Д-р Сяочун Пен

проантоцианидин

Медицински факултет на университет Яндзъ

Град Jingzhou, провинция Хубей 434023 (ПР Китай)

Сродни статии за „“

  • Facebook
  • Twitter
  • LinkedIn
  • електронна поща

Резюме

Затлъстяването е хронично метаболитно заболяване в резултат на прекомерно натрупване на мазнини и/или необичайно разпределение, причинено от множество фактори. Като основен компонент на метаболитния синдром, затлъстяването е тясно свързано с много заболявания като захарен диабет тип 2, хиперлипидемия, хипертония, коронарна болест на сърцето, инсулт и рак. Следователно проблемът със затлъстяването не може да бъде пренебрегнат и скорошни проучвания показват, че екстрактът от проантоцианидин от гроздови семки (GSPE) има ефект на затлъстяване. Тази статия систематично прави преглед на напредъка в изследванията и потенциалния механизъм на GSPE, като набляга на превенцията и лечението на затлъстяването.

Въведение

Екстрактът от проантоцианидин от гроздови семки (GSPE) е флавоноидно полифенолно съединение, извлечено от гроздови семки. Състои се от + катехин, –епикатехин галат, –епикатехин галат и –епигалокатехин чрез връзки C4 – C6 или C4 – C8. Той съществува под формата на мономер и полимер (фиг. 1) [24, 25]. В сравнение с други растителни полифеноли; GSPE има по-полезни здравни свойства, включително способността да модифицира ранните цереброваскуларни увреждания, причинени от хипертония [26], защита на миокарда от нараняване [27, 28], профилактика и лечение на диабет и неговите усложнения [29], облекчаване на умората при упражнения [30] и предотвратяване на затлъстяване и възпалителни реакции [31, 32]; той се счита за един от най-ефективните растителни антиоксиданти и един от най-ефективните чистачи на свободни радикали [33, 34]. Изследвайки връзката между GSPE и затлъстяването, установихме, че GSPE има много дейности, като понижаване на липидите в кръвта, подобряване на чревната флора, регулиране на метаболизма и така нататък [35, 36]. Той може ефективно да предотврати затлъстяването по много начини.

Фиг. 1.

Структура на флаван-3-алкохол, процианидинов димер и процианидинов тример.

Подобряване на липидния метаболизъм

Коригирайте дисбаланса на адипокините и инсулиновата резистентност

Регулиране на функцията на бяла мастна тъкан и кафява мастна тъкан

Мастната тъкан се разделя на бяла (WAT) и кафява мастна тъкан (BAT). WAT съхранява енергия, която е най-големият енергиен резерв при бозайниците. WAT се разширява чрез хипертрофия (увеличен размер на адипоцитите) и/или пролиферация (увеличен брой адипоцити). Метаболитните усложнения, свързани със затлъстяването, са свързани с необичайно разширяване на WAT [41], тъй като хипертрофията на адипоцитите е свързана с инсулинова резистентност и дислипидемия. В сравнение с малките адипоцити, хипертрофичните адипоцити са по-склонни да привличат възпалителни клетки, имат по-разтворими мазнини и инсулинова резистентност, което води до метаболитни нарушения. Пролиферацията обаче може да предотврати метаболитни промени [42]. Добавката GSPE може да регулира WAT във висцералните и подкожните тъкани, да намали хипертрофията на адипоцитите и да увеличи пролиферацията на адипоцити, като по този начин подобри функцията на WAT.

НДНТ има ефект на затлъстяване [43, 44] и изрязването на НДНТ при животни може да доведе до ненормално увеличение на WAT [45]. При нормални условия той консумира енергия чрез самоадаптиране на производството на топлина. Затлъстяването е свързано с намаляването на производството на топлина от НДНТ, а производството на топлина при затлъстели хора е значително по-ниско от това при слаби хора [46]. Това е така, защото индуцираното от храната затлъстяване може да повлияе на функцията на BAT митохондрии, което води до намалена генна експресия на сиртуинов протеин 1, ядрен дихателен фактор 1, изоцитрат дехидрогеназа 3γ и COX5α, и по-важното, намалени дихателни нива на митохондриите и пирувата, както и карнитин палмитоил коензим А. Но хроничното приложение на GSPE може да увеличи оксидазната активност на BAT цитохром с при затлъстели плъхове и да коригира експресията на ключови гени в митохондриите на BAT. Митохондриалният респираторен статус с пируват и карнитин палмитоил коензим А като субстрати при затлъстели плъхове намалява митохондриалната функция, докато дългосрочното приложение на GSPE може да стимулира митохондриалното дишане, да подобри митохондриалната функция и да увеличи капацитета за производство на топлина от НДНТ, като по този начин увеличава енергийната консумация за предотвратяване на наддаване на тегло [ 47].

Някои проучвания са установили, че някои биоактивни химикали могат да предизвикат покафеняване на WAT. GSPE е биохимичен флавоноиден полифенол, който може да регулира WAT и BAT. Все още не е проучено дали GSPE може да предизвика потъмняване на WAT. За нас обаче беше изложена нова идея, че GSPE може да има такъв потенциален механизъм.

Увеличете транскрипционната активност на FXR, активиран от жлъчните киселини, и инхибира сглобяването на липопротеини с много ниска плътност

Инхибиране на пътя на аминотерминалната киназа c-Jun

Нормализиране на нивата на микроРНК-33 и микроРНК-122

MicroRNA е малка некодираща РНК с дължина около 22 нуклеотида, която хоризонтално регулира генната експресия след транскрипция. МикроРНК участват в почти всички биологични процеси, засягайки повечето метаболитни пътища [68]. Затлъстяването води до свръхекспресия на микроРНК-33 и микроРНК-122 в черния дроб на плъхове [69, 70], но микроРНК-33 и микроРНК-122 са основните регулатори на метаболизма на чернодробните мазнини. За да се оцени дали хроничният прием на GSPE може да подобри толерантността към липидно претоварване, да инхибира експресията на чернодробна микроРНК-33 и микроРНК-122 и да намали нарастването на TG при здрави плъхове след хранене, е проведен експеримент с доза-отговор при 5, 15, 25 или 50 mg/kg GSPE за 3 седмици. Изследването установи, че всички дози GSPE инхибират чернодробната експресия на miR-33a и miR-122 и намаляват плазмените и чернодробните липидни нива [71] по дозозависим начин.

Пречи на диференциацията на адипоцитите

Подобряване на чревната флора

Фиг. 2.

Механизмът на GSPE при затлъстяване, индуциран от диета с високо съдържание на мазнини (HFD). Хроничните добавки с GSPE значително променят състава на чревната флора, т.е. броят на дебелостенните бактерии (както е показано в сивата бактерия) намалява, докато броят на бактериите (червена бактерия) и бифидобактериите (зелена бактерия) се увеличава. Промяната на микробната общност е свързана с увеличаването на производството на бутират. Бутират допълнително увеличава секрецията на GLP-1 в чревните L клетки и в крайна сметка подобрява метаболитната функция за предотвратяване на затлъстяването.

Намалете приема на храна

Приемът на храна е свързан с енергийния баланс, който е динамичен процес. Налице е взаимодействие между приема на храна и консумацията на енергия (фиг. 3) [83]. За хората контролът на апетита е сложен процес и храненето се влияе от хипоталамуса и мозъчните центрове, включително мозъчния ствол и хипокампуса, както и стомаха, червата, черния дроб, щитовидната жлеза, периферната мастна тъкан, психологическото и социалното поведение [84]. Хипоталамусът регулира дългосрочния енергиен баланс и теглото чрез интегриране на сигналите на мастните хормони; невроните за хранене и анорексия в различни региони участват в регулирането на приема на храна чрез регулиране на чувствителността на задния мозък към хормони за краткотрайна ситост [85]; ендокринните клетки на стомашно-чревния тракт произвеждат и отделят хормони за ситост, които инхибират глада, насърчават ситостта и регулират хранителното поведение през задната церебрална верига. Съставът на хранителните хранителни вещества също влияе върху ситостта и апетита; храни с високо съдържание на протеини имат най-ситна ситост, а тези с високо съдържание на мазнини имат най-слаба ситост [86].

Фиг. 3.

Основната формула за влияние на рамката на енергийния баланс върху контрола на апетита. Зелените стрелки показват процеса на стимулиране на храненето, докато червените стрелки показват процеса на инхибиране на храненето [98]. GSPE увеличава секрецията на стомашно-чревни хормони, които инхибират храненето, като глюкагоноподобен пептид (GLP-1), пептид YY (PYY), холецистокинин (CCK) и грелин.

Регулиране на периферния часовник

Фиг. 4.

GSPE регулира връзката между биологичния часовник и метаболизма. GSPE инхибира интерференцията на черния дроб и червата с периферния часовник и подобрява нарушаването на биологичния часовник.

Заключение и перспектива

Благодарности

Тази работа беше подкрепена от Фондация за наука за природата в провинция Хубей (2017CFB786), Младежки фонд на медицинско училище към Университета Яндзъ (YXYQ201411) и Проект на бюро за наука и технологии в Дзинжоу (2017-93).

Декларация за етика

Авторите нямат етични конфликти за разкриване.

Декларация за оповестяване

Не са разкрити потенциални конфликти на интереси.