Articole

  • Articol complet
  • Cifre și date
  • Referințe
  • Citații
  • Valori
  • Licențierea
  • Reimprimări și permisiuni
  • PDF

ABSTRACT

Obezitatea este o problemă de sănătate publică la nivel mondial, cu toate acestea, strategiile eficiente pentru tratarea obezității fără daune sistemice sunt încă în lipsă gravă. Aici am demonstrat că s-a observat o scădere semnificativă a greutății corporale și a circumferinței abdominale atunci când șoarecii obezi induși de glutamat monosodic (MSG) au fost tratați oral cu Coicis Semen formulă. În mod consecvent, tomografia computerizată și rezultatele imagisticii prin rezonanță magnetică au arătat că atât conținutul de grăsime din corpul întreg, cât și grosimea subcutanată a grăsimii au fost reduse, ceea ce a fost confirmat în continuare prin colorarea hematoxilinei-eozinei. În plus, raporturile de greutate ale țesuturilor adipoase și ale ficatului la greutatea corporală au fost reduse, datorită acumulării reduse de lipide. Creșterea triacilglicerolului, colesterolului total și citokinelor inflamatorii ar putea fi, de asemenea, reglate în jos după tratament. Mai mult, markerul leziunii neuronale și citokinele inflamatorii din hipotalamus au fost evident reduse după tratament, relevând că efectul protector al Coicis Semen formula obezității induse de MSG a fost obținută prin atenuarea leziunilor hipotalamice.

formula

ABSTRACT GRAFIC

Introducere

Potrivit Organizației Mondiale a Sănătății (OMS), prevalența obezității crește la nivel mondial (Roberto și colab., 2015), iar numărul persoanelor obeze s-a triplat aproape din 1975 (Abarca-Gómez și colab., 2017). Obezitatea este strâns legată de diferite boli metabolice, cum ar fi diabetul de tip 2, hiperlipidemia, ateroscleroza, chiar și riscul de cancer (Lauby-Secretan și colab., 2016; Liu și colab., 2018). Deoarece obezitatea abdominală este considerată a fi un factor important pentru dezvoltarea sindromului metabolic (Després & Lemieux, 2006), există un interes crescând în studiul detaliat al subiecților obezi abdominali. În prezent, medicamentele sunt în principal suprimarea poftei de mâncare, reducerea absorbției nutrienților și creșterea consumului de energie (Adan, 2013), cum ar fi orlistat, sibutramina, dar unele efecte secundare limitează aplicarea lor clinică (Krentz, Fujioka și Hompesch, 2016).

Glutamatul monosodic (MSG) este un component natural al alimentelor zilnice umane, chiar și pentru consumul sugarului (Olney & Ho, 1970). Totuși, din ce în ce mai multe investigații au arătat că injecția MSG poate deteriora neuronii hipotalamici atât ai șoarecilor neonatali (Olney & Ho, 1970), cât și ai șoarecilor adulți (Park și colab., 2000), ceea ce duce în cele din urmă la obezitate. Modelul MSG este caracterizat de obicei prin obezitate abdominală severă (Ma, Zhang, Mou, Fu și Chen, 2018). Hermanussen și colab. a considerat că aminoacidul glutamat determină înclinația obezității în limba germană, prin intoxicația neuronilor nucleului arcuat pentru a perturba în continuare cascada de semnalizare hipotalamică a acțiunii leptinei, cauzând obezitate și hiperleptinemie (Hermanussen și Tresguerres, 2003). John W. Olney și colab. a prezentat în mod clar formarea leziunii hipotalamusului la 3 ore după o doză subcutanată de MSG (Olney, 1969). Gradul de afectare a hipotalamusului a prezentat o manieră dependentă de doză (Olney & Ho, 1970). Luând în considerare funcțiile medicale ale Coicis Semen, ne-am întrebat dacă Coicis Semen formula ar putea atenua leziunile hipotalamice și ar putea trata în continuare obezitatea indusă de MSG la șoareci.

În acest studiu, am evaluat efectele Coicis Semen formula pe șoareci obezi induși de MSG cu metode imagistice. S-a dezvăluit că administrarea Coicis Semen formula ar putea scădea în special greutatea corporală și circumferința abdominală, însoțită de scăderea grosimii țesutului adipos subcutanat și reglarea descendentă a distribuției grăsimii din corpul întreg manifestată prin CT și RMN. Anatomia și testele histopatologice dau aceeași concluzie. Indicatori biochimici în seruri după tratamentul cu Coicis Semen au fost, de asemenea, scăzute. Investigațiile ulterioare au relevat că efectul terapeutic al Coicis Semen formula obezității a fost obținută prin atenuarea leziunilor hipotalamice cauzate de MSG. Prin urmare, Coicis Semen formula are potențialul de a trata obezitatea indusă de MSG.

Materiale și metode

Pregătirea Coicis Semen formulă

Coicis Semen formula a fost furnizată de Anguo juyaotang Pharmaceutical Co., Ltd (China), iar componentele și analiza conținutului au fost prezentate în tabelul 1. Materiile prime de 4 g Coicis Semen, 2 ani Hippophae Fructus, 2 ani Citri Rubrum Exocarpium și 1 g Glycyrrhizae Radix et Rhizoma au fost amestecate și extrase prin fierbere de apă de două ori, una cu 90 ml apă timp de 1,5 ore, alta cu 72 ml apă timp de 1 oră. Apoi cele două extracte au fost combinate și concentrate pentru a obține formula.

Publicat online:

Tabelul 1. Analiza conținutului Coicis Semen formulă.

Animale

Publicat online:

Figura 1. Schema obezității induse de MSG și administrarea formulei la șoareci neonatali.

Figura 1. Schema obezității induse de MSG și administrarea formulei la șoareci neonatali.

Studiu RMN

La sfârșitul experimentului, toate animalele au fost anesteziate cu sodiu pentobarbital (1%) și examinate pe un scaner RMN 3.0T (Magnetom Signa HDxt, GE Medical Systems) folosind o secvență de impulsuri 3D cu șase ecouri IDEAL-T * 2-SPGR (Yu și colab., 2008). Secvența a fost o versiune de cercetare a software-ului IDEAL. Parametrii de imagistică au fost TR = 20 ms, distanța TE = 0,8 ms, prima TE = 1,5-1,8 ms, unghi de rotație = 5, lățimea de bandă a receptorului = ± 125 kHz, 0,6 mm adevărată (neinterpolată zero) rezoluție spațială izotropă, câmp of-view (FOV) = 15 cm, faza fracționată FOV = 0,75 și o lungime a trenului de ecou (ETL, numărul de ecouri pe TR) a două cu gradienți de citire unipolari fly-back. Pentru fiecare TE, numărul mediilor de semnal (NSA) a fost setat la trei pentru a îmbunătăți în continuare raportul semnal-zgomot al imaginii (Hu, Smith, Nayak, Goran și Nagy, 2010). Timpul de imagine pentru fiecare set de șoareci a fost de aproximativ 20 de minute. Seturile de date privind apa, grăsimile, în fază și în afara fazei au fost generate online de software-ul de cercetare IDEAL.

Studiu CT

Toate imaginile CT au fost achiziționate folosind un scaner CT (GE Discovery CT750 HD; GE Healthcare, Milwaukee, WI, SUA) în modul GSI. Imaginile cu nivelul monocromatic optim selectat au fost transferate pe o stație de lucru AW 4.5 (GSI viewer 2.00 și GE VolumeShare 4 AW 4.5, GE Healthcare). Toate animalele au fost anesteziate cu sodiu pentobarbital (1%) și poziționate supin confortabil în suportul animalului, alinindu-și axa longitudinală transversal la planul imaginii. Scanarea CT a fost efectuată cu următorii parametri: tensiunea tubului la 80 kVp, mA-uri automate, grosimea feliei la 1,25 mm, distanța la 1,25 mm. Un radiograf a efectuat postprocesarea. Gama de grăsimi a fost măsurată de la -30 la -190 HU (Blitman și colab., 2011).

Analize biochimice

Nivelurile serice de TG, TC, ALT și AST au fost detectate cu un analizor biochimic automat (Beckman, Germania). Conținutul SOD și MDA din țesuturile hepatice a fost testat pe baza instrucțiunilor producătorului de truse (Institutul de Bioinginerie Nanjing Jiancheng). Nivelul celulelor albe din sânge și al nivelului de neutrofile au fost testate de analizorul de celule sanguine animale XT-1800i (Japonia).

Ulei de roșu O colorare

Țesuturile hepatice au fost fixate în paraformaldehidă 4% și colorate cu ulei roșu O și contracolorate cu hematoxilină. Imaginile au fost realizate cu un microscop cu lumină (Nikon Eclipse TE2000-U, NIKON, Japonia).

Histologie și imunohistochimie

Țesuturile hepatice și țesuturile adipoase au fost fixate în paraformaldehidă, încorporate în parafină și secționate cu o grosime de 5 μm pentru colorarea hematoxilinei și a eozinei (HE). TNF-α (60291-1-Ig, 1: 1500, Proteintech, China), IL-1β (66737-1-Ig, 1: 400, Proteintech, China) și HSP70 (10995-1-AP, 1: 300, Proteintech, China) au fost colorate pentru imunohistochimie. Imaginile au fost achiziționate cu ajutorul unui microscop cu lumină (Nikon Eclipse TE2000-U, NIKON, Japonia) și cuantificate cu Image-Pro Plus (Media Cybernetics, SUA).

Analiza PCR cantitativă în timp real

ARN-ul total al ficatului a fost extras folosind reactivul RNAiso Plus (Takara Biotechnology Co., Ltd., China). ARN-ul a fost cuantificat prin măsurarea valorilor OD la 260 și 280 nm cu spectrofotomer de nanodrop 2000 (Thermo Scientific, SUA). ADNc a fost sintetizat în conformitate cu procedura de reactivi PrimeScript RT (Takara Biotechnology Co., Ltd., China) și s-a efectuat cu SYBR Premix Ex TaqTM I și 7500 Real Time PCR System (Applied Biosystems, SUA). Secvențele primerilor utilizați în studiu au fost enumerate în tabelul 2. Nivelurile relative de expresie au fost normalizate la cele ale β-actinei.

Publicat online:

Tabelul 2. Grunduri utilizate pentru PCR cantitativă în timp real.

Western blot

Țesuturile hepatice au fost lizate în tampon de liză RIPA, centrifugate la 12.000 rpm, 20 min la 4 ° C și cuantificate cu kit BCA (P0010, Beyotime, China). Apoi, 10 μL de proteine ​​au fost electroforizate pe geluri SDS-acrilamidă 12%. Bloturile au fost incubate la 4 ° C peste noapte cu anticorpi primari (1: 1000) împotriva β-actinei (# 4970, Cell Signaling Technology, SUA), TNF-α (60291-1-Ig, Proteintech, China) și IL-1β (66737-1-Ig, Proteintech, China), respectiv. Apoi, bloturile au fost spălate de trei ori cu TBST (0,2% Tween-20 în TBS) și incubate cu anticorpul secundar (A0216, A0208, 1: 10000, Beyotime, China) timp de 2 ore. După spălarea de trei ori cu TBST, imaginile au fost obținute cu ChemiDoc XRS + (BIO-RAD, SUA).

analize statistice

Toate datele au fost date ca medie ± eroare standard a mediei (SEM). Analiza statistică a fost realizată de software-ul SPSS 20 (SPSS Inc, Chicago, SUA), iar datele au fost testate pentru a fi normale și omogene. Diferențele statistice dintre grupuri au fost evaluate prin ANOVA unidirecțională cu testul Diferenței cel mai puțin semnificative (LSD). P 2010), a fost redus dramatic în grupurile de formule comparativ cu cel din grupul model (Figura 2 (F)). În plus, temperatura rectală și temperatura BAT au fost, de asemenea, remarcabil crescute după Coicis Semen tratament cu formulă (Figura S1), care poate fi parțial contribuit la pierderea greutății corporale. Rezultatele au arătat că Coicis Semen formula cu doză mică (grup F-scăzut) sau doză medie (grup F-mediu) ar putea trata obezitatea indusă de MSG cu eficacitate comparabilă ca medicamentul pozitiv sau listat.

Publicat online:

Figura 2. Coicis Semen formula tratează obezitatea indusă de MSG. (A) Schimbarea greutății corporale după tratamentul cu formulă; (B) Aportul alimentar al șoarecilor din fiecare grup pe zi; (C) Circumferința abdominală a șoarecilor; (D) imagini reprezentative ale șoarecilor din fiecare grup; (E) Lungimea corpului șoarecilor; (F) indicele Lee. Rezultatele sunt prezentate ca medie ± SEM. **p Figura 2. Coicis Semen formula tratează obezitatea indusă de MSG. (A) Greutatea corporală se modifică după tratamentul cu formulă; (B) Aportul alimentar al șoarecilor din fiecare grup pe zi; (C) Circumferința abdominală a șoarecilor; (D) imagini reprezentative ale șoarecilor din fiecare grup; (E) Lungimea corpului șoarecilor; (F) indicele Lee. Rezultatele sunt prezentate ca medie ± SEM. **p Coicis Semen formula care tratează obezitatea indusă de glutamat monosodic la șoareci prin ameliorarea leziunilor hipotalamice

Publicat online:

Figura 3. Coicis Semen formula scade conținutul de grăsime la șoareci. (A) imagistica CT a abdomenului; (B) Conținutul relativ de grăsime abdominală; (C) Grosimea grăsimii abdominale; (D) imagistica RMN a întregului corp; (E) Conținutul relativ relativ de grăsime din întregul corp. Rezultatele sunt prezentate ca medie ± SEM. *p Figura 3. Coicis Semen formula scade conținutul de grăsime la șoareci. (A) imagistica CT a abdomenului; (B) Conținutul relativ de grăsime abdominală; (C) Grosimea grăsimii abdominale; (D) imagistica RMN a întregului corp; (E) Conținutul relativ relativ de grăsime din întregul corp. Rezultatele sunt prezentate ca medie ± SEM. *p Coicis Semen formula care tratează obezitatea indusă de glutamat monosodic la șoareci prin ameliorarea leziunilor hipotalamice

Publicat online:
Publicat online:
Publicat online:

Aceste rezultate au fost verificate în continuare. Greutatea țesutului adipos în două organe (inguen și epididim) a șoarecilor obezi a fost redusă brusc după Coicis Semen formulă sau tratament orlistat. Și dimensiunea adipocitelor atât în ​​IAT cât și în EAT a fost evident scăzută, ceea ce a reprezentat pierderea în greutate a IAT și EAT. TC și TG în ser au avut, de asemenea, un anumit grad de reducere. Luat impreuna, Coicis Semen formula ar putea preveni acumularea de lipide în țesuturile adipoase pentru a reduce conținutul de grăsime.

Un alt organ important al depunerii de grăsime abdominală este ficatul. S-a demonstrat că ficatul gras nealcoolic (NAFLD) are o corelație mare cu obezitatea abdominală (Neuschwander-Tetri, 2007). În obezitate, țesutul adipos nu este specializat doar în depozitarea lipidelor, ci secretă citokine pro-inflamatorii, cum ar fi TNF-α, IL-6 (Després & Lemieux, 2006) și macrofage infiltrate (Weisberg și colab., 2003; Yudkin, Stehouwer, Emeis și Coppack, 1999). Greutatea ficatului, depunerea picăturilor de lipide, precum și expresia inflamatorie a citokinelor pentru șoarecii obezi induși de MSG au fost relativ mai mari decât cei din grupul de control. Cu toate acestea, acești indicatori pot fi reglați în jos la regiunea normală prin Coicis Semen formulă. Scăderea conținutului de lipide și scăderea cavitației grase a țesutului hepatic după Coicis Semen tratamentul cu formulă a demonstrat că acumularea lipidelor în ficat ar putea fi prevenită. Principalul efect secundar pentru majoritatea pastilelor dietetice, cum ar fi orlistat, a fost hepatotoxicitatea (Douglas, Langham, Bhaskaran, Brauer și Smeeth, 2013). Rezultatele noastre au indicat Coicis Semen formula a scăzut nivelurile de expresie ale TNF-α și IL-1β în ficat, precum și nivelurile de ALT și AST în ser, sugerând că Coicis Semen formula ar putea atenua leziunile hepatice induse de MSG, mai degrabă decât să provoace toxicitate hepatică suplimentară.

Studiile anterioare au arătat că necroza neuronală acută a apărut în creierul șoarecelui sugarului după injectarea subcutanată cu MSG (Olney & Ho, 1970). Iar nucleul arcuit al hipotalamusului este o zonă vulnerabilă (Olney, 1969). Prin urmare, injecția MSG promovează necroza neuronală în nucleul arcuat și induce în continuare creșterea treptată a greutății corporale în timp. După cum am menționat mai sus, injecția cu MSG nu va crește aportul de alimente la șoareci. Astfel, credem că creșterea greutății corporale pentru șoarecii model se datorează cheltuielilor de energie mai mici. S-au măsurat temperatura rectală și temperatura BAT. În comparație cu grupurile de control, atât temperatura rectală, cât și temperatura BAT a șoarecilor din grupurile model au fost scăzute dramatic, indicând indirect o cheltuială de energie mai mică. După Coicis Semen tratamentul cu formulă, temperatura rectală și temperatura BAT au fost evident crescute. Temperatura rectală corespunde temperaturii corpului central (Meyer, Ootsuka și Romanovsky, 2017) și, pe baza studiului nostru anterior (Zhao, Zhu, Cong, Yang și Zhu, 2018), am speculat că cheltuielile de energie au fost mai mari în Seminte de Coicis șoareci tratați cu formulă decât cea a șoarecilor model.

Pentru a clarifica în continuare mecanismul Coicis Semen au fost testate formula privind tratarea obezității induse de MSG, markerii leziunilor neuronale (HSP70 și HSP72) și citokinele inflamatorii corespunzătoare (IL-1β și MCP-1) în hipotalamus. Celulele HSP70 pozitive din grupul model au fost semnificativ mai mari decât grupul control, în timp ce reduse în grupul F-low. Nivelurile de ARNm ale HSP70 și HSP72 s-au întors, de asemenea, în regiunea normală după Coicis Semen tratament cu formulă, precum și nivelurile asociate de citokine inflamatorii, cum ar fi IL-1β și MCP-1. Aceste rezultate au sugerat că Coicis Semen formula ar putea reduce leziunile hipotalamice pentru a trata obezitatea indusă de MSG.

Concluzie

Acest studiu a fost dovedit că Coicis Semen formula are un mare potențial în tratarea obezității induse de MSG. Rezultatele noastre au arătat că tratamentul cu Coicis Semen formula a scăzut semnificativ greutatea corporală și circumferința abdominală a șoarecilor obezi, însoțită de scăderea grăsimii în întregul corp, în special în abdomenul taliei, care a fost observată neinvaziv prin CT și RMN. Analiza histopatologică a dat rezultate similare și a relevat în continuare că Coicis Semen formula ar putea preveni acumularea picăturilor de lipide în inguen și epididim. La fel ca și în ficat, acumularea picăturilor de lipide în ficat a fost atenuată după Coicis Semen tratament cu formulă. În plus, nivelurile de expresie ale TNF-a și IL-1β, precum și nivelurile serice de ALT și AST au fost, de asemenea, deprimate. Mai mult, tratamentul cu Coicis Semen formula a fost demonstrată pentru ameliorarea leziunilor hipotalamice cauzate de obezitate. Prin urmare, Coicis Semen formula ar putea trata obezitatea indusă de MSG la șoareci.

Mulțumiri

Suntem recunoscători Spitalului General din Comandamentul Militar Guangzhou al PLA (Wuhan) și Departamentului de Radiologie, Spitalul Tongji, Colegiul Medical Tongji, Universitatea Huazhong de Știință și Tehnologie (Wuhan). Această lucrare a fost susținută financiar de Fundația Națională pentru Științe Naturale din China (Granturile nr. 81771978, 81627901 și 81773653) și de Programul Național de Cercetare de Bază din China (2015CB931802 și 2018YFA0208903).

Declarație de divulgare

Autorii nu au raportat niciun potențial conflict de interese.