Статии

  • Пълен член
  • Цифри и данни
  • Препратки
  • Цитати
  • Метрика
  • Лицензиране
  • Препечатки и разрешения
  • PDF

РЕЗЮМЕ

Това проучване има за цел да определи дали мишките са хранели ферулова киселина (FA) би облекчил индуцираното от диетата затлъстяване и свързаните със затлъстяването метаболитни синдроми. Мишките бяха разделени на следните четири групи и хранени в продължение на 6 седмици (н = 8): контролна диета (NC), диета с високо съдържание на мазнини (HF; 60% енергия от мазнини), NC и HF, допълнени съответно с 0,5% (w/w) FA. Мишките, хранени с HF-FA диета, консумират същото количество енергия, но имат по-ниско дневно наддаване на тегло, тегло на бялата мастна тъкан, натрупване на телесни мазнини, кръвна глюкоза и потискат натрупването на чернодробни липиди и възпалителни цитокини (IL-6 и TNF-α)P 2009; Zhao & Moghadasian, 2008). FA като един от основните полифеноли има много силна антиоксидантна активност и е широко използван за предотвратяване на реактивни кислородни видове (ROS) свързани метаболитни синдроми, като метаболитен синдром, захарен диабет, сърдечно-съдови заболявания и рак (Picone, Nuzzo и Di Carlo, 2013). FA показва благоприятни ефекти върху диабета по множество начини: 1) потискане на оксидативния стрес чрез регулиране на експресията на провъзпалителни цитокини и апоптоза; 2) повишаване на плазмения инсулин и понижаване на кръвната глюкоза (Roy, Metya, Sannigrahi, Rahaman, & Ahmed, 2013).

пълна

Целта на това проучване е да се оценят ефектите и възможния механизъм на хранително добавяне на FA върху метаболитния синдром (включително затлъстяване, хипергликемия, дислипидемия и затлъстяване на черния дроб) и възпаление, предизвикано от диета с високо съдържание на мазнини.

Материали и методи

Декларация за етика

Мишките се грижеха и обработваха в съответствие с насоките на Комитета по етика на животните на Академията за държавна администрация на зърното (Пекин, Китай).

Животни и диети

Сто двадесет и осем мъжки 5-седмични мишки C57BL/6J бяха закупени от Vitalriver Ltd. (Пекин, Китай). Те бяха настанени поотделно в индивидуални вентилирани клетки в стая, поддържана при 23 ± 2 ° C с 50% относителна влажност и 12-часов цикъл светлина-тъмнина и хранени със стандартна чау в продължение на 1 седмица след пристигането. Мишките бяха разделени на една от 4 диетични групи (н = 8, 4 мишки/клетка): (1) нормална диета (NC); (2) нормална диета, допълнена с 0,5% (w/w) ферулова киселина (NC-FA, FA ≥ 99% чист, Аладин, Китай); (3) диети с високо съдържание на мазнини (HF); (4) диети с високо съдържание на мазнини, допълнени с 0,5% (w/w) ферулова киселина (HF-FA). Дозировката на FA е избрана въз основа на предишно проучване (Son et al., 2010). Съставът на експерименталната диета е показан в Таблица 1 въз основа на синтетичната диета AIN-93M (Reeves, Nielsen, & Fahey, 1993). NC (4% мазнини, w/w) и HF (37% мазнини, w/w) диети осигуряват съответно 10% и 60% от общата енергия от мазнини. Съотношенията на протеини, витамини и минерали към енергията са постоянни при NC и HF диетите. На мишките беше разрешен свободен достъп до вода и диети в продължение на 6 седмици, а телесното тегло и приема на храна се измерваха ежеседмично.

Публикувано онлайн:

Таблица 1. Състав на експерименталните диети (g/kg).

Приготвяне на проби от кръв и тъкани

В края на експеримента мишките се обезболяват и жертват. Цялата кръв се събира и се оставя да се съсирва, като се оставя необезпокоявана при стайна температура. След това серумът се отделя чрез центрофугиране при 2000 × g в продължение на 15 минути при 4 ° С и се съхранява при -20 ° С до анализ. Чернодробната и бялата мастна тъкан (WAT, т.е. епидидимална и периферна мастна тъкан) се претеглят, незабавно се замразяват в течен азот и се съхраняват при -80 ° C до анализ.

Измерване на серумни и чернодробни липиди, кръвна захар на гладно и възпалителни цитокини

Глюкоза на гладно и общ холестерол в серума (TC), общ триглицерид (TG), липопротеинов холестерол с ниска плътност (LDL) и липопротеинов холестерол с висока плътност (HDL) бяха определени с биохимичен анализатор (Roche Modular, Roche, USA). Интерлевкин 6 (IL-6); моноцитен хемотаксичен протеин-1 (MCP-1), и туморна некроза-α (TNF-α) в серума са измерени с помощта на комплекти за свързване на ензимни имуносорбенти (ELISA) (R&D Systems, Inc., Минеаполис, САЩ) съгласно протоколите на производителя. Чернодробните проби се хомогенизират в 9-кратно тегло на дестилирания разтвор, след което се използват за определяне на чернодробните TG и TC чрез търговски комплекти съгласно протоколите на производителя (Nanjing Jiancheng Bioengineering Ins. Nanjing, Китай).

Хистопатологичен анализ

Черният дроб се фиксира в 10% буфериран разтвор на формалин веднага след прибиране на реколтата. След това пробите от тъкан се дехидратират в етанол, вграждат се в парафин, нарязват се и се оцветяват с хематоксилин и еозин. След това всички секции бяха визуализирани с микроскоп и заснети с помощта на Canon камера.

Състав на тялото

Трупът без черен дроб и WAT се претегля и след това се хомогенизира в 3-кратно тегло на дестилиран нормален физиологичен разтвор. След това буферът за хомогенизиране беше лиофилизиран при -80 ° в продължение на 4 дни чрез сушилня чрез замразяване (FD-2, Biocool, Китай), докато теглото на пробата беше постоянно (± 0,0002 g). След смилане и разбъркване старателно, съдържанието на сухи хомогенатни липиди се анализира чрез Soxtec Automatic System (Soxtec ™ 2050, FOSS), съдържанието на протеин се анализира с помощта на автоматичен апарат на Kjeldahl (Kjeltec 8400, FOSS), а съдържанието на пепел се анализира с помощта на муфелна пещ ( SX2-5-12, CentralFurnace, Китай). Съдържанието на вода в трупа се изчислява чрез разделяне на теглото на изсъхналия труп от първоначалното тегло на трупа.

Статистически анализ

Всички стойности са представени като средните стойности ± SEM. Данните бяха анализирани чрез двупосочна ANOVA, използвайки система за статистически анализ (SAS Institute Inc., Cary, NC). Разликите между средствата за лечение бяха определени чрез тест за многократно сравнение на Student-Newman-Keuls. A P стойност 2002; Surwit et al., 1995), телесното тегло е значително по-високо (P 0,05).

Публикувано онлайн:

Фигура 1. Телесно тегло (A) и кумулативен енергиен прием (B) седмично на мишки, хранени с контрола и диета с високо съдържание на мазнини, допълнена с 0 или 0,5% ферулова киселина. А. Средно телесно тегло от 8 повторения във всяка точка от времето. Б. Приемът на храна се измерва на база клетка и представлява кумулативен енергиен прием. Стойностите са средни стойности ± SEM, н = 8. Средствата в списък без обща буква се различават, P Фигура 1. Телесно тегло (A) и кумулативен енергиен прием (B) седмично на мишки, хранени с контрола и диета с високо съдържание на мазнини, допълнена с 0 или 0,5% ферулова киселина. А. Средно телесно тегло от 8 повторения във всяка точка от времето. Б. Приемът на храна се измерва на база клетка и представлява кумулативен енергиен прием. Стойностите са средни стойности ± SEM, н = 8. Средствата в списък без обща буква се различават, P Феруловата киселина потиска затлъстяването и свързаните със затлъстяването метаболитни синдроми при мишки със затлъстяване C57BL/6J с високо съдържание на мазнини

Публикувано онлайн:

Таблица 2. Ефекти на феруловата киселина върху черния дроб и бялата мастна тъкан при мишки, хранени с контрол и диета с високо съдържание на мазнини a .

FA атенюирано чернодробно натрупване на липиди при HF индуцирани затлъстели мишки

Диетата с високо съдържание на мазнини потиска относителното тегло на черния дроб на мишки (P 0,05). Концентрациите на чернодробни TG и TC при HF мишки са по-високи (P Феруловата киселина потиска затлъстяването и свързаните със затлъстяването метаболитни синдроми при мишки със затлъстяване C57BL/6J с високо съдържание на мазнини

Публикувано онлайн:

Фигура 2. Триглицерид (А) и холестерол (В) в черния дроб на мишки, хранени с контрола и диета с високо съдържание на мазнини, допълнена с 0 или 0,5% ферулова киселина. Стойностите са средни стойности ± SEM, н = 8. Средствата в списък без обща буква се различават, P Фигура 2. Триглицериди (А) и холестерол (В) в черния дроб на мишки, хранени с контрола и диета с високо съдържание на мазнини, допълнена с 0 или 0,5% ферулова киселина. Стойностите са средни стойности ± SEM, н = 8. Средствата в списък без обща буква се различават, P Феруловата киселина потиска затлъстяването и свързаните със затлъстяването метаболитни синдроми при мишки със затлъстяване C57BL/6J с високо съдържание на мазнини

Публикувано онлайн:

Фигура 3. Леки микрофотографии на чернодробни секции на мишки, хранени с контролна диета, допълнена с 0 (A) или 0,5% (B) ферулова киселина и мишки, хранени с диета с високо съдържание на мазнини, допълнена с 0 (C) или 0,5% (D) ферулова киселина (оцветяване с хематоксилин-еозин, първоначално увеличение × 400). NC, нормална диета; NC-FA, нормална диета + ферулова киселина; СН, диета с високо съдържание на мазнини; HF-FA, диета с високо съдържание на мазнини + ферулова киселина.

Фигура 3. Леки микрофотографии на чернодробни секции на мишки, хранени с контролна диета, допълнена с 0 (A) или 0,5% (B) ферулова киселина и мишки, хранени с диета с високо съдържание на мазнини, допълнена с 0 (C) или 0,5% (D) ферулова киселина (оцветяване с хематоксилин-еозин, първоначално увеличение × 400). NC, нормална диета; NC-FA, нормална диета + ферулова киселина; СН, диета с високо съдържание на мазнини; HF-FA, диета с високо съдържание на мазнини + ферулова киселина.

FA потиска натрупването на телесни мазнини и засилено отлагане на протеини в тялото при индуцирани от диета затлъстели мишки

Мишките, хранени с високо съдържание на мазнини, разкриват значително по-висока (P 0,05, таблица 3).

Публикувано онлайн:

Таблица 3. Ефекти на феруловата киселина върху телесния състав при мишки, хранени с контрол и диета с високо съдържание на мазнини (%) a .

FA инхибира повишаването на глюкозата в кръвта и възпалението при индуцирани от HF затлъстели мишки

Диетата с високо съдържание на мазнини предизвиква увеличение (P 0,05) в общия холестерол, триглицериди и LDL са наблюдавани с добавяне на FA в NC групи или HF групи. Установен е обаче по-висок HDL в кръвта, докато диетите се допълват с FA (P = 0,021). Освен това FA значително предотвратява увеличаването на кръвната захар на гладно при мишки, хранени с високо съдържание на мазнини (P Феруловата киселина потиска затлъстяването и свързаните със затлъстяването метаболитни синдроми при мишки със затлъстяване C57BL/6J с високо съдържание на мазнини

Публикувано онлайн:

Таблица 4. Профили на серумните липиди и глюкоза при мишки, хранени с контролна и високомаслена диета, допълнена с ферулова киселина (mmol/L) a .

Публикувано онлайн:

Таблица 5. Серумни възпалителни цитокини при мишки, хранени с контрол и диета с високо съдържание на мазнини, допълнена с ферулова киселина (ng/L) a .

Дискусия

Освен това FA добавките значително потискаха увеличаването на съдържанието на глюкоза на гладно, причинено от групата с високо съдържание на мазнини. Според предишно проучване FA изпълнява своето антидиабетно свойство чрез подобряване на инсулиновата чувствителност и чернодробната гликогенеза чрез фосфорилиране и инхибиране на гликоген синтазата киназа-3β (Gsk3β) и потискане на глюконеогенезата чрез фосфорилиране на транскрипционен фактор на вилицата-O1 (Foxo1), както и инхибиране на отрицателните регулатори на инсулиновата сигнализация (Narasimhan, Chinnaiyan и Karundevi, 2015). Тези резултати предполагат, че FA може да бъде потенциално лечение на заболявания, свързани със затлъстяването, като диабет тип 2. Освен това се съобщава, че освобождаването на възпалителни цитокини е силен индуктор на инсулинова резистентност (Imran et al., 2017; Rotter, Nagaev, & Smith, 2003). В настоящото проучване, метаболитният синдром, предизвикан от високо съдържание на мазнини, е отчасти свързан с освобождаването на възпалителни цитокини, т.е. IL-6 и TNF-α. Инхибирането на тези възпалителни цитокини чрез диетично добавяне на FA, наблюдавано в настоящото проучване, може да допринесе за неговия инсулиново сенсибилизиращ ефект. Освен това хроничното възпалително състояние е една от важните характеристики на метаболитния синдром (Khalifeh, Awaisheh, Alameri, & Hananeh, 2014; Senaphan et al., 2015; Shahrokh, Heydarian, Ahmadi, Saddadi, & Razeghi, 2012). Нашите резултати демонстрираха, че диетичният FA потиска възпалението, като до голяма степен инхибира освобождаването на възпалителни цитокини.

Заключения

В обобщение, нашите открития показват, че хранителните добавки с FA потискат наддаването на телесно тегло, натрупването на мазнини в тялото и черния дроб, повишаването на кръвната глюкоза и възпалението при диети, хранени с високо съдържание на мазнини, което предполага, че FA може да бъде ефективен при намаляване на риска от диета с високо съдържание на мазнини индуцирано затлъстяване и свързани със затлъстяването метаболитни синдроми.

NC, нормална диета; NC-FA, нормална диета + ферулова киселина; СН, диета с високо съдържание на мазнини; HF-FA, диета с високо съдържание на мазнини + ферулова киселина.

b Минералната смес и витаминната смес са приготвени въз основа на диетата AIN-93M (Reeves et al., 1993).

Елементи Диетична група b P-стойностNCNC-FAHFHF-FADietFADiet × FAНаддаване на тегло, g7,82 ± 0,94 c 8,13 ± 0,66 c 14,85 ± 0,95 a 12,68 ± 0,38 b ° С 0,26 ± 0,01 c 0,54 ± 0,01 a 0,46 ± 0,02 b б 0,89 ± 0,04 b 1,03 ± 0,02 a 1,04 ± 0,03 a ° С Черен дроб3,46 ± 0,29 a 3,57 ± 0,34 a 3,12 ± 0,11 b 3.39 ± 0.25 ab 0,0090,0480,416WAT d 2,77 ± 0,51 c 2,36 ± 0,48 c 5,46 ± 0,81 a 4,77 ± 0,79 b a Стойностите са средни ± SEM, н = 8. Средствата в един ред с индекси без обща буква се различават, P b NC, нормална диета; NC-FA, нормална диета + ферулова киселина; СН, диета с високо съдържание на мазнини; HF-FA, диета с високо съдържание на мазнини + ферулова киселина.

c тегло на тъканите/телесно тегло × 100.

d WAT, бяла мастна тъкан.

Диетична група b P-стойност NCNC-FAHFHF-FAДиетаFAДиета × FAВода c 62,36 ± 0,76 a 63,35 ± 0,95 a 52,78 ± 2,10 b 56,29 ± 2,97 b 0,0010,2350,482Липид d 30,23 ± 3,07 c 27,54 ± 1,38 c 54,92 ± 2,66 a 45,00 ± 2,99 b д 56,01 ± 2,12 a 57,38 ± 1,15 a 35,89 ± 1,85 c 43,04 ± 2,71 b 4 11,23 ± 0,37 a 11,51 ± 0,27 а 6,94 ± 0,36 b 8,02 ± 0,53 b a Стойностите са средни ± SEM, н = 8. Средствата в един ред с индекси без обща буква се различават, P b NC, нормална диета; NC-FA, нормална диета + ферулова киселина; СН, диета с високо съдържание на мазнини; HF-FA, диета с високо съдържание на мазнини + ферулова киселина.

c (Тегло на трупа - Лиофилизирано тегло на трупа)/Тегло на трупа × 100

d Тегло на липиди, протеини, пепел/лиофилизирана телесна маса × 100

Диетична група b P-стойност NCNC-FAHFHF-FADietFADiet × FAОбщ холестерол3,23 ± 0,13 c 3,40 ± 0,20 пр.н.е. 4,15 ± 0,13 a 3,75 ± 0,15 ab б 1,27 ± 0,09 b 1,65 ± 0,12 a 1,53 ± 0,05 a ° С 2,51 ± 0,16 c 2,97 ± 0,10 b 3,33 ± 0,11 ab 3,50 ± 0,13 a ° С 0,37 ± 0,04 пр.н.е. 0,35 ± 0,06 c 0,56 ± 0,05 a 0,50 ± 0,04 ab 0,0020,4630,753Глюкоза5,78 ± 0,16 c 5,23 ± 0,23 c 8,24 ± 0,49 a 6,94 ± 0,55 b a Стойностите са средни ± SEM, н = 8. Средствата в един ред с индекси без обща буква се различават, P b NC, нормална диета; NC-FA, нормална диета + ферулова киселина; СН, диета с високо съдържание на мазнини; HF-FA, диета с високо съдържание на мазнини + ферулова киселина.

c HDL, липопротеинов холестерол с висока плътност; LDL, липопротеинов холестерол с ниска плътност.

a Стойностите са средни стойности ± SEM, н = 8. Средствата в един ред с индекси без обща буква се различават, P b NC, нормална диета; NC-FA, нормална диета + ферулова киселина; СН, диета с високо съдържание на мазнини; HF-FA, диета с високо съдържание на мазнини + ферулова киселина.

c IL-6, интерлевкин 6; MCP-1, моноцитен хемотактичен протеин-1; TNF-α, туморна некроза-α

Декларация за оповестяване

Авторите не съобщават за потенциален конфликт на интереси.