陸 江,盧勁曄,周紅蕾
(江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院寵物科技學(xué)院,江蘇泰州 225300)
犬的肥胖癥是由脂肪細胞肥大引起的,嚴重危害寵物犬的健康(郭世洪,2020)。過氧化物酶體增殖物激活受體γ(PPARγ)可調(diào)控脂肪細胞分化與成熟(Lee等,2018),腺苷酸激活蛋白激酶(AMPK)信號通路可抑制脂肪酸合成(Mariangela等,2016),均與脂肪代謝有關(guān)。銀杏葉中富含多種活性成分,具有降壓、降脂、抗氧化等功效(王森等,2021)。但在脂肪沉積和脂質(zhì)代謝機制等方面的研究尚少,作用機制也不清晰。因此,本研究基于PPARγ與AMPK信號通路探討銀杏葉提取物對犬肥胖脂肪沉積和脂質(zhì)代謝的影響,為銀杏葉干預(yù)防治犬肥胖癥提供科學(xué)依據(jù)。
1.1 試驗材料泰迪型貴賓犬,雄性,3歲,體重5.5 kg左右,飼養(yǎng)于江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院試驗犬舍。銀杏葉提取物購于泰州市中醫(yī)院?;A(chǔ)飼糧(粗蛋白質(zhì)≥24.5%,粗脂肪≥13.0%,粗纖維≤5.0%)購于上海比瑞吉寵物用品股份有限公司。
1.2 試驗方法30只貴賓犬(泰迪型)適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后隨機分成5組,分別為正常飼糧對照組(CD組)、高脂飼糧組(HFD組)、低劑量銀杏葉提取物組(LGL)、中劑量銀杏葉提取物組(MGL)和高劑量銀杏葉提取物組(HGL)。CD組飼喂基礎(chǔ)飼糧,HFD組飼喂高脂飼料(基礎(chǔ)飼糧+25%豬油),各銀杏葉提取物飲食組分別飼喂含1%、3%和5%銀杏葉提取物的高脂飼料,試驗為期8周。試驗結(jié)束后第2天空腹采血分離血清,然后麻醉,迅速取腹部皮下脂肪組織,部分保存于10%中性福爾馬林溶液,另一部分保存于液氮中,后轉(zhuǎn)移-80℃冰箱中保存。
1.3 體重及體脂率測定試驗結(jié)束后用寵物電子稱測定犬的體重,用EchoMRI體成分分析儀測定體脂率。
1.4 血液生化檢測用試劑盒測定血清甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)含量,所有檢測試劑盒均購自南京建成生物工程研究所。
1.5 HE染色檢測皮下脂肪組織中脂肪細胞大小蘇木精-伊紅(H&E)染色如下:從福爾馬林溶液中取出樣品,脫水并包埋在石蠟中,脫水,包埋在石蠟中,HE染色,中性膠密封。在普通顯微鏡下觀察圖像并保存紀錄,使用Image J軟件計算細胞橫切面面積。
1.6 qRT-PCR檢測脂肪組織中脂質(zhì)代謝相關(guān)因子基因表達用TRIzol法提取脂肪組織總RNA,通過逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA,并用于實時熒光PCR擴增。靶基因的引物序列根據(jù)已發(fā)表的Gen Bank設(shè)計(表1)。以 β-肌動蛋白(β-actin)為內(nèi)參基因,PCR擴增35個循環(huán):95℃ 30 s,55℃ 30 s,72℃ 30 s。每個樣本進行3次平行,目的基因mRNA的相對表達量用2-ΔΔCt法計算。
表1 PCR引物序列
1.7 western blot檢測脂肪組織中脂質(zhì)代謝相關(guān)因子蛋白表達用RIPA裂解液提取皮下脂肪組織總蛋白,BCA法測定蛋白濃度,用5×上樣緩沖液配平各蛋白樣品,上樣進行SDS-PAGE電泳2 h,PVDF膜轉(zhuǎn)膜2 h,用5%脫脂牛奶室溫封閉2 h。按1∶2 000加兔抗Ⅰ抗AMPKα1、ACC1、CPT-1、SREBP-1、FAS、PPARγ 和 GAPDH,置于4℃搖床中孵育過夜,TBST洗膜3次。加兔抗辣根過氧化物酶標記Ⅱ抗(1∶5000)室溫下孵育1 h,TBST洗膜3次?;瘜W(xué)發(fā)光成像儀中顯影成像。所有抗體均購自Abcam公司。以GAPDH為內(nèi)參,采用Image J分析軟件對各組條帶的光密度值進行分析,試驗重復(fù)3次,取平均值。
1.8 數(shù)據(jù)處理試驗結(jié)果用“平均值±標準差”表示,兩組數(shù)據(jù)用SPSS 23.0軟件t檢驗進行比較。P<0.05表示有顯著性差異,P<0.01表示有極顯著性差異。
2.1 銀杏葉提取物對體重、體脂率及脂肪細胞大小的影響由表2可知,HFD組體重和體脂率均顯著高于CD組,MGL組和HGL組的體重和體脂率均顯著低于HFD組(P<0.05),MGL組、HGL組脂肪細胞面積小于HFD組(P<0.05)。
表2 銀杏葉提取物對體重、體脂率及脂肪細胞大小的影響
2.2 銀杏葉提取物對血脂代謝指標影響 由表3可知,與CD組相比,HFD組TG、TC及LDL-C水平顯著升高(P<0.05),HDL-C水平顯著降低(P< 0.05)。與 HFD組比較,MGL組 TG、LDL-C及HDL水平與HFD組差異顯著(P<0.05),HGL組TG、TC、LDL-C及HDL- C水平與HFD組差異顯著(P<0.05)。
表3 銀杏葉提取物對血脂代謝指標影響 mmol/L
2.3 銀杏葉提取物對脂肪組織中脂質(zhì)代謝相關(guān)基因表達的影響由表4可知,與HFD組比較,不同劑量銀杏葉提取物均顯著提升AMPK α1的mRNA表達水平(P<0.05);MGL組和HGL組的 ACC-1、SREBP-1、FAS及 PPARγ 的 mRNA表達水平顯著降低(P<0.05),CPT-1的mRNA表達水平顯著升高(P<0.05)。
表4 銀杏葉提取物對脂肪組織中脂質(zhì)代謝相關(guān)基因表達的影響
2.4 銀杏葉提取物對脂肪組織中脂質(zhì)代謝相關(guān)蛋白含量影響由圖1可知,與HFD組比較,LGL組CTP-1蛋白表達顯著上調(diào)(P<0.05),F(xiàn)AS蛋白表達顯著下調(diào)(P<0.05);MGL組和HGL組AMPK α1及CPT-1蛋白表達顯著上調(diào)(P < 0.05),ACC1、SREBP-1、FAS及 PPARγ蛋白表達顯著下調(diào)(P<0.05)。
圖1 銀杏葉提取物對脂肪組織中脂質(zhì)代謝相關(guān)蛋白含量影響
研究表明,長期的能量攝入大于消耗會造成脂肪大量沉積,進而導(dǎo)致肥胖(Fu等,2016)。長期攝入脂肪能量高飼料會引起肥胖,因此,高脂飲食是動物肥胖癥造模的主要方法(Grant等,2011)。在本研究中,HFD組體重、體脂率及脂肪細胞面積顯著升高,表明高脂飼料是誘導(dǎo)犬肥胖的有效方法。給予銀杏葉提取物干預(yù)后可減輕脂肪細胞肥大,改善犬肥胖指標。
AMPK信號通路是調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝的重要通路。AMPKα1可通過抑制下游脂質(zhì)代謝相關(guān)酶ACC-1、FAS和SREBP-1的表達,發(fā)揮抑制脂質(zhì)合成作用(樸穎等,2022),還可激活下游分子脂肪酸β氧化關(guān)鍵酶CTP-1的表達,促進脂肪分解(單甄真等,2019)。本研究結(jié)果顯示,銀杏葉提取物可顯著上調(diào)AMPK α1和CTP-1表達,顯著下調(diào)ACC-1、FAS和SREBP-1表達。提示銀杏葉提取物可激活A(yù)MPK信號通路,減少高脂飲食誘導(dǎo)犬脂質(zhì)積聚。
PPARγ具有促進前脂肪細胞分化成成熟脂肪細胞的作用,并可促進脂滴的形成(Fu等,2018)。本研究中高脂飲食可顯著上調(diào)PPARγ的表達,銀杏葉提取物干預(yù)后可逆轉(zhuǎn)PPARγ的表達。提示抑制PPARγ的表達,減少前脂肪細胞向成熟脂肪細胞分化和脂質(zhì)沉積也可能是銀杏葉提取物的作用機制。
銀杏葉提取物能改善犬的肥胖癥狀,降低血脂,減少脂肪組織脂質(zhì)沉積。其作用機制可能與銀杏葉提取物激活A(yù)MPK信號通路,抑制PPARγ信號通路有關(guān)。