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沙棘中富含异黄酮和黄酮类生物活性物质,具有抗氧化、抗炎、愈合伤口以及防治心血管疾病等功能。同时,由于该植物中存在高含量的抗氧化物质,沙棘籽油、浆果、叶子和树皮以其药用特性而闻名。脂肪组织包括白色脂肪(WAT)、米色脂肪和棕色脂肪。其中,米色脂肪细胞存在于WAT中,与棕色脂肪相似,以热量的形式消耗能量,具有抵抗代谢疾病和肥胖的作用。模式动物研究表明,沙棘籽提取物具有改善糖尿病大鼠血糖、低甘油三脂血症和抗氧化作用,可预防高脂血症和氧化应激相关的糖尿病并发症。此外,沙棘具有改善高脂饮食引起的小鼠肥胖和肥胖相关的脂质代谢紊乱的功能,但其对绵羊白色脂肪(iWAT)褐变的影响及机制尚不明确。本试验旨在探讨沙棘活性成分对绵羊iWAT褐变的表观遗传作用及对其胰岛素敏感性的影响及机制。试验研究了日粮中添加沙棘果渣(SBP)对iWAT中米色脂肪细胞形成的影响。研究设置了对照组(0%SBP)以及添加浓度为7.8%和16%SBP的试验组。以羔羊腹股沟白色脂肪为研究对象,通过H&E染色法研究SBP对iWAT脂肪细胞的大小及分布的影响;通过qRT-PCR和Western blotting检测SBP对脂肪细胞褐变重要基因及蛋白表达的影响以及其对线粒体生物合成和葡萄糖摄取相关基因和蛋白含量的影响。以3T3-L1前脂肪细胞为对象,研究了不同浓度的沙棘油(SBO)对3T3-L1前脂肪细胞褐变的影响。通过油红O染色法探究脂肪细胞脂滴大小及脂滴累积的影响;通过qRT-PCR和Western blotting检测SBO对米色脂肪细胞分化关键基因及蛋白的表达的影响;使用2-NDBG法检测SBO对3T3-L1细胞分化过程中对葡萄糖摄取能力的影响。试验结果如下:1、日粮中添加7.8%和16%SBP显著减小了腹股沟iWAT脂滴大小和细胞平均横截面积,加速了iWAT褐色化(P<0.01)。2、添加16%的SBP显著增加了米色脂肪发生相关基因和蛋白的表达,UCP1、Cidea及PRDM16的mRNA水平增加,且提高了UCP1、PPARγ和C/EBPβ的蛋白含量(P<0.05)。因此,SBP可能有助于羔羊iWAT中米色脂肪细胞的增加。3、7.8%和16%比例SBP的处理增加了线粒体拷贝数,16%SBP试验组增加了PGC-1α、NRF-1和TFAM基因表达(P<0.05),提示SBP可能调节PGC-1α含量,驱动羔羊的线粒体生物发生。4、添加16%SBP增加了IRS和Akt磷酸化水平,提高了Glut4蛋白和mRNA含量(P<0.05),激活了AMPK活性。5、添加浓度为10-4的SBO促进了米色脂肪相关基因PGC-1α、PPARγ和C/EBPα(P<0.05)和相关蛋白UCP1、PPARγ和C/EBPβ的含量(P<0.05)。6、SBO促进了线粒体生成。SBO添加组增加线粒体合成相关基因NRF-1、TFAM和COX2的表达(P<0.05)。7、SBO通过激活胰岛素-Akt信号通路促进葡萄糖摄取,提高葡萄糖摄取能力。细胞分化培养基中添加SBO显著提高IRS1、Akt、AMPK和Glut4蛋白含量(P<0.05),增加了Glut4 mRNA含量(P<0.05)。综上所述,沙棘具有使绵羊白色脂肪褐变的功能,可能通过激活AMPK,进而提高脂肪细胞胰岛素敏感性,促进线粒体合成而实现。日粮中添加比例为16%SBP对羔羊iWAT中米色脂肪细胞的形成效果最为明显。浓度为10-4 SBO处理组对3T3-L1前脂肪细胞褐变效果显著。