Нан Ян

Катедра по педиатрия, Медицинско училище Icahn в планината Синай, Ню Йорк, Ню Йорк 10029 САЩ

Дана Чунг

Катедра по превантивна медицина, Icahn School of Medicine в планината Синай, Ню Йорк, Ню Йорк 10029 САЩ

Changda Liu

Катедра по педиатрия, Медицинско училище Icahn в планината Синай, Ню Йорк, Ню Йорк 10029 САЩ

Banghao Liang

Катедра по педиатрия, Медицинско училище Icahn в планината Синай, Ню Йорк, Ню Йорк 10029 САЩ

Сю-Мин Ли

Катедра по педиатрия, Медицинско училище Icahn в планината Синай, Ню Йорк, Ню Йорк 10029 САЩ

Резюме

Заден план

Разпространението на затлъстяването се увеличава в индустриализираните страни. Затлъстяването увеличава риска от коронарна артериална болест, инсулт, рак, хипертония и диабет тип 2. За съжаление, конвенционалното лечение със затлъстяване често е свързано с неблагоприятни ефекти. Целта на това проучване е да се оцени нова природна формула, билкова интервенционна терапия за отслабване (W-LHIT), разработена от традиционната китайска медицина, за контрол на теглото при модел на затлъстяване, предизвикан от затлъстяване с високо съдържание на мазнини (HFD).

Методи

Бяха проведени два комплекта експерименти. В експеримент 1, 14-седмични мъжки мишки C57BL/6 J са хранени с HFD в продължение на 21 дни и след това са разделени в 3 групи, съответстващи на теглото. Една група продължи на HFD като контрол на затлъстяването. Две групи бяха преминали от HFD към нормална диета с нива на мазнини (NFD) и третирани с фалшив или W-LHIT. В експеримент 2, 25-седмични затлъстели мишки, след 2 седмици аклиматизация, са получили или W-LHIT, или фалшиво лечение, докато са били поддържани на HFD. И в двата комплекта експерименти, хранени с NFD мишки, отговарящи на възрастта с нормално тегло, служат като нормални контроли. Регистрирани са телесно тегло и прием на храна. Теглото на епидидималната мастна тъкан, нивата на серумна глюкоза и холестерол, както и експресията на гена PPARγ и FABP4 в епидидималната мастна тъкан са анализирани в края на експеримента.

Резултати

В експеримент 1, третирани с W-LHIT затлъстели мишки са загубили телесно тегло 12,2 ± 3,8%, докато мишките, третирани с фалшиви, са загубили 5,5 ± 2,8% до ден 10 след преминаване от HFD към NFD, без намаляване на консумацията на чау. В експеримент 2, третирани с W-LHIT затлъстели мишки, поддържани на HFD, имат значително по-ниско телесно тегло (8 пъти по-малко) от мишките, третирани с фалшиви. Лечението с W-LHIT също намалява теглото на епидидималната мастна тъкан, нивата на холестерол в кръвта и глюкозата в сравнение с фиктивни мишки без намалена консумация на чау Освен това в епидималните мастни тъкани бяха открити значително повишена експресия на гена PPARy (активиран рецептор на пероксизомен пролифератор γ) и FABP4 (свързващ протеин 4 с мастни киселини). Резултатите от чернодробната и бъбречната функция и хематологичните тестове на третирани с W-LHIT мишки бяха в нормалните граници.

Заключения

W-LHIT значително и безопасно намалява телесното тегло, нормализира нивата на глюкоза и холестерол при затлъстели мишки, без потискане на апетита и повишена експресия на адипоцитни PPARγ и FABP4 ген.

Заден план

През последните 20 години разпространението на затлъстяването в световен мащаб се е увеличило повече от два пъти. През 2008 г. над 1,4 милиарда възрастни са с наднормено тегло [1]. Използвайки дефиницията на затлъстяването като индекс на телесна маса (ИТМ), по-голям или равен на 30, над 200 милиона от тези мъже и близо 300 милиона от тези жени са определени като затлъстели [1]. Националното проучване на здравните и хранителни изследвания разкри, че повече от една трета от възрастните американци са били със затлъстяване през 2009–2010 г. [2]. Прогнозира се, че степента на разпространение на затлъстяването в Съединените щати ще бъде над 40% до 2025 г. [3]. Затлъстяването е хронично заболяване, свързано със значителна заболеваемост, и има значителни последици за здравето, поради повишен риск от заболявания, включително хипертония, диабет, инсулт, възпалителни разстройства и някои видове рак [3, 4]. Наднорменото тегло и затлъстяването се нареждат на пето място по риск за смърт в световен мащаб [1]. Най-малко 2,8 милиона възрастни умират всяка година в света в резултат на наднормено тегло или затлъстяване [1]. Тези данни показват основното предизвикателство за общественото здраве при затлъстяването.

Стандартното лечение на затлъстяването е диета, упражнения и модификация на поведението. Повече от две трети от възрастните в САЩ или се опитват да отслабнат, или да поддържат теглото си. Само 20 процента обаче ядат по-малко калории и се занимават с поне 150 минути физическа активност седмично [5]. Следователно подходите за промяна на начина на живот имат ниски нива на успех и чести рецидиви.

Медикаментозната терапия се използва като допълнителен лечебен компонент, въпреки че въпросите за ефикасността и безопасността ограничават използването. Настоящите фармакотерапии включват орлистат и лоркасерин, както и редица симпатомиметични и антиепилептични лекарства. Изборът на лекарства против затлъстяване често се ръководи от съпътстващите заболявания и относителните противопоказания на отделния пациент. Бариатричната хирургия е подходящ вариант за конкретна подгрупа пациенти, въпреки че това може да доведе до сериозни усложнения. Поради възможните неблагоприятни ефекти на лекарствата, отпускани по лекарско предписание за затлъстяване, и потенциалните усложнения на бариатричната хирургия [6], нараства интересът към билковите лекарства за отслабване. Диетичните добавки без рецепта се използват широко от лица, които се опитват да отслабнат, но липсват доказателства в подкрепа на тяхната ефикасност. Както беше прегледано от Manore през 2012 г. [7], повечето хранителни добавки водят до загуба на тегло под 2 килограма (2-3%) при възрастни. Установено е, че някои вносни хранителни добавки са подправени с лекарства, отпускани по лекарско предписание, включително амфетамини, бензодиазепини и флуоксетин, което доведе до предупреждение на FDA срещу тяхната употреба [8]. Все още остава значителна пропаст в областта на безопасните и ефективни продукти за контрол на теглото.

Методи

Мишки и реактиви

Четиринадесет седмични индуцирани от затлъстяване и нормална чау храна, предизвикани от диета с високо съдържание на мазнини, хранени с мишки C57BL/6 J, бяха закупени от лабораторията Jackson (Bar Harbor, ME). Тези мишки бяха поддържани при специфични условия, свободни от патогени, в съответствие със стандартните насоки за грижи и употреба на животни [18]. Протоколът за изследване е одобрен от Институционалния комитет по грижа и употреба на животните в Медицинското училище Icahn Mount Sinai, Ню Йорк. HFD чау, приготвен от Research Diets, Inc. (New Brunswick, NJ), се състои от 20 kcal% протеин, 35 kcal% въглехидрати и 45 kcal% мазнини. Нормалната диета с мазнини (NFD, Purina # 5053, Сейнт Луис, Мисури) се състои от 23 kcal% протеин, 64 kcal% въглехидрати и 11 kcal% мазнини.

W-LHIT подготовка и контрол на качеството

Формулировката W-LHIT е разработена със сухи водни екстракти от 6 китайски билкови лекарства - Ganoderma lucidum, коренище от Coptis chinensis, Radix astragali, Nelumbo nucifera Gaertn, Chaenomeles speciosa и Fructus aurantii. Всички сурови билки са от китайски произход, което е сертифицирано и индивидуално извлечено от съоръжение за добър производствен продукт (GMP), Tian Jiang pharma Co, Ltd, Jiangsu, China. Всички билки бяха извлечени с вода и след това концентрирани и изсушени съгласно стандартния производствен процес на декориране и сушене [19]. Изсушеният екстракт от прах се опакова и съхранява при стайна температура в сухо и добре проветриво ботаническо помещение за съхранение в лабораторията по ботаническа химия в Медицинското училище в Икан в планината Синай. Тестовете за съдържание на тежки метали и микроби са проведени от Tianjian Pharmaceuticoal Ltd. Jiangsu, China и резултатите отговарят на изискванията на стандартите [20–24].

интервенционна

HPLC пръстов отпечатък на W-LHIT. HPLC условия: колона, колона Agilent Zorbax SB-C18 (150 × 4,6 mm i.d .; размер на частиците 5 μm); скорост на потока, 1 mL/min; температура на колоната, 27 ° C; подвижна фаза А, 0,1% мравчена киселина, подвижна фаза В, ацетонитрил. Данните бяха обработени с помощта на софтуера Waters Empower. Двадесет и един основни пика присъстваха в HPLC пръстовия отпечатък. Дванадесет съединения се характеризират с LC-MS.

W-LHIT лечение

Ефект на W-LHIT върху теглото на младите затлъстели мишки в експеримент 1. A. Протоколи за експеримент за отслабване 1; Б.. Крива на средно изменение на телесното тегло на фиктивни и W-LHIT лекувани затлъстели мишки с течение на времето; ° С. Ежедневна промяна на телесното тегло; д. Ежедневна консумация на храна на мишка; ** p 3 A). Мишки от група 1 продължиха с HFD и фалшиво лечение като затлъстели контроли (OB/HFD/Sham), докато мишки от група 2 продължиха с HFD и получиха W-LHIT лечение (OB/HFD/W-LHIT). Продължителността на лечението е 30 дни. Мишки с нормално тегло, хранени с NFD и водна фиктивна обработка, бяха използвани като нормални контроли (Normal/NFD/Sham).

Ефект на W-LHIT върху телесното тегло на по-възрастни затлъстели мишки в експеримент 2. A. Протоколи за експеримент за отслабване 2; Б.. Крива на средно изменение на телесното тегло на фиктивни и W-LHIT лекувани затлъстели мишки; ° С. Ежедневна промяна на телесното тегло преди и след лечението; д. Ежедневна консумация на храна на мишка; *** p 2 B, от дни −21 до 0). По време на 10-дневния период на лечение, мишно третирани затлъстели мишки, останали на HFD, продължават да наддават, 6,1 ± 1,0% на ден10. Въпреки това, затлъстелите мишки, преминали към NFD, получаващи фалшиво лечение (OB/NFD/Sham), са загубили 2,1 ± 1,4% от телесното тегло до ден 3, 3,6 ± 2,5% до ден 5 и 5,5 ± 2,8% до ден 10. Интересното е, че затлъстелите мишки премина на NFD, който също получи W-LHIT лечение, отслабна по-бързо. Мишките от тази група са загубили 7,6 ± 1,5% от телесното си тегло до ден 3, 8,7 ± 2,7% до ден 6 и 12,2 ± 3,8% до ден 10 (Фигура 2 Б). Изчислените дневни промени в телесното тегло за 10-дневен период на лечение показват, че телесното тегло се увеличава с 0,6 ± 0,1% дневно в групата на OB/HFD/Sham, но намалява с 0,5 ± 0,3% дневно в групата на OB/NFD/Sham и намалява с 1,2 ± 0.4% дневно в групата OB/NFD/W-LHIT. Дневната скорост на редукция при NFD/W-LHIT мишки е 2,4 пъти по-висока от OB/NFD/Sham мишки (p 2 C). Ежедневната консумация на чау не се различава между третирани с W-LHIT и третирани с Sham NFD чау-чау (Фигура 2 D).