齐墩果酸通过TGR5调节肥胖小鼠体内糖脂代谢的实验研究(1)
[摘要]目的：本研究通过建立肥胖小鼠的动物模型，探索天然植物药齐墩果酸OA是否通过褐色脂肪中高表达的TGR5受体调节能量代谢，消耗能量达到减肥效果及其作用的机制。方法：取8～10周龄野生型与TGR5-/-两组小鼠分别给予普通或高脂饮食。8周后，高脂饮食小鼠随机分为两组，一组继续喂饲高脂饮食，另一组改以HFD+OA继续喂养8周。共喂养16周后进行糖耐量实验，并取肝脏脂肪组织做病理学观察，RT-PCR检测肝脏糖代谢相关基因的表达。喂养过程中监测小鼠体重。结果：TGR5激活可调节OA诱导的减肥效应，并增强肥胖小鼠胰岛素敏感性、降低血糖，减少肝脏组织脂质沉积，下调肝脏糖异生代谢酶相关基因的表达。结论：OA可明显减少后天性肥胖小鼠体内脂质堆积，减轻肥胖小鼠体重，调节糖代谢，其作用是通过激活胆汁酸膜受体TGR5实现的。
[关键词]TGR5；齐墩果酸；肥胖；糖脂代谢；TGR5-/-鼠
[中图分类号]Q591.5 [文献标志码]A [文章编号]1008-6455(2015)21-0027-05
Abstract： Objective To explore the effect of the natural compound OA on regulating glucose and lipid metabolism by its receptor TGR5 in BAT in diet-induced obesity animal models. Methods Wild-type and TGR5-/- mice(n=5/group)between 8 and 10 weeks old were fed with HFD or the control regular chow diet for 8 weeks.Then mice fed with HFD were randomly divided into two groups.One group were kept feeding with HFD.The other group was switched to HFD+OA for additional 8 weeks.Glucose tolerance test was detected after 16 weeks.Hematoxylin and eosin staining was performed for standard histological examination in liver tissues.Expression of genes related to glucose metabolism in liver was measured by Rael-time PCR.Mouse body weights were monitored during the entire process. Results TGR5 is required to mediate the effect of OA on obesity and glucose regulation.TGR5 activation enhanced insulin sensitivity in TGR5-/- mice. Activities on TGR5 induced lipid deposition and down-regulated the mRNA levels of G6pc in liver. Conclusion The effect of OA on body weight control and anti-hyperglycemia in obese mice is achieved by its receptor TGR5.
Key words：TGR5；oleanolic acid；obesity；glucose and lipid metabolism；TGR5-/- mice
随着人类生活方式的改变，肥胖的患病率日益增高，与之而来的高血压、高血脂、糖尿病等多种代谢性疾病，更是严重威胁人类健康[1]。引起肥胖的因素众多，如何有效控制体重，减少相关并发症的发生，成为人们关注的热点话题[2]。最近，研究将胆汁酸信号分子作为治疗代谢紊乱的新靶标加以强调，包括肥胖与2型糖尿病的治疗[3]。TGR5(G protein-coupled receptor for bile acids，TGR5)作为胆汁酸膜受体，对糖脂代谢具有重要的调控作用。TGR5在褐色脂肪组织(brown adipose tissue，BAT)中表达、以及近来关于成人体内褐色脂肪组织的阐述提示了一种潜在的抗肥胖方法，即以TGR5作为靶受体来增加产热[4]。TGR5在褐色脂肪(BAT)中的线粒体上高表达，通过胆酸-TGR5-CAMP-D2-T3-UCP通路导致三磷酸腺苷(adenosine triphosphate，ATP)合成降低，从而调节能量代谢的动态平衡达到减肥效果[5]。齐墩果酸OA(oleanolic acid，OA)来源于木犀科植物齐墩果(又称油橄榄)叶，具有护肝降酶效用[6]。OA是TGR5天然植物配体，可使高脂饮食的动物体重下降，能提高糖耐[7]，但与TGR5关系不清楚。这里笔者将探讨天然化合物OA在调节糖脂代谢过程中TGR5的必要性。
1 材料和方法
1.1 实验动物
选取8～10周龄C57BL/6J与TGR5-/-(TGR5 konckout，TGR5-/-)小鼠(由福建医科大学实验动物中心提供)作为研究对象。小鼠于SPF环境饲养，12h光照/12h黑暗交替，自由饮食及饮水。野生型与TGR5-/-小鼠各随机分为3组：对照组(N)、高脂饮食组(HFD)及高脂饮食+齐墩果酸组(HFD+OA)，每组5只。喂养周期为16周。给药周期为后8周。基础饲料为标准颗粒，高脂饲料由60%的普通饲料，加入8%的熟猪油、20%的白砂糖和10%的蛋黄粉，2%胆固醇组成。普通饲料能量组成脂肪10%，蛋白质22%，碳水化合物60%，其他8%；高脂饲料能量组成脂肪40%，蛋白质13%，碳水化合物40%，其他7%。HFD+OA组在高脂饲料喂养8周后，按照10mg/kg小鼠体重的剂量在饲料中参入OA继续喂养8周，共喂养16周。喂养过程中每周检测小鼠体重。喂养结束后，采小鼠尾血进行葡萄糖耐量实验(glucose tolerance test，GTT)，取小鼠腹腔内脂肪组织称重，取肝脏组织提取RNA进行Real time PCR分析，部分肝脏经10%福尔马林固定后进行HE染色。 (陈小松 闫柳 郭志辉 李铭 黄楚珊)
[关键词]TGR5；齐墩果酸；肥胖；糖脂代谢；TGR5-/-鼠
[中图分类号]Q591.5 [文献标志码]A [文章编号]1008-6455(2015)21-0027-05
Abstract： Objective To explore the effect of the natural compound OA on regulating glucose and lipid metabolism by its receptor TGR5 in BAT in diet-induced obesity animal models. Methods Wild-type and TGR5-/- mice(n=5/group)between 8 and 10 weeks old were fed with HFD or the control regular chow diet for 8 weeks.Then mice fed with HFD were randomly divided into two groups.One group were kept feeding with HFD.The other group was switched to HFD+OA for additional 8 weeks.Glucose tolerance test was detected after 16 weeks.Hematoxylin and eosin staining was performed for standard histological examination in liver tissues.Expression of genes related to glucose metabolism in liver was measured by Rael-time PCR.Mouse body weights were monitored during the entire process. Results TGR5 is required to mediate the effect of OA on obesity and glucose regulation.TGR5 activation enhanced insulin sensitivity in TGR5-/- mice. Activities on TGR5 induced lipid deposition and down-regulated the mRNA levels of G6pc in liver. Conclusion The effect of OA on body weight control and anti-hyperglycemia in obese mice is achieved by its receptor TGR5.
Key words：TGR5；oleanolic acid；obesity；glucose and lipid metabolism；TGR5-/- mice
随着人类生活方式的改变，肥胖的患病率日益增高，与之而来的高血压、高血脂、糖尿病等多种代谢性疾病，更是严重威胁人类健康[1]。引起肥胖的因素众多，如何有效控制体重，减少相关并发症的发生，成为人们关注的热点话题[2]。最近，研究将胆汁酸信号分子作为治疗代谢紊乱的新靶标加以强调，包括肥胖与2型糖尿病的治疗[3]。TGR5(G protein-coupled receptor for bile acids，TGR5)作为胆汁酸膜受体，对糖脂代谢具有重要的调控作用。TGR5在褐色脂肪组织(brown adipose tissue，BAT)中表达、以及近来关于成人体内褐色脂肪组织的阐述提示了一种潜在的抗肥胖方法，即以TGR5作为靶受体来增加产热[4]。TGR5在褐色脂肪(BAT)中的线粒体上高表达，通过胆酸-TGR5-CAMP-D2-T3-UCP通路导致三磷酸腺苷(adenosine triphosphate，ATP)合成降低，从而调节能量代谢的动态平衡达到减肥效果[5]。齐墩果酸OA(oleanolic acid，OA)来源于木犀科植物齐墩果(又称油橄榄)叶，具有护肝降酶效用[6]。OA是TGR5天然植物配体，可使高脂饮食的动物体重下降，能提高糖耐[7]，但与TGR5关系不清楚。这里笔者将探讨天然化合物OA在调节糖脂代谢过程中TGR5的必要性。
1 材料和方法
1.1 实验动物
选取8～10周龄C57BL/6J与TGR5-/-(TGR5 konckout，TGR5-/-)小鼠(由福建医科大学实验动物中心提供)作为研究对象。小鼠于SPF环境饲养，12h光照/12h黑暗交替，自由饮食及饮水。野生型与TGR5-/-小鼠各随机分为3组：对照组(N)、高脂饮食组(HFD)及高脂饮食+齐墩果酸组(HFD+OA)，每组5只。喂养周期为16周。给药周期为后8周。基础饲料为标准颗粒，高脂饲料由60%的普通饲料，加入8%的熟猪油、20%的白砂糖和10%的蛋黄粉，2%胆固醇组成。普通饲料能量组成脂肪10%，蛋白质22%，碳水化合物60%，其他8%；高脂饲料能量组成脂肪40%，蛋白质13%，碳水化合物40%，其他7%。HFD+OA组在高脂饲料喂养8周后，按照10mg/kg小鼠体重的剂量在饲料中参入OA继续喂养8周，共喂养16周。喂养过程中每周检测小鼠体重。喂养结束后，采小鼠尾血进行葡萄糖耐量实验(glucose tolerance test，GTT)，取小鼠腹腔内脂肪组织称重，取肝脏组织提取RNA进行Real time PCR分析，部分肝脏经10%福尔马林固定后进行HE染色。 (陈小松 闫柳 郭志辉 李铭 黄楚珊)