肥胖是近年来世界范围内的主要健康问题之一,通常是由于食物摄入与能量消耗不平衡,脂肪细胞肥大和增生而导致的脂肪量过多和脂肪组织扩张。早在2013年肥胖被美国医学协会(American Medical Association)认定为一种疾病之前,肥胖的发生率一直在稳步增长。茶是一种被人们广泛接受的饮料。绿茶已被证明具有许多潜在的健康益处,包括抗氧化、抗癌和保护心脏活性,并可能影响能量平衡的多个方面,绿茶对健康的好处主要是由于其高浓度的多酚,这些多酚统称为儿茶素。绿茶多酚被广泛报道可以改善人类和动物模型的肥胖和代谢综合征。
有研究表明绿茶提取物和表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)可显著提高脂质活性并降低脂肪组织质量。在探究绿茶多酚对减轻体质量作用的研究中,报道了几种多酚可以刺激腺苷一磷酸(AMP)活化蛋白激酶(AMPK)的活性。云南农业大学 普洱茶学教育部重点实验室的管巧丽、李 芳*、盛 军*等人以EGCG为实验原料,通过体外诱导分化培养3T3-L1前脂肪细胞,研究EGCG对3T3-L1脂肪细胞中脂滴蓄积的影响,为改善肥胖症的分子机制提供理论参考。
1、EGCG对3T3-L1脂肪细胞活性及脂代谢的影响
EGCG处理对3T3-L1脂肪细胞活性的影响
为了检测EGCG对3T3-L1前脂肪细胞的影响,使用EGCG不同质量浓度处理3T3-L1前脂肪细胞72 h,与对照组相比,细胞活性显著增强(图1A),然后对细胞凋亡相关的蛋白表达水平进行蛋白免疫印迹分析。结果显示,不同质量浓度的EGCG对细胞凋亡促进蛋白Bax的表达没有影响(图1B、C),而细胞凋亡过程中最主要的Cleaved-caspase 3的表达水平在使用50 μg/mL EGCG 处理72 h后显著降低(图1B)。以上研究结果表明,EGCG可能不会引起3T3-L1成熟脂肪细胞的凋亡。
EGCG对成熟3T3-L1脂肪细胞脂滴蓄积的影响
在EGCG处理时间相同的条件下,随着EGCG处理质量浓度的增加,3T3-L1成熟脂肪细胞脂滴数量以及大小减小,当EGCG处理质量浓度为50 μg/mL时,脂滴变小得最为明显(图2A)。而在EGCG处理质量浓度相同的条件下,随着处理时间的延长,3T3-L1成熟脂肪细胞脂滴数量以及大小也减小(结果未显示),当EGCG处理时间为144 h时,脂滴变小得最明显(图2A)。分析EGCG处理72、144 h后3T3-L1成熟脂肪细胞中的甘油三酯相对含量,可发现EGCG处理减少了脂肪细胞中甘油三酯的相对含量(图2B)。以上结果表明,EGCG的处理可以减小成熟3T3-L1脂肪细胞脂滴的大小并减少甘油三酯的相对含量。
EGCG对成熟3T3-L1细胞脂代谢相关因子mRNA表达水平的影响
为了探讨EGCG降低3T3-L1成熟脂肪细胞脂滴大小的具体机制,对3T3-L1成熟脂肪细胞中脂代谢相关基因的mRNA表达水平进行了检测(点击下方 阅读原文 可查看图3)。EGCG分别处理3T3-L1成熟脂肪细胞72 h和144 h后发现,脂肪合成相关基因(acc1、srebp1c、fas、scd-1、pparγ、dgat1、elovl6)的mRNA水平的表达整体上显著下降(图3A、E)。参与脂肪酸转运的相关基因(mttp、cd36、fatp1、fatp4)的mRNA水平的表达显著下降(图3B、F);与脂滴形成相关的基因cgi 58的mRNA水平的表达显著下降(图3C、G);与脂肪分解相关的基因atgl mRNA水平的表达显著下降(图3D、H)。
2、EGCG通过激活AMPK抑制成熟3T3-L1脂肪细胞PPARγ的表达
EGCG可以抑制脂代谢相关基因的表达,但机制并不清楚。Yang等提出AMPK在介导EGCG对脂肪酸合成和分解代谢的作用中发挥主要作用。因此,在使用EGCG处理3T3-L1成熟脂肪细胞144 h后通过免疫印迹法检测AMPK的蛋白表达,结果显示EGCG能显著激活AMPK的表达(图4A)。有文献报道,AMPK可以通过抑制PPARγ调控脂肪的合成及储存。通过检测PPARγ和其辅活化因子PGC-1α的表达情况发现,EGCG能明显降低3T3-L1成熟脂肪细胞中PPARγ和PGC-1α的蛋白表达水平(图4A、B)。另外,PPARγ的蛋白表达水平也随着EGCG处理质量浓度的提高而显著下降(图4B)。这些研究结果表明,EGCG可能通过抑制PPARγ的表达来调控成熟脂肪细胞中脂滴蓄积。
结论
综上,EGCG处理3T3-L1成熟脂肪细胞可以降低脂滴大小和脂肪细胞甘油三酯相对含量,其降低脂滴大小的机制可能与增强AMPK活性有关。一方面,AMPK活性增加使PPARγ的表达降低从而调控脂肪合成和分解,进而减小脂滴大小;另一方面,AMPK通过抑制PPARγ从而抑制cd36、fatp1、fatp4这些与脂肪吸收相关基因的表达,减少脂肪吸收进而减少脂肪细胞中脂滴蓄积。
本文《EGCG通过激活AMPK、抑制PPARγ调控3T3-L1脂肪细胞中脂滴蓄积》来源于《食品科学》2021年42卷23期152-161页,作者:管巧丽,吴晓云,李芳,盛军。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20201221-234。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
修改/编辑:袁艺;责任编辑:张睿梅
图片来源于文章原文及摄图网
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