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本试验旨在研究植物功能成分和厚朴酚(Honokiol,HON)与高脂干预对小鼠白色脂肪棕色化的影响及相关分子机制。试验选取6周龄体重相近、生长状况良好的C57BL/6小鼠60只,适应性饲喂3天后,依据体重随机分为5组,每组6个重复,每个重复2只,对5个组分别饲喂基础日粮(ND),高脂日粮(HFD),HFD+0.02%HON,HFD+0.04%HON,HFD+0.08%HON,试验期8周。测定小鼠在HON与高脂干预下,生长性能、脂肪组织重量、形态、血脂水平、附睾白色脂肪组织(WAT)棕色化及其相关蛋白、mRNA的表达及盲肠微生物及其代谢产物的变化。研究结果表明:(1)HON对高脂日粮饲喂小鼠生长性能的影响与ND小鼠相比,HFD小鼠体重、饲料转化率(FCR)显著升高(P<0.05),总采食量(TFI)显著降低(P<0.05);添加HON可以显著抑制高脂日粮饲喂小鼠体重增加(P<0.05),低、高剂量HON组显著降低FCR(P<0.05),中剂量组降低了FCR,但效果不显著(P>0.05),高剂量HON组显著降低小鼠TFI,低、中剂量组无显著性变化(P>0.05)。表明HON抑制高脂饲喂小鼠体重的增加是通过降低饲料转化率,而不是通过降低采食量和能量摄入量实现的。(2)HON对高脂饲喂小鼠脂肪组织重量、组织形态及血脂水平的影响与ND相比,HFD组小鼠WAT重量(附睾、腹股沟、肠系膜、肾周)、血清甘油三酯(TG)、胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平显著增加(P<0.05),高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平显著降低(P<0.05);与HFD组相比,添加低剂量HON可以显著降低高脂饲喂雄性小鼠附睾、腹股沟、肠系膜WAT重量(P<0.05),中剂量HON可以抑制WAT重量的增加,但效果不显著(P>0.05),添加高剂量HON不仅可以显著降低附睾、腹股沟、肠系膜、肾周WAT的重量,还可降低BAT的重量(P<0.05),添加HON可以显著降低小鼠血清TG、TC、LDL-C水平(P<0.05)。对附睾脂肪组织进行HE染色观察其组织形态后发现,与ND组相比,HFD组小鼠脂肪组织细胞直径显著增加(P<0.05)。与HFD组小鼠相比,添加HON可以显著降低高脂饲喂导致的小鼠脂肪组织细胞的直径(P<0.05)。表明HON抑制高脂饲喂小鼠体重的增加是通过提高脂肪组织的动员和利用,进而降低WAT重量实现的。(3)HON对高脂饲喂小鼠附睾WAT棕色化及棕色化相关mRNA和蛋白表达的影响运用TMT标记定量蛋白组学对ND、HFD、HFD+0.08%HON小鼠附睾WAT进行测序并最终找出与脂肪酸合成密切相关的差异蛋白,类固醇O-酰基转移酶1(SOAT1)。通过RT-PCR和Western-blot对差异蛋白进行验证,结果发现,与ND组相比,HFD组小鼠附睾SOAT1的mRNA和蛋白表达显著升高(P<0.05);与HFD组相比,添加HON可显著降低SOAT1的mRNA和蛋白表达(P<0.05);另外,与ND组相比,高脂饲喂显著抑制小鼠附睾解偶联蛋白1(UCP1)、磷酸化腺苷酸活化蛋白激酶(P-AMPK)/腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)及其下游蛋白磷酸化乙酰辅酶A羧化酶(P-ACC)/乙酰辅酶A羧化酶(ACC)和肉毒碱棕榈酰转移酶1A(CPT1A)蛋白和UCP1的mRNA的表达量(P<0.05),显著升高与SOAT1和脂肪酸合成密切相关的CCAAT/增强子结合蛋白(C/EBPα)蛋白、固醇调节元件-结合蛋白1C(SREBP-1C)mRNA,以及脂肪酸合成酶(FAS)、ACC mRNA的表达(P<0.05);与HFD组相比,添加HON可显著升高UCP1、P-AMPK/AMPK及其下游P-ACC/ACC、CPT1A的蛋白和UCP1、PRDM16的mRNA的表达量(P<0.05),显著降低C/EBPα蛋白和FAS、SREBP-1C的mRNA的表达量(P<0.05)。表明HON可以促进高脂饲喂小鼠WAT棕色化,其也是添加HON抑制小鼠体重增加,降低饲料转化率的重要原因。且AMPK-ACC-CPT1A和C/EBPα-SOAT1-SREBP-1C可能是WAT棕色化重要的分子机制。(4)HON对高脂饲喂小鼠盲肠内容物短链脂肪酸和微生物指标的影响与ND组相比,HFD组小鼠盲肠丁酸水平(P<0.05)显著降低,对其乙酸和、丙酸、异戊酸无显著影响(P>0.05);添加低、高剂量HON可显著升高盲肠丁酸水平(P<0.05),另外高剂量HON可显著升高盲肠乙酸、丙酸浓度(P<0.05);对小鼠盲肠微生物菌群进行16S RNA测序,结果发现,与ND组相比,HFD组显著降低小鼠盲肠中Akkermansia,升高Oscillospira的丰度(P<0.05),但对Bacteroides的丰度无显著影响(P>0.05);与HFD组相比,添加HON可显著升高Akkermansia,降低Oscillospira的丰度(P<0.05),添加高剂量HON显著升高产短链脂肪酸微生物Bacteroides的丰度(P<0.05)。且通过相关性分析发现,Akkermansia以及总短链脂肪酸与体重呈显著负相关(P<0.05),与UCP1蛋白表达呈显著正相关(P<0.05)。表明HON可以通过调节肠道微生物组成及其代谢产物水平,达到对机体有益的作用,其中WAT棕色化可能是其发挥作用的重要途径。综上所述,HON可以促进高脂饲喂小鼠WAT棕色化,改善高脂饲喂导致的小鼠脂质代谢和能量代谢失衡状态,AMPK-ACC-CPT1A和C/EBPα-SOAT1-SREBP-1C途径是其诱导棕色化重要的分子机制,且肠道微生物菌群和代谢产物是WAT棕色化重要的影响因素。