【摘 要】
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在猪肉生产中,瘦肉率往往和肉品质息息相关,但是过多的脂质沉积会大大降低瘦肉率,影响猪肉的风味和品质,同时也会对猪的繁殖性能造成影响;对于人而言,过度的脂质沉积,会导致肥胖的患病率上升,进而危及机体健康。因此,迫切需要寻找安全有效的抗脂质沉积策略,一方面可以应用于猪肉生产中,为提高瘦肉率,改善肉品质提供理论依据;另一方面,可以为治疗肥胖以及相应的并发症提供新策略。山莴苣素是来源于菊苣属植物中的一种天
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在猪肉生产中,瘦肉率往往和肉品质息息相关,但是过多的脂质沉积会大大降低瘦肉率,影响猪肉的风味和品质,同时也会对猪的繁殖性能造成影响;对于人而言,过度的脂质沉积,会导致肥胖的患病率上升,进而危及机体健康。因此,迫切需要寻找安全有效的抗脂质沉积策略,一方面可以应用于猪肉生产中,为提高瘦肉率,改善肉品质提供理论依据;另一方面,可以为治疗肥胖以及相应的并发症提供新策略。山莴苣素是来源于菊苣属植物中的一种天然化合物,具有抗菌、抗疟疾、助睡眠以及调节肝脏代谢的作用,属于倍半萜内酯类化合物。在本研究中,分别通过体内和体外实验,评估了山莴苣素对脂质沉积的影响。1.山莴苣素对小鼠脂质沉积的影响。给高脂饲喂的小鼠每天灌胃山莴苣素溶液20mg/kg,连续7周,每天记录体重和采食量,并进行胰岛素敏感性和葡萄糖耐受性实验。7周过后,采集小鼠脂肪组织并称重,然后进行组织切片,并检测脂质合成相关基因的蛋白和m RNA水平。结果显示,山莴苣素处理会降低高脂饲喂小鼠的体重(P<0.05)和脂肪含量(P<0.05),不影响采食量和粪便中TG的含量(P>0.05)。同时处理组小鼠血清中TG和LDL的水平明显下降(P<0.05),脂肪组织中的脂肪细胞也明显减少(P<0.05),与TG合成相关的PPARγ,C/EBPα和C/EBPβ的m RNA和蛋白水平降低(P<0.05),JAK2/STAT3信号通路的表达下降(P<0.05)。此外,山莴苣素还可以改善高脂饲喂小鼠的胰岛素敏感性和葡萄糖耐受性(P<0.05),降低肝脏中ACC和FAS的表达(P<0.05)。以上研究结果表明,山莴苣素可以抑制小鼠脂质沉积,并改善机体葡萄糖稳态,发挥这一作用或许与JAK2/STAT3信号通路有关。2.山莴苣素通过下调JAK2/STAT3介导的有丝分裂克隆扩增来抑制3T3-L1细胞的成脂。首先用不同浓度山莴苣素处理3T3-L1细胞来检测细胞活性,结果显示≤80μM的山莴苣素均不会对细胞活力产生影响(P>0.05);随后用20μM的山莴苣素处理细胞。经油红O染色观察到,山莴苣素处理的细胞在分化期间脂质蓄积较少(P<0.05),并且脂质合成相关基因(PPARγ,C/EBPα和C/EBPβ等)的表达水平降低(P<0.05)。流式结果显示,经过处理的细胞无法进行有丝分裂克隆扩增(mitotic clonal expansion,MCE)(P<0.05),表明山莴苣素可能是在脂肪形成的早期阶段发挥作用。进一步的研究表明,山莴苣素诱导的MCE阻滞可能是由于JAK2/STAT3信号通路表达的降低(P<0.05)造成的。随后,用STAT3激活剂Colivelin和山莴苣素共处理细胞,与山莴苣素处理组相比,MCE阻滞得到缓解(P<0.05),脂质蓄积也显著增加(P<0.05),同时脂质合成相关基因PPARγ,C/EBPα和C/EBPβ等的表达也显著上升(P<0.05),JAK2/STAT3信号通路的表达也上升。以上研究结果表明,山莴苣素可以通过抑制JAK2/STAT3信号通路的表达,进而影响细胞有丝分裂克隆扩增,最终影响细胞成脂。3.山莴苣素对IL-6/GP130相关信号通路的影响。在3T3-L1细胞分化后期,添加20μM的山莴苣素,发现其可以促进脂质分解,然后检测脂肪细胞脂酶ATGL和HSL的表达以及培养基中FFA的含量。结果显示,山莴苣素处理可以显著促进ATGL和HSL的表达(P<0.05),培养基中FFA的含量也显著增加(P<0.05),表明山莴苣素处理可显著促进脂质分解。此外,通过小分子作用位点预测网站预测了山莴苣素的靶位点为GP130,进而检测IL-6、IL-6R、GP130、ATX的表达,结果显示山莴苣素可以促进这些基因m RNA和蛋白的表达(P<0.05)。为了确定靶位点是GP130,用其特异性抑制剂SC144处理细胞,油红O染色显示SC144处理可以缓解山莴苣素的促脂解作用(P<0.05),培养基中FFA也有下降(P<0.05)。检测相关基因的蛋白和m RNA表达,显示IL-6、ATGL和ATX表达均下降(P<0.05),其他基因则没有显著变化(P>0.05)。以上研究结果表明,山莴苣素促进脂解的作用可能与IL-6/GP130相关信号通路有关。综上所述,活体上山莴苣素可以抑制小鼠脂质沉积并改善脂肪肝和葡萄糖稳态;离体上,山莴苣素可以通过抑制JAK2/STAT3介导的MCE来影响脂肪细胞成脂分化;同时亦可通过IL-6/GP130相关信号通路促进细胞脂质分解。
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