isparavanjem otapala pod smanjenim tlakom na 50 stupnjeva, a osušeni ekstrakt je pohranjen na -20 stupnjeva do upotrebe.

2.2. Kemikalije

Bio-Rad reagens za ispitivanje kupljen je od Bio-Rad Laboratories (Richmond, CA, SAD). LabAssay™ triglicerid (290-63701), LabAssay™ kolesterol (294-65801) i pribor za testiranje HDL-kolesterola E (431-52501) kupljeni su od Wako (Osaka, Japan). Anti UCP3 (E-18) antitijelo (kataloški # sc-31387) ​​kupljeno je od Santa Cruz Biotechnology (Santa Cruz, CA, SAD). Sve ostale kemikalije kupljene su od Sigme (St. Louis, MO, SAD).

2.3. Njega životinja

ICR miševi (8 tjedana; 30-35 g za mužjake i 25-30 g za ženke) držani su pod ciklusom 12-h tamno/svjetlo u prostoriji s kontroliranim zrakom/vlažnošću na oko 22 stupnja i dopuštena je hrana i vode ad libitum u Ustanovama za skrb o životinjama i biljkama (APCF) na HKUST-u. Sve eksperimentalne postupke odobrio je Odbor za istraživačku praksu (HKUST) (Odobrenje protokola za životinje br. 2013049; datum odobrenja: 25. rujna 2013.; trajanje eksperimenta: 3 godine).

cistanche produženje života

2.4. Protokol liječenja

Kako bi se ispitao učinak HCF1 na pretilost uzrokovanu HFD-om, mužjaci i ženke ICR miševa nasumično su raspoređeni u osam skupina, s 10-15 miševa u svakoj: (1) Kontrola normalne prehrane (ND, 13 posto energije dobivene iz masti); (2) ND plus niska doza HCF1 (HCF1 L) (u dnevnoj dozi od 1,5 mg/kg); (3) ND plus srednja doza HCF1 (HCF1 M) (u dnevnoj dozi od 15 mg/kg); (4) ND plus visoka doza HCF1 (HCF1 H) (u dnevnoj dozi od 45 mg/kg); (5) HFD (60 posto energije dobiveno iz masti; kupljeno od Research Diet Inc., proizvod br. D12492) kontrola; (6) HFD plus HCF1 L; (7) HFD plus HCF1 M; i (8) HFD plus HCF1 H. Kao spolne razlike u odgovoru na promjene tjelesne težine izazvane prehranom i intervencije za smanjenje težine prijavljene su kod štakora i ljudi (Rodriguez & Palou, 2004; Rodriguez, Quevedo-Coli, Roca, & Palou, 2001), bili smo zainteresirani za istraživanje učinaka HCF1 na mužjake i ženke miševa. Doze HCF1 izvedene su iz njegovih učinkovitih doza za induciranje mitohondrijskog odvajanja srca štakora (Wong & Ko, 2013.). U skupinama koje su liječene HCF1, miševima je intragastrično davan HCF1, 5 dana tjedno tijekom 8 tjedana (tj. 40 doza). Kontrolni miševi primili su samo nosač (maslinovo ulje). Tjelesna težina i potrošnja hrane kod miševa praćeni su tjedno tijekom eksperimenta. Promjene u tjelesnoj težini kvantificirane su izračunavanjem površine ispod krivulje (AUC) grafikona koji prikazuje postotak početne tjelesne težine u odnosu na vrijeme (tjedan 1-8) i izražen u proizvoljnim jedinicama. Uzorci krvi uzeti su 24 sata nakon zadnje doze s HCF1 iz miševa koji su gladovali preko noći, anestezirani fenobarbitalom, srčanom punkcijom. Miševi su zatim žrtvovani dislokacijom cerviksa. Uzorci gastrocnemius mišića izrezani su za daljnju biokemijsku analizu. Masni jastučići (gonadno, retroperitonealno i mezenterično salo) su secirani i izvagani. Omjer težine određene masne podloge i tjelesne težine je procijenjen i izražen kao indeks masne podloge. Kako bi se ispitao učinak CT-a na pretile muške miševe hranjene HFD-om, muškim miševima intragastrično je primijenjen CT (suspendiran u vodi) u dnevnoj dozi od 300 mg/kg.

2.5. Pripreme uzoraka

Uzorci plazme, homogenati skeletnih mišića (frakcija bez jezgre) i mitohondriji skeletnih mišića dobiveni su kako je prethodno opisano (Leong et al., 2013.).

2.6. Biokemijska analiza

2.6.1. Sadržaj glukoze i lipida u plazmi

Razine glukoze u plazmi mjerene su kompletom za ispitivanje glukoze (heksokinaze) (Sigma, St. Louis, MO, SAD). Količina glukoze procijenjena je dodatkom reakcijske smjese koja je sadržavala 1,5 mM NAD, 1.0 mM ATP, 1.0 jedinica/mL heksokinaze i 1.0 jedinica/ mL glukoza-6-fosfat dehidrogenaze. Promjene apsorpcije pri 340 nm praćene su spektrofotometrijski pomoću Victor V3 Multi-Label Counter (Perkin Elmer, Santa Clara, CA, SAD).

Razine triglicerida u plazmi (TG), ukupnog kolesterola (TC) i lipoproteina visoke gustoće-kolesterola (HDL) mjerene su korištenjem pribora za testiranje: TG: LabAssayTM triglicerid, TC: LabAssayTM kolesterol; HDL-C: Komplet za testiranje HDL-kolesterola E. Sadržaj TG, TC i HDL procijenjen je dodavanjem kromogenih reagensa dobivenih odgovarajućim priborom za analizu. Praćene su promjene apsorpcije na 600 nm (Siddiqua, Hamid, Ar-Rashid, Akther i Choudhuri, 2010.). Razina lipoproteina niske gustoće-kolesterola (LDL) procijenjena je Friedewaldovom formulom:

LDL= TC-( HDL plus TG/5 )

2.6.2. Aktivnost fosfofruktokinaze (PFK) u skeletnim mišićima

Aktivnost PFK procijenjena je miješanjem reakcijske smjese koja je sadržavala 1 mM fruktozo-6-fosfata, 1 mM ATP, 0.5 mM NADH, 2 mU/mL aldolaze, 2 mU/mL triosefosfat izomeraze, 2 mU /mL glicerofosfat dehidrogenaze u puferu za ispitivanje (50 mM Tris-HCl, 5 mM MgCl2, 5 mM (NH4)2SO4, pH 7,4) s frakcijom bez jezgre (50 ug proteina/mL) skeletnog mišića u konačnom volumenu od 200 μL. Zatim je izmjerena oksidacija NADH praćenjem promjena apsorbancije na 340 nm (Coelho, Costa i Sola-Penna, 2007.).

2.6.3. Aktivnost citrat sintaze (CS).

Reakcijska smjesa za mjerenje CS aktivnosti pripremljena je miješanjem {{0}}.1 M Tris pufera (pH 8.0), 0.058 mM acetil -CoA i 0,1 mM 5,5'-ditiobis-(2-nitrobenzojeve kiseline) (DTNB). Reakcija je započeta dodatkom oksaloacetata (konačna koncentracija: 0,5 mM). Apsorbancija na 412 nm bilježena je svakih 30 s na 30 stupnjeva tijekom 3 minute (Carter, Rennie, Hamilton i Tarnopolsky, 2001.; Holloway, Bonen i Spriet, 2009.).

cistanche tubolosa zdravstvene dobrobiti

2.6.4. aktivnost -hidroksi acil-koenzima A dehidrogenaze (-HAD).

Aktivnost -HAD mjerena je miješanjem reakcijske smjese koja je sadržavala 100 µM acetoacetil-CoA i 100 µM -NADH u testnom puferu (100 mM pufer kalijevog fosfata s 2 mM etilendiamintetraoctene kiseline (EDTA), pH 7,3). Promjene apsorbancije na 340 nm praćene su na 30 stupnjeva tijekom 2 minute (Holloway et al., 2006.).

2.6.5. Aktivnost karnitin palmitoiltransferaze (CPT).

Procjena CPT aktivnosti temelji se na CPT-kataliziranoj proizvodnji CoA-SH iz palmitil-CoA. Reakcija je započeta dodavanjem L-karnitina (konačna koncentracija 6 μM) u reakcijsku smjesu (16 mM Tris, 2,5 mM EDTA, 2 mM DTNB i 50 μM palmitoil-CoA, pH 8,0). Apsorpcija na 412 nm je praćena na 30 stupnjeva tijekom 180 s. Za procjenu aktivnosti enzima korišten je koeficijent milimolarne ekstinkcije od 13,6 mM−1 cm−1 za 5'-tio-2-nitrobenzoat (krajnji produkt). Jedna jedinica aktivnosti CPT definirana je kao količina enzima koja katalizira otpuštanje 1 nmol CoA-SH u 1 minuti (Karlic, Lohninger, Koeck i Lohninger, 2002.).

2.6.6. Mitohondrijsko disanje

Brzine disanja u mitohondrijima izoliranima iz skeletnog mišića miša određene su kako su opisali Wong i Ko (2013). Ukratko, mitohondrijsko disanje mjereno je polarografski elektrodom tipa Clark (Hansatech Instruments, Norfolk) na 30 stupnja. Mitohondrijska frakcija (1 mg proteina/mL) je inkubirana u respiratornom puferu (30 mM KCl, 6 mM MgCl2, 75 mM saharoza, 1 mM EDTA, 20 mM KH2PO4, pH 7,0). Dodana je otopina supstrata koja sadrži 15 mM natrijevog piruvata i 5 mM natrijevog malata. Nakon uspostavljanja ravnoteže, respiracija u stanju 3 je započeta dodatkom ADP (konačna koncentracija 0,6 mM). Kada je sav dodani ADP potrošen za stvaranje ATP-a, dodan je oligomicin kako bi se induciralo disanje u stanju 4. Respiratorni kontrolni omjer (RCR) procijenjen je izračunavanjem omjera stopa disanja u stanju 3 prema stanju 4 (Jiang et al., 2009).

2.6.7. UCP3 izraz

Razina UCP3 procijenjena je Western blot analizom korištenjem anti-UCP3 (E-18) antitijela nakon SDS-PAGE analize mitohondrijske frakcije, korištenjem gela za odvajanje od 10 posto akrilamida. Mitohondrijske frakcije izolirane iz skeletnog mišića miša (100 g) su napunjene i citokrom c oksidaza (COX) je korištena kao marker za referencu. Imunološki obojene proteinske trake analizirane su denzitometrijom (Quantiscan, Biosoft, Cam bridge, GB, UK), a količine (proizvoljne jedinice) UCP3 normalizirane su u odnosu na razinu COX (proizvoljne jedinice) u uzorku.

2.7. Određivanje proteina

Koncentracija proteina određena je korištenjem kompleta za analizu proteina Bio-Rad. Koncentracija proteina određena je iz kalibracijske krivulje korištenjem goveđeg serumskog albumina (BSA) kao standarda.

2.8. Statistička analiza

Svi podaci su izraženi kao srednja vrijednost ± standardna pogreška srednje vrijednosti (SEM), osim ako nije drugačije navedeno. Podaci su analizirani jednosmjernom analizom varijance (jednosmjerna ANOVA), a razlika među skupinama otkrivena je Tukeyjevim testom raspona kada je p <>

Cistanche herba

3. Rezultati

3.1. Učinci HCF1 na tjelesnu težinu u miševa hranjenih ND i HFD

Hranjenje ND dijetom uzrokovalo je blago povećanje tjelesne težine (za 13 posto, odnosno 10 posto) kod mužjaka i ženki miševa tijekom 8-tjednog eksperimenta (Slika 1a). HFD je ubrzao povećanje tjelesne težine, s opsegom stimulacije od 269 posto, odnosno 320 posto, kod muških i ženki miševa, u usporedbi s odgovarajućim ND životinjama (Slika 1a). Promjene u tjelesnoj težini tijekom 8-tjednog eksperimenta kvantificirane su i izražene u proizvoljnim jedinicama. Liječenje HCF1 potpuno je potisnulo povećanje tjelesne težine kod muških miševa hranjenih ND (Slika 1b). Liječenje HCF1 također je ovisno o dozi potisnulo povećanje tjelesne težine kod miševa hranjenih HFD-om, sa stupnjem inhibicije od 100 posto, odnosno 61 posto, pri 45 mg/kg i kod mužjaka i kod ženki miševa (Slika 1b). Nije primijećena značajna promjena u potrošnji hrane nakon HFD hranjenja i/ili HCF1 kotretmana u usporedbi s netretiranim ND miševima hranjenim (podaci nisu prikazani).

Slika 1 – Učinci HCF1 na promjene tjelesne težine kod miševa koji su hranjeni ND i HFD. Tjelesna težina je praćena tjedno tijekom 8-tjednog eksperimenta. (a) Vremenski tijek promjena tjelesne težine analiziran je ANOVA-om mješovitog dizajna, a razlika među grupama otkrivena je Tukeyjevim testom raspona. Podaci su izraženi u postotku kontrole s obzirom na odgovarajuću početnu tjelesnu težinu. (b) Promjene tjelesne težine kvantificirane su kako je opisano u Materijalima i metodama. Podaci su izraženi u postotku kontrole u odnosu na ND kontrolu [kontrolna AUC vrijednost (proizvoljna jedinica): muškarci=777.6 ± 10.4; žensko {{10}}.0 ± 8,0]. Navedene vrijednosti su srednje vrijednosti ± SEM, s n=15. * Značajno se razlikuje od ND kontrole; # Značajno se razlikuje od HFD kontrole (p <>

3.2. Učinci HCF1 na indekse masnih jastučića u miševa hranjenih ND i HFD

Također su ispitani učinci HCF1 na nakupljanje masti. HFD je izazvao značajna povećanja indeksa potkožne i visceralne masnoće kod muških (za 346 posto odnosno 325 posto) i ženki (za 248 posto odnosno 257 posto) miševa (slika 2). Dok tretman HCF1 nije proizveo nikakav učinak na potkožnu i visceralnu masnoću kod miševa hranjenih ND, sposobnost HCF1 da inhibira povećanje tjelesne težine izazvano HFD-om bila je povezana sa smanjenjem mase tjelesne masti, kao što je naznačeno smanjenjem u oba potkožne i visceralne masnoće u mužjaka hranjenih HFD-om (za 42 posto, odnosno 49 posto, pri 45 mg/kg) i u visceralnom masnoću kod ženki miševa hranjenih HFD-om (za 53 posto, pri 45 mg/kg) (Slika 2) .

Slika 2 – Učinci HCF1 na indekse masnih jastučića u miševa hranjenih ND i HFD. Masa potkožnog masnog tkiva i visceralnog masnog tkiva izmjerena je kako je opisano u Materijalima i metodama. Podaci su izraženi u postotku kontrole u odnosu na ND kontrolu. Navedene vrijednosti su srednje vrijednosti ± SEM, s n=15. * Značajno se razlikuje od ND kontrole; # Značajno različito od HFD kontrole (p <>

3.3. Učinci HCF1 na sadržaj glukoze i lipida u plazmi kod miševa hranjenih ND i HFD

Liječenje HCF1 nije promijenilo sadržaj glukoze i lipida u plazmi kod muških i ženki miševa hranjenih ND (slika 3). Hranjenje HFD-om uzrokovalo je značajno povećanje razine glukoze u plazmi (za 39 posto, odnosno 29 posto) kod muških i ženki miševa u usporedbi s odgovarajućom ND kontrolom (Slika 3a). HCF1 H poništio je povišenje razine glukoze u plazmi izazvano HFD-om (za 41 odnosno 64 posto) kod muških i ženki miševa (Slika 3a). HFD je također značajno povisio razine TG u plazmi (za 38 odnosno 53 posto) kod muških i ženki miševa, u usporedbi s odgovarajućom ND kontrolom (Slika 3b). HCF1 L i HCF1 M značajno su inhibirali povećanje razine TG u plazmi izazvano HFD-om u mužjaka (za 135 odnosno 192 posto) i ženki miševa hranjenih HFD-om (za 103 odnosno 146 posto) (Slika 3b). HCF1 H izazvao je značajno povećanje razine TG u plazmi (za 21 posto) kod ženki miševa hranjenih HFD-om u usporedbi s netretiranom HFD kontrolom (Slika 3b). Uz TG u plazmi, također su primijećena značajna povećanja razina TC u plazmi nakon hranjenja HFD-om, s opsegom povećanja od 73 posto odnosno 100 posto kod mužjaka i ženki miševa (Slika 3c). Povećanje razine TC u plazmi povezano je sa značajnim padom omjera HDL/LDL u plazmi i kod mužjaka (29 posto) i kod ženki (49 posto) miševa hranjenih HFD-om (Slika 3d). HCF1 M i HCF1 H smanjili su HFD-om inducirano povećanje razine TC u plazmi u muških miševa hranjenih HFD-om, uz istodobno povećanje omjera HDL/LDL u plazmi (za 255 posto odnosno 212 posto), u usporedbi s neliječenim HFD-om kontrola (sl. 3c i 3d). HCF1 L i HCF1 M potisnuli su povišenje razine TC u plazmi izazvano HFD-om (za 22 posto, odnosno 32 posto) kod ženki miševa, bez uočene promjene u omjeru HDL/LDL u plazmi (Slike 3c i 3d).

Slika 3 – Učinci HCF1 na sadržaj glukoze i lipida u plazmi kod miševa koji su hranjeni ND i HFD. Razina glukoze u plazmi, TG i TC izmjereni su kako je opisano u Materijalima i metodama. Podaci su izraženi u postotku kontrole u odnosu na ND kontrolu [kontrolna razina glukoze u plazmi (mg/dL): muškarci=91.1 ± 3.3, žene=86.0 ± 2.3; kontrolna razina TG u plazmi (mg/dL): muškarci=52.0 ± 1,7, žene=95.8 ± 4,1; kontrolna razina TC u plazmi (mg/dL): muškarci {{20}}.8 ± 4.3, žene=118.6 ± 5.4]. Navedene vrijednosti su srednje vrijednosti ± SEM, s n=15. * Značajno se razlikuje od ND kontrole; # Značajno se razlikuje od HFD kontrole (p <>

3.4. Učinci HCF1 na sadržaj lipida u jetri kod miševa hranjenih ND i HFD

Liječenje HCF1 nije promijenilo jetrenu razinu TG i TC u miševa hranjenih ND (slika 4). Konzumacija HFD-a značajno je povisila jetrene razine TG (za 108 posto odnosno 135 posto) kod muških i ženki miševa, u usporedbi s odgovarajućom ND kontrolom (Slika 4a). HCF1 H je, s jedne strane, potisnuo HFD induciran porast jetrene razine TG (za 54 posto) kod muških miševa, u usporedbi s netretiranom HFD kontrolom (Slika 4a). S druge strane, HCF1 H dodatno je povećao razinu TG u jetri (za 14 posto) kod ženki miševa hranjenih HFD-om, u usporedbi s odgovarajućom netretiranom HFD kontrolom (Slika 4a). HFD je također uzrokovao značajna povećanja jetrenih razina TC (za 48 posto odnosno 26 posto) kod mužjaka i ženki miševa (Slika 4b). Dok su HCF1 L i HCF1 H značajno potisnuli HFD-induciran porast (za 42 odnosno 44 posto) u jetrenim razinama TC u muških miševa hranjenih HFD-om, samo je HCF1 H mogao proizvesti sličan učinak na ženke miševa hranjene HFD-om, s stupanj inhibicije je 62 posto (slika 4b).

Slika 4 – Učinci HCF1 na sadržaj lipida u jetri kod miševa koji su hranjeni ND i HFD. Jetrene razine TG i TC mjerene su kako je opisano u Materijalima i metodama. Podaci su izraženi u postotku kontrole u odnosu na ND kontrolu [kontrolna razina TG u jetri (g/mg proteina): muškarci=31.7 ± 1.6, žene=38.5 ± 1.7; kontrolna razina TC u jetri (g/mg proteina): muškarci=12.8 ± 0.4, žene=17.9 ± 1.2]. Dane vrijednosti su srednje vrijednosti ± SEM, s n {{20}}. * Značajno se razlikuje od ND kontrole; # Značajno se razlikuje od HFD kontrole (p <>

3.5. Učinci HCF1 na aktivnosti metaboličkih enzima u skeletnim mišićima izoliranim iz miševa hranjenih ND i HFD

Tretman HCF1 stimulirao je aktivnost PFK u skeletnim mišićima muških ili ženki miševa hranjenih ND-om, pri čemu je učinak na muške miševe bio izraženiji (55 posto u odnosu na 20 posto povećanja pri 45 mg/kg) (Slika 5a). Konzumacija HFD-a uzrokovala je značajno smanjenje aktivnosti PFK (za 16 posto odnosno 17 posto) kod mužjaka i ženki miševa (Slika 5a). HCF1 H poništio je HFD-induciranu supresiju aktivnosti PFK (za 153 posto, odnosno 100 posto) u muških i ženki miševa hranjenih HFD-om (Slika 5a). I tretman HFD i HCF1 nije proizveo vidljive učinke na aktivnost CS u skeletnim mišićima muških ili ženki miševa u usporedbi s odgovarajućom netretiranom ND kontrolom (Slika 5b). HCF1 nije proizveo nikakav učinak na -HAD aktivnost skeletnih mišića muških ili ženki miševa hranjenih ND (slika 5c). Hranjenje HFD-om stimuliralo je aktivnost -HAD (za 47 odnosno 21 posto) kod muških i ženki miševa u usporedbi s netretiranom ND kontrolom (Slika 5c). HCF1, u ​​svim testiranim dozama, značajno je inhibirao HFD-induciranu stimulaciju -HAD aktivnosti kod muških miševa, sa stupnjem inhibicije od 62 posto, u usporedbi s netretiranom HFD kontrolom (Slika 5c). Tretman HCF1 nije proizveo značajne promjene u aktivnosti -HAD kod ženki miševa hranjenih ND i HFD (Slika 5c). Dok je HCF1 H izazvao značajno smanjenje CPT aktivnosti (za 16 posto) skeletnih mišića u muških miševa hranjenih ND (Slika 5d), HCF1 L i HCF1 M značajno su povećali CPT aktivnost za 24 posto i 22 posto kod ND hranjenih ženki miševa u usporedbi s ND kontrolom (slika 5d). HFD hranjenje je također povećalo CPT aktivnost (za 13 posto odnosno 18 posto) kod mužjaka i ženki miševa. HCF1 je poništio HFD inducirano povećanje CPT aktivnosti, sa stupnjem supresije od 72 posto u muških miševa (pri svim testiranim dozama) i 100 posto u ženki miševa (HCF1 L) (Slika 5d).

Slika 5 – Učinci HCF1 na aktivnosti metaboličkih enzima u skeletnim mišićima izoliranim iz miševa hranjenih ND i HFD. Aktivnosti PFK, CS, -HAD i CPT skeletnih mišića mjerene su kako je opisano u Materijalima i metodama. Podaci su izraženi u postotku kontrole u odnosu na ND kontrolu [kontrolna PFK aktivnost (mU/mg proteina): muški=19.5 ± 1.1, ženski=14.1 ± 0.7 ; kontrolna aktivnost CS (mU/mg proteina): muški=30.6 ± 1.3, ženski=36.8 ± 3.6; kontrolna -HAD aktivnost (mU/mg proteina): muški=13.5 ± 0.6, ženski=16.8 ± 0.6; kontrolna CPT aktivnost (mU/mg proteina): muški {{30}}.0 ± 0.3, ženski=3.0 ± { {39}}.1]. Navedene vrijednosti su srednje vrijednosti ± SEM, s n=15. * Značajno se razlikuje od ND kontrole; # Značajno se razlikuje od HFD kontrole (p <>

3.6. Učinci HCF1 na mitohondrijski RCR u skeletnim mišićima miša

HFD nije proizveo vidljiv učinak na mitohondrijski RCR u skeletnim mišićima miša (slika 6). Mitohondrijsko odvajanje izazvano liječenjem HCF1 u skeletnim mišićima miševa, što je dokazano značajnim smanjenjem mitohondrijskog RCR-a i kod hranjenih ND (61-69 posto kod muškaraca; 66 posto kod ženki) i kod hranjenih HFD-om (73-78 posto kod muškaraca; 67). –70 posto kod ženki) miševa, u usporedbi s odgovarajućim netretiranim životinjama (slika 6).

Slika 6 – Učinci HCF1 na mitohondrijski RCR u skeletnim mišićima muških i ženki miševa hranjenih ND i HFD. Mitohondrijski RCR mjeren je kako je opisano u Materijalima i metodama. Podaci su izraženi u postotku kontrole u odnosu na ND kontrolu. Navedene vrijednosti su srednje vrijednosti ± SEM, s n=15. * Značajno se razlikuje od ND kontrole; # Značajno različito od HFD kontrole (p <>

3.7. Učinci HCF1 na ekspresiju UCP3 u mitohondrijima izoliranima iz skeletnih mišića miša

Učinci HCF1 na ekspresiju UCP3 također su ispitani kako bi se istražila moguća uključenost mitohondrijskog odvajanja u gubitak težine izazvan HCF1-. 2-tjedno liječenje HCF1 H značajno je povisilo razinu UCP3 u mitohondrijima izoliranim iz mišjih skeletnih mišića kod mužjaka miševa, pri čemu je opseg stimulacije bio 67 posto u usporedbi s netretiranom kontrolom (Slika 7).

Slika 7 – Učinci HCF1 na ekspresiju UCP3 u mitohondrijima izoliranim iz skeletnog mišića miša. Muškim miševima intragastrično je davan HCF1 H 14 uzastopnih dana. Mitohondriji su izolirani kako je opisano u Materijalima i metodama, a ekspresija UCP3 je mjerena Western blot analizom. Podaci su kvantificirani i izraženi u postotku kontrole u odnosu na netretiranu kontrolu. Navedene vrijednosti su srednje vrijednosti ± SEM, s n=4. * Značajno se razlikuje od netretirane kontrole.

3.8. Usporedbe između HCF1 i CT o njihovim učincima na miševe hranjene ND i HFD

Kako bi se bolje razumio mehanizam na kojem se temelji učinak smanjenja tjelesne težine koji daje HCF1, također su proučavani učinci CT-a, sekvestranta žučne kiseline, na muške miševe hranjene ND i HFD. I CT i HCF1 potpuno su inhibirali povećanje težine izazvano ND-om tijekom 8-tjednog trajanja eksperimenta. Oba tretmana također su proizvela supresivne učinke na povećanje tjelesne težine izazvano HFD-om, indeks visceralne masti, plazmatsku glukozu/TG/TC kao i jetrenu razinu TG/TC, pri čemu je učinak CT-a bio istaknutiji (Tablica 1). Za razliku od HCF1, koji je povećao omjer HDL/LDL u plazmi samo kod miševa hranjenih HFD-om, CT je značajno povećao omjer HDL/LDL u plazmi i kod miševa hranjenih ND i HFD (za 58 posto odnosno 17 posto), u usporedbi s odgovarajuće netretirane ND kontrole (Tablica 1). Osim toga, dok je HCF1 povećao aktivnost PFK u skeletnim mišićima muških miševa hranjenih ND (54 posto) i HFD (14 posto) u usporedbi s netretiranom ND kontrolom, CT nije proizveo vidljiv učinak u miševa hranjenih ND i mogao samo vratiti HFD-inducirano smanjenje aktivnosti PFK na kontrolnu vrijednost miševa hranjenih ND (Tablica 1). I CT i HCF1 tretmani poništili su HFD-inducirana povećanja aktivnosti -HAD (za 61 posto, odnosno 60 posto) i CPT (za 122 posto, odnosno 72 posto) u muških miševa (Tablica 1). Dok je HCF1 inducirao mitohondrijsko odvajanje, što je dokazano značajnim smanjenjem vrijednosti mitohondrijskog RCR-a u muških miševa hranjenih ND i HFD, CT nije proizveo vidljiv učinak na mitohondrijsko odvajanje (Tablica 1).

Za više informacija kliknite ovdje da biste dobili II. dio

Od: 'Cistanches Herba smanjuje porast tjelesne težine kod pretilih miševa izazvanih prehranom s visokim udjelom masti, vjerojatno putem mitohondrijskog odvajanja'Hoi Shan Wong i sur.

---časopis za funkcionalnu hranu 10 (2014) 292–304