原花青素是一种广泛存在于自然界的多酚类化合物,因在酸性介质中加热能产生花青素得名。其具有广泛的生物活性,作为近年来国内外研究的热点,原花青素已被广泛应用于保健品、医药、化妆品等各个领域。流行病学数据和体内研究表明原花青素对防治脂肪细胞相关疾病如肥胖、胰岛素抵抗和糖尿病等具有有益的特性。然而,其确切的作用和机制仍不明确。研究证明肥胖与JNK(the c-Jun NH2-terminal kinase,c-Jun氨基末端激酶)活性异常升高有关,尤其是JNK1。重要的是,JNK1的缺失使得肥胖导致的胰岛素抵抗得到实质性保护。本试验以昆明小白鼠为研究对象,用葡萄籽提取物原花青素(grape seed procyanidin extract,GSPE)灌胃处理正常与肥胖小鼠,记录其体重变化,检测血清中甘油三酯(triglyceride,TG)、总胆固醇(total cholesterol,T-CHO)、低密度脂蛋白(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)和高密度脂蛋白(high density lipoprotein cholesterol, HDL-C)浓度,测定葡萄糖和胰岛素耐受性,同时利用Real-time PCR和Western blotting检测脂肪代谢相关基因mRNA的表达和蛋白水平,探讨原花青素的抗肥胖作用及与JNK通路之间的关系。初步阐明了GSPE对小鼠脂肪沉积的影响,为进一步探讨其对抗肥胖的作用机制及其在实践中的广泛应用提供了依据。主要研究结果如下:1.在饲喂普通日粮情况下,各剂量GSPE处理组小鼠体重增长缓慢,与对照组相比较,低剂量(50mg/(kg·d))处理组T-CHO浓度显著降低(P<0.05),HDL-C浓度显著升高(P<0.05);中剂量(100mg/(kg·d))处理组TG、T-CHO和LDL-C浓度均显著降低(P<0.05),HDL-C浓度极显著升高(P<0.01);而高剂量(200mg/(kg·d))处理组TG、T-CHO和LDL-C浓度极显著降低(P<0.01),HDL-C浓度极显著降低(P<0.01)。普通日粮饲喂情况下原花青素对葡萄糖耐受性和胰岛素耐受性没有显著的影响。关于脂肪代谢基因的表达,GSPE使脂肪生成相关基因FAS (Fatty acid synthase)、C/EBPα(CAAT/enhancer-binding protein alpha)和PPARγ(Peroxisome proliferator-activated receptor gamma) mRAN的表达降低,高剂量组作用相对显著。但对脂解基因HSL (hormone-sensitive lipase)的表达不产生影响。2.在高脂日粮饲喂情况下,GSPE处理小鼠可明显减缓体重的增长(P<0.05),测定血糖发现,小鼠高血糖趋势得到缓解,在脂质代谢相关基因表达方面,和普通日粮饲喂处理情况基本一致,在高剂量GSPE处理组附睾脂肪中FAS和PPARγ表达极显著下降(P<0.01),HSL基因表达极显著上调(P<0.01)。同时GSPE也可以显著激活肝脏和脂肪组织中脂肪酶(lipase, LPS)活性(P<0.05或P<0.01)。因而,葡萄籽提取物原花青素可以有效降低高脂饲喂小鼠的脂肪沉积,对肥胖的产生起到一定的预防作用。3.用普通日粮饲喂高脂诱导的肥胖模型小鼠,经GSPE处理,可以减少肥胖小鼠的体重,并呈现一定的剂量依赖性;能降低血脂水平,各处理组血清中T-CHO、TG和LDL-C浓度均显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)降低,而HDL-C浓度显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)升高。与对照组相比较,注射葡萄糖后,各剂量GSPE处理能够改善肥胖小鼠高血糖的趋势;注射胰岛素后,肥胖小鼠呈现一定程度的胰岛素抵抗,原花青素处理则可改善这一状况。各处理组附睾脂肪组织中C/EBPα、FAS和PPARγ基因mRNA的表达水平均显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)低于对照组,而脂解基因HSL mRNA表达水平则呈现显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)升高。说明葡萄籽提取物原花青素可抑制肥胖小鼠的脂肪沉积,对肥胖有一定的治疗效果。4.本研究已证实GSPE对小鼠脂肪沉积的影响呈现一定剂量依赖性,并确定了其最佳作用剂量。为了探讨GSPE对肥胖小鼠的脂解作用与JNK信号通路之间的关系,加入JNK通路的激动剂、抑制剂处理肥胖小鼠。结果显示葡萄籽提取物原花青素处理可降低肥胖小鼠体重,降低血脂水平,改善肥胖小鼠出现的高血糖和胰岛素抵抗状况,还会上调脂解基因和下调脂合成基因的表达及相关蛋白质的水平。与GSPE处理组相比较,SP600125抑制JNK通路会增强GSPE的作用效果,而激活JNK后则会出现相反的效果。表明,原花青素通过抑制JNK通路实现其对肥胖小鼠脂肪沉积的抑制作用。
