Část II-Cistanches Herba snižuje přírůstek hmotnosti u obézních myší vyvolaných dietou s vysokým obsahem tuku, možná prostřednictvím mitochondriálního odpojení
Mar 25, 2022
Kontakt: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-mail:audrey.hu@wecistanche.com
Hoi Shan Wong, Jihang Chen, Pou Kuan Leong, Hoi Yan Leung, Wing Man Chan, Kam Ming Ko
* Divize Life Science, Hong Kong University of Science and Technology, Hong Kong, Čína.
4. Diskuse
Léčba HCF1 potlačila přírůstek tělesné hmotnosti indukovaný HFD u samců i samic myší. Ztráta hmotnosti vyvolaná HCF1- byla spojena s významným snížením nárůstu tukového polštáře vyvolaného HFD, zejména viscerálního tuku. Viscerální tuk, který je metabolicky aktivní tkání, se podílí na regulaci různých neuroendokrinních funkcí (Cefalu et al., 1995; Ibrahim, 2010; Nguyen-Duy, Nichaman, Church, Blair, & Ross, 2003; Wozniak, Gee, Wachtel & Frezza, 2009; Zhang et al., 2012), kde sekrece prozánětlivých cytokinů hraje důležitou roli při vyvolání systémovézánětlivéodpověď (Ibrahim, 2010). Schopnost HCF1 potlačit zvýšení viscerálního tuku vyvolané HFD má tedy důsledky v prevenci metabolických poruch souvisejících s obezitou. Dlouhodobá léčba HCF1 také potlačila ektopické ukládání tuku vyvolané HFD, jak dokazuje významný pokles hladiny TG v játrech u myší krmených HCF1- společně s HFD. K ukládání ektopického tuku, který se běžně vyskytuje u obézních jedinců (Iacobellis, Barbarini, Letizia, & Barbaro, 2013), dochází, když přísun lipidů v potravě překročí zásobní kapacitu tukové tkáně (Bays, Mandarino, & DeFronzo, 2004). s výslednou akumulací lipidů v netukových tkáních, jako je kosterní sval ajátra(Lettner & Roden, 2008). Klinické studie prokázaly silnou korelaci mezi ukládáním ektopického tuku a rozvojem diabetu 2. typu. Bylo zjištěno, že takový patogenní účinek je zprostředkován akumulací meziproduktů metabolismu lipidů. Například meziprodukty z neúplné oxidace mohou vést k nesprávné funkci inzulínových receptorů prostřednictvím signalizace diacylglycerolu (Snel et al., 2012). Zjištění tedy naznačují, že HCF1 může snížit akumulaci ektopického tuku snížením dostupnosti lipidů, a tím produkovat příznivý účinek na citlivost na inzulín.
Cistanche herbaje dobré prohmotnostřízení
Chengdu Wecistanche vyrábí především produkty Cistanche pro zdravý život.
Zvýšení plazmatických hladin TG a glukózy vyvolané HFD, svědčící o inzulínové rezistenci, je pravděpodobně způsobeno poruchou regulace syntézy inzulínem zprostředkované TG a vychytávání glukózy (Koo, 2013; Leto & Saltiel, 2012; Moore, Coate, Winnick, An a Cherrington, 2012). Vzestup plazmatických hladin TG a glukózy je pravděpodobně přisuzován deregulaci jaterního anabolismu TG/glukóza zprostředkovaného fosfoinositid-3-kinázovou/proteinkinázovou B dráhou v inzulínové signalizaci (Farese, Sajan, & Standaert, 2005). Schopnost HCF1 inhibovat HFD-indukované zvýšení plazmatických hladin TG a glukózy naznačuje jeho příznivý účinek na citlivost na inzulín. Inzulin-senzibilizující účinek byl dále podpořen metabolickými změnami vyvolanými HCF1- za podmínek ND i HFD. Zdá se, že léčba HCF1 stimuluje glykolýzu u myší krmených ND, jak naznačuje stimulace aktivity PFK, což naznačuje zvýšené používání glukózy jako molekul paliva. Na druhé straně krmení HFD spustilo posun energetického metabolismu z glukózy na oxidaci mastných kyselin, což svědčí o adaptivní reakci na zvýšení hladiny TG v plazmě, pravděpodobně prostřednictvím mechanismu snímání mastných kyselin receptoru aktivovaného proliferací peroxisomů (PPAR). (Georgiadi & Kersten, 2012; Poulsen, Siersbak & Mandrup, 2012). Vazba mastných kyselin nebo derivátů mastných kyselin přitom aktivuje PPAR. Výsledná jaderná translokace PPAR podporuje genové exprese související s metabolismem mastných kyselin s následným zvýšením oxidace mastných kyselin (Georgiadi & Kersten, 2012; Poulsen et al., 2012), jako tomu bylo v případě neléčených myší krmených HFD . HCF1 inhiboval oxidaci mastných kyselin stimulovanou HFD, pravděpodobně zprostředkovanou zvýšenou citlivostí na inzulín u myší krmených HFD. Krmení HFD navíc způsobilo dyslipidémii, o čemž svědčí významné zvýšení hladin TC v játrech a plazmě, stejně jako snížení poměru HDL k LDL (Klop, Elte, & Cabezas, 2013). Vzhledem k tomu, že metabolismus cholesterolu je zčásti regulován hladinou TG v plazmě/v játrech a signální dráhou závislou na inzulínu (Dickson-Humphries, Bottenberg, & Kuntz, 2013; Ruderman, Carling, Prentki, & Cacicedo, 2013), schopnost HCF1 k modulaci metabolismu cholesterolu poskytuje důkazy pro další podporu jeho prospěšné role v citlivosti na inzulín.
Pouštní Cistanche
Aby bylo možné prozkoumat mechanismus, který je základem snížení hmotnosti vyvolané HCF{0}}, byl zkoumán účinek HCF1 na mitochondriální odpojení. Indukce mitochondriálního odpojení v kosterním svalu myší, jak je indikováno snížením mitochondriálního RCR a zvýšenou mitochondriální expresí UCP3, bylo spojeno se snížením tělesné hmotnosti a indexů celkového tuku u HCF1- společně léčených HFD myši. Zjištění naznačuje možnou účast mitochondriálního uncouplingu při vytváření efektu snížení hmotnosti u myší, zejména za podmínek HFD. Zatímco HCF1 indukoval mitochondriální uncoupling u samců a samic myší za podmínek ND i HFD, větší rozsah HCF1-indukovaného snížení hmotnosti byl pozorován u samců myší. Rozdíl mezi pohlavími je pravděpodobně způsoben větší hmotou kosterního svalstva u samců než u myších samic. Rozdílný supresivní účinek na HFD-indukované zvýšení podkožního a viscerálního tuku při současné léčbě HCF1 také podporuje zapojení mitochondriálního uncouplingu do hubnutí. Navíc zjištění, že HCF1 způsobil výraznější snížení viscerálního tuku, pravděpodobně souviselo s relativně vysokým obsahem mitochondrií ve viscerálním tuku ve srovnání s podkožní tukovou tkání (Krauneoe et al., 2010). Na druhou stranu, zatímco HCF1 produkoval na dávce závislý účinek na redukci hmotnosti u myší krmených ND a HFD, bylo zjištěno, že jeho účinek na mitochondriální odpojení je samoomezující. Rozporné pozorování lze přičíst jiným faktorům, než je indukce mitochondriálního uncouplingu. Například nárůst čisté svalové hmoty po společné léčbě s HCF1 by mohl vést k většímu rozsahu spotřeby energie vyvolané mitochondriálním odpojením u myší krmených HFD. Kromě toho výsledky získané ze srovnávací studie mezi účinky HCF1 a CT na obezitu vyvolanou HFD také vyloučily možné zapojení inhibice absorpce tuků ve stravě při HCF1-indukovaném úbytku hmotnosti. Ve studii způsobovala léčba CT i HCF1 redukci hmotnosti u myší krmených ND i HFD. Je zajímavé, že účinek snížení hmotnosti zprostředkovaný CT byl spojen s významným poklesem plazmatických hladin LDL a výsledným zvýšením poměru HDL k LDL, ale ne s indukcí mitochondriálního odpojení v kosterním svalu. Zjištění naznačuje, že účinek CT na hubnutí může primárně souviset s jeho schopností sekvestrovat žlučovou kyselinu, která brání vstřebávání tuků ve stravě (Chen et al., 2010; Yamato et al., 2012). Také, na rozdíl od HCF1, který zvyšoval glykolytický tok pro tvorbu energie, CT neprodukoval žádný detekovatelný účinek na energetický metabolismus. Zlepšený metabolismus glukózy a lipidů při současné léčbě CT u myší krmených HFD jsou jevy sekundární k CT-indukovanému snížení absorpce tuků v potravě, a tedy snížení hmotnosti. Rozdílný účinek mezi HCF1 a CT souběžnou léčbou naznačuje, že HCF1-indukovaná redukce hmotnosti není pravděpodobně zprostředkována poruchou vstřebávání tuků ve stravě.
zdravotní přínosy pouštěcistanche
Jak bylo vyhodnoceno vysokoúčinnou kapalinovou chromatografií (HPLC) a kapalinovou chromatografií-hmotnostní spektrometrií (LC-MS), předběžná zjištění ukázala, že fytosteroly, jako je -sitosterol (BSS), jsou hlavními chemickými složkami HCF1. Dále jsme prokázali, že HCF1 i BSS byly účinné při indukci mitochondriálního uncouplingu v buňkách H9c2 in vitro a v srdcích potkanů ex vivo prostřednictvím mechanismu zprostředkovaného ROS (Wong, Chen, Leong, & Ko, 2013), což naznačuje, že BSS je aktivní složkou HCF1. Ukázalo se, že BSS, který sdílí podobnou chemickou strukturu s cholesterolem, je schopen fluidizovat vnitřní mitochondriální membránu membránovou perturbací s výsledným zvýšením mitochondriálního elektronového transportu (Shi, Wu, & Xu, 2013). Proto předpokládáme, že fytosteroly v HCF1, zejména BSS, mohou zvýšit fluiditu vnitřní mitochondriální membrány prostřednictvím hydrofobních interakcí mezi pentacyklickým skeletem a mitochondriální vnitřní membránou. Související zvýšení mitochondriálního transportu elektronů, jak bylo také pozorováno v našich předchozích studiích (Wong et al., 2013; Wong & Ko, 2013), může způsobit paralelní zvýšení mitochondriální produkce ROS, což může naopak indukovat mitochondriální uncoupling a nakonec vedou ke ztrátě hmotnosti in vivo.
cistanche zdravotní přínosy
5. Závěr
Celkově vzato bylo zjištěno, že léčba HCF1 vykazuje účinek na snížení hmotnosti u obézních myší indukovaných HFD, pravděpodobně zvýšením energetického metabolismu in vivo, zejména v kosterním svalu prostřednictvím indukce mitochondriálního odpojení. Thehmotnost sníženíúčinekbyl také spojen se zlepšenou citlivostí na inzulín. Budou provedeny další studie využívající 6-ketocholestanol jako vazebný člen, aby se potvrdilo zapojení mitochondriálního uncouplingu vyvolaného HCF1- při produkcihmotnostsníženíúčinek. Dále studie o účincích BSS nahmotnost řízeníjsou zaručeny. Zjištění naznačují potenciální použití HCF1 pro prevenci obezity vyvolané dietou a souvisejících metabolických poruch.
Konflikt zájmů
Prohlašujeme, že nejsme ve střetu zájmů.
Odkaz:
Bays, H., Mandarino, L., & DeFronzo, RA (2004). Role adipocytů, volných mastných kyselin a ektopického tuku v patogenezi diabetes mellitus 2. typu: Agonisté receptoru aktivovaného peroxisomálními proliferátory poskytují racionální terapeutický přístup. The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism, 89, 463–478.
Brand, MD, Pakay, JL, Ocloo, A., Kokoazka, J., Wallace, DC, & Brooks, PS (2005). Bazální protonová vodivost mitochondrií závisí na obsahu translokázy adeninnukleotidu. The Biochemical Journal, 392, 353–362.
Carter, SL, Rennie, CD, Hamilton, SJ, & Tarnopolsky, MA (2001). Změny kosterního svalstva u mužů a žen po vytrvalostním tréninku. Canadian Journal of Physiology and Pharmacology, 79, 386–392.
Cefalu, WT, Wang, ZQ, Werbel, S., Bell-Farrow, A., Crouse, JR, 3rd, Hinson, WH, Terry, JG, & Anderson, R. (1995). Příspěvek hmoty viscerálního tuku k inzulínové rezistenci stárnutí. Metabolism: Clinical and Experimental, 44, 954–959.
Cerqueira, FM, Laurindo, FRM, & Kowaltowski, AJ (2011). Mírný mitochondriální uncoupling a omezení kalorií zvyšují eNOS, Akt a mitochondriální biogenezi nalačno. PLoS ONE, doi:10.137/journal.pone.0018433.
Chan, SL, Wei, Z., Chigurupati, S., & Tu, W. (2010). Zhoršená adaptace dýchání a termoregulace při stárnutí a nemocech souvisejících s věkem. Ageing Research Reviews, 9, 20–40.
Chen, L., McNulty, J., Anderson, D., Liu, Y., Nystrom, C., Bullard, S., Collins, J., Handlon, AL, Klein, R., Grimes, A., Murray , D., Brown, R., Krull, D., Benson, B., Kleymenova, E., Remlinger, K., Young, A., & Yao, X. (2010). Cholestyramin revertuje hyperglykémii a zvyšuje glukózou stimulované uvolňování glukagonu podobného peptidu 1 u diabetických tučných potkanů Zucker. The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics, 334, 164–170.
Clapham, JC, Arch, JRS, Chapman, H., Haynes, A., Lister, C., Moore, GBT, Piercy, V., Carter, SA, Lehner, I., Smith, SA, Beeley, LJ, Godden , RJ, Herrity, N., Skehel, M., Changani, KK, Hockings, PD, Reid, DG, Squires, SM, Hatcher, J., Trail, B., Latcham, J., Rastan, S., Harper AJ, Cadenas, S., Buckingham, JA, Brand, MD, & Abuin, A. (2000). Myši nadměrně exprimující lidský uncoupling protein-3 v kosterním svalstvu jsou hyperfagické a štíhlé. Příroda, 406, 415–418.
Coelho, WS, Costa, KC, & Sola-Penna, M. (2007). Serotonin stimuluje 6-fosfofrukto-1-kinázu myšího kosterního svalstva prostřednictvím tyrosinové fosforylace enzymu, která mění jeho intracelulární lokalizaci. Molekulární genetika a metabolismus, 92, 364–370.
Dickson-Humphries, T., Bottenberg, B., & Kuntz, S. (2013). Abnormality lipoproteinů u pacientů s diabetem 2. typu a metabolickým syndromem. JAAPA, 26, 12–18.
Diehl, AM a Hoek, JB (1999). Mitochondriální uncoupling: Role uncoupling proteinových aniontových nosičů a vztah k termogenezi a kontrole hmotnosti 'výhody ztráty kontroly. Journal of Bioenergetika a biomembrány, 31, 493–506.
Farese, RV, Sajan, MP, & Standaert, ML (2005). Proteinkinázy citlivé na inzulín (atypická proteinkináza C a proteinkináza B/Akt): Účinky a porážky u obezity a diabetu II. Experimentální biologie a medicína (Maywood, NJ), 230, 593–605.
Finkelstein, EA, Khavjou, OA, Thompson, H., Trogdon, JG, Pan, L., Sherry, B., & Dietz, W. (2012). Obezita a závažný časopis funkčních potravin 10(2014)292-304 303, prognózy obezity do roku 2030. American Journal of Preventive Medicine, 42, 563–570.
Georgiadi, A., & Kersten, S. (2012). Mechanismy genové regulace mastnými kyselinami. Pokroky ve výživě, 3, 127–134.
Harper, JA, Dickinson, K., & Brand, MD (2001). Mitochondriální uncoupling jako cíl pro vývoj léků pro léčbu obezity. Obesity Reviews, 2, 255–265.
Holloway, GP, Bonen, A., & Spriet, LL (2009). Regulace mitochondriálního metabolismu mastných kyselin kosterního svalstva u štíhlých a obézních jedinců. The American Journal of Clinical Nutrition, 89, 455S–462S.
Holloway, GP, Thrush, AB, Heigenhauser, GJF, Tandon, NN, Dyck, DJ, Bonen, A., & Spriet, LL (2006). Obsah mitochondriálního FAT/CD36 v kosterním svalu a oxidace palmitátu nejsou u obézních žen sníženy. American Journal of Physiology. Endokrinologie a metabolismus, 292, E1782–E1789. Iacobellis, G., Barbarini, G., Letizia, C., & Barbaro, G. (2013).
Tloušťka epikardiálního tuku a nealkoholické ztučnění jater u obézních subjektů. Obezita (Stříbrné jaro), 22, 332–336. Ibrahim, MM (2010). Subkutánní a viscerální tuková tkáň: strukturální a funkční rozdíly. Obesity Reviews, 11, 11–18.
Jiang, N., Zhang, G., Qu, J., Ma, G., Cao, D., Wen, L., Liu, S., Ji, LL, & Zhang, Y. (2009). Upregulace uncoupling proteinu-3 v kosterním svalstvu během cvičení: Potenciální antioxidační funkce. Free Radical Biology and Medicine, 46, 138–145.
Karlic, H., Lohninger, S., Koeck, T., & Lohninger, A. (2002). Dietní l-karnitin stimuluje karnitin acyltransferázy v játrech starých potkanů. The Journal of Histochemistry and Cytochemistry, 50, 205–212.
Klop, B., Elte, JW, & Cabezas, MC (2013). Dyslipidémie u obezity: Mechanismy a potenciální cíle. Živiny, 5, 1218– 1240.
Koo, SH (2013). Nealkoholické ztučnění jater: Molekulární mechanismy pro jaterní steatózu. Klinická a molekulární hepatologie, 19, 201–215.
Korshunov, SS, Skulachev, VP, & Starkoc, AA (1997). Vysoký protonický potenciál aktivuje mechanismus produkce reaktivních forem kyslíku v mitochondriích. FEBS Letters, 416, 15–18.
Krauneoe, R., Boushel, R., Hansen, CN, Schjerling, P., Qvortrup, K., Stockel, M., Mikines, KJ, & Dela, F. (2010). Mitochondriální dýchání v podkožní a viscerální tukové tkáni od pacientů s morbidní obezitou. The Journal of Physiology, 588, 2023–2032.
Leong, PK, Leung, HY, Wong, HS, Chen, J., Ma, CW, Yang, Y., & Ko, KM (2013). Dlouhodobá léčba bylinným přípravkem MCC snižuje přírůstek hmotnosti u obézních myší vyvolaných dietou s vysokým obsahem tuku. Čínská medicína, 4, 63–71.
Leto, D., & Saltiel, AR (2012). Regulace transportu glukózy inzulínem: Řízení provozu GLUT4. Recenze přírody. Molekulární buněčná biologie, 13, 383–396.
Lettner, A., & Roden, M. (2008). Ektopický tuk a inzulínová rezistence. Aktuální zprávy o diabetu, 8, 181–191.
Leung, HY, & Ko, KM (2008). Extrakt Herba Cistanche zvyšuje mitochondriální tvorbu ATP v srdcích potkanů a buňkách H9c2. Le Pharmacien Biologiste, 46, 418–424.
Li, B., Nolte, LA, Ju, J., Han, DH, Coleman, T., Holloszy, JO, & Semenkovich, CF (2000). Odpojení dýchání kosterního svalstva zabraňuje obezitě vyvolané dietou a inzulínové rezistenci u myší. Nature Medicine, 6, 1115–1120.
McTigue, KM, Garrett, JM, & Popkin, BM (2002). Přirozená historie vývoje obezity u kohorty mladých dospělých v USA mezi lety 1981 a 1998. Annals of Internal Medicine, 136, 857–864.
Moore, MC, Coate, KC, Winnick, JJ, An, Z., & Cherrington, AD (2012). Regulace příjmu a skladování glukózy v játrech in vivo. Pokroky ve výživě, 3, 286–294.
Nguyen-Duy, TB, Nichaman, MZ, Church, TS, Blair, SN, & Ross, R. (2003). Viscerální tuk a jaterní tuk jsou nezávislými prediktory metabolických rizikových faktorů u mužů. American Journal of Physiology. Endokrinologie a metabolismus, 284, E1065–E1071.
Poulsen, LI, Siersbak, M., & Mandrup, S. (2012). PPAR: Senzory mastných kyselin řídící metabolismus. Semináře z buněčné a vývojové biologie, 23, 631–639.
Ricquier, D., & Bouillaud, F. (2000). Mitochondriální uncoupling proteiny: Od mitochondrií k regulaci energetické rovnováhy. The Journal of Physiology, 529, 3–10.
Rodriguez, AM, & Palou, A. (2004). Uncoupling proteins: Genderová závislost a jejich vztah ke kontrole tělesné hmotnosti. International Journal of Obesity (2005), 28, 500–502.
Rodriguez, AM, Quevedo-Coli, S., Roca, P., & Palou, A. (2001). Pohlavně závislá dietní obezita, indukce UCP a exprese leptinu v tukových tkáních potkanů. Výzkum obezity, 9, 579–588.
Ruderman, NB, Carling, D., Prentki, M., & Cacicedo, JM (2013). AMPK, inzulínová rezistence a metabolický syndrom. The Journal of Clinical Investigation, 123, 2764–2772.
Shi, C., Wu, F., & Xu, J. (2013). Inkorporace -sitosterolu do mitochondriální membrány zvyšuje mitochondriální funkci podporou fluidity vnitřní mitochondriální membrány. Journal of Bioenergetika a biomembrány, 45, 301–305.
Shi, J., Finckenberg, P., Martonen, E., Ahlroos-Lehmus, A., Pilvi, TK, Korpela, R., & Mervaala, EM (2012). Metabolické účinky laktoferinu během omezení energie a přibírání na váze u obézních myší vyvolaných dietou. Journal of Functional Foods, 4, 66–78.
Siddiqua, M., Hamid, K., Ar-Rashid, MH, Akther, MS, & Choudhuri, MSK (2010). Změny v lipidovém profilu krysí plazmy po chronickém podávání laghobanondo Rosh (LNR) – ájurvédské formulace. Biologie a medicína, 2, 58– 63.
Snel, M., Jonker, JT, Schoones, J., Lamb, H., de Roos, A., Pijl, H., Smit, JW, Meinders, AE, & Jazet, IM (2012). Ektopická tuková a inzulinová rezistence: Patologie a vliv diety a intervencí v životním stylu. International Journal of Endocrinology, 2012, ID článku 983814.
Wong, HS, Chen, N., Leong, PK, & Ko, KM (2013). Β-sitosterol zvyšuje buněčnou redoxní cyklizaci glutathionu reaktivními formami kyslíku generovanými mitochondriální respirací: Ochrana před poškozením oxidantem v buňkách H9c2 a srdcích potkanů.
Phytotherapy Research, doi:10.1002/ptr.5087; zveřejněno online. Wong, HS a Ko, KM (2013). Herba Cistanches stimuluje buněčný glutathionový redoxní cyklus reaktivními formami kyslíku generovanými mitochondriální respirací v H9c2 kardiomyocytech. Le Pharmacien Biologiste, 51, 63–73.
Wozniak, SE, Gee, LL, Wachtel, MS, & Frezza, EE (2009). Tuková tkáň: nový endokrinní orgán? Přehledný článek. Digestive Diseases and Sciences, 54, 1847–1856.
Yamato, M., Shiba, T., Ide, T., Seri, N., Kudo, W., Ando, M., Yamada, K., Kinugawa, S., & Tsutsui, H. (2012). Obezita vyvolaná dietou s vysokým obsahem tuku a inzulinová rezistence byly zlepšeny prostřednictvím zvýšeného vylučování žlučových kyselin ve stolici u myší s knockoutem receptoru tumor nekrotizujícího faktoru alfa. Molekulární a buněčná biochemie, 359, 161–167.
Zhang, Y., Yu, Y., Li, X., Meguro, S., Hayashi, S., Katashima, M., Yasumasu, T., Wang, J., & Li, K. (2012). Účinky nápoje ze zeleného čaje obohaceného katechinem na ztrátu viscerálního tuku u dospělých s vysokým podílem viscerálního tuku: Dvojitě zaslepená, placebem kontrolovaná, randomizovaná studie. Journal of Functional Foods, 4, 315–322.
