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(xì)胞肥大引起的,嚴(yán)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(xì)胞分化與成熟(Lee等,2018),腺苷酸激活蛋白激酶(AMPK)信號(hào)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(jī)制等方面的研究尚少,作用機(jī)制也不清晰。因此,本研究基于PPARγ與AMPK信號(hào)通路探討銀杏葉提取物對(duì)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(yàn)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(yàn)犬舍。銀杏葉提取物購(gòu)于泰州市中醫(yī)院。基礎(chǔ)飼糧(粗蛋白質(zhì)≥24.5%,粗脂肪≥13.0%,粗纖維≤5.0%)購(gòu)于上海比瑞吉寵物用品股份有限公司。
1.2 試驗(yàn)方法30只貴賓犬(泰迪型)適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后隨機(jī)分成5組,分別為正常飼糧對(duì)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(yàn)為期8周。試驗(yàn)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(cè)定試驗(yàn)結(jié)束后用寵物電子稱測(cè)定犬的體重,用EchoMRI體成分分析儀測(cè)定體脂率。
1.4 血液生化檢測(cè)用試劑盒測(cè)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(cè)試劑盒均購(gòu)自南京建成生物工程研究所。
1.5 HE染色檢測(cè)皮下脂肪組織中脂肪細(xì)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(jì)錄,使用Image J軟件計(jì)算細(xì)胞橫切面面積。
1.6 qRT-PCR檢測(cè)脂肪組織中脂質(zhì)代謝相關(guān)因子基因表達(dá)用TRIzol法提取脂肪組織總RNA,通過逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA,并用于實(shí)時(shí)熒光PCR擴(kuò)增。靶基因的引物序列根據(jù)已發(fā)表的Gen Bank設(shè)計(jì)(表1)。以 β-肌動(dòng)蛋白(β-actin)為內(nèi)參基因,PCR擴(kuò)增35個(gè)循環(huán):95℃ 30 s,55℃ 30 s,72℃ 30 s。每個(gè)樣本進(jìn)行3次平行,目的基因mRNA的相對(duì)表達(dá)量用2-ΔΔCt法計(jì)算。
表1 PCR引物序列
1.7 western blot檢測(cè)脂肪組織中脂質(zhì)代謝相關(guān)因子蛋白表達(dá)用RIPA裂解液提取皮下脂肪組織總蛋白,BCA法測(cè)定蛋白濃度,用5×上樣緩沖液配平各蛋白樣品,上樣進(jìn)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(biāo)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(gòu)自Abcam公司。以GAPDH為內(nèi)參,采用Image J分析軟件對(duì)各組條帶的光密度值進(jìn)行分析,試驗(yàn)重復(fù)3次,取平均值。
1.8 數(shù)據(jù)處理試驗(yàn)結(jié)果用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示,兩組數(shù)據(jù)用SPSS 23.0軟件t檢驗(yàn)進(jìn)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(duì)體重、體脂率及脂肪細(xì)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(xì)胞面積小于HFD組(P<0.05)。
表2 銀杏葉提取物對(duì)體重、體脂率及脂肪細(xì)胞大小的影響
2.2 銀杏葉提取物對(duì)血脂代謝指標(biāo)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(duì)血脂代謝指標(biāo)影響 mmol/L
2.3 銀杏葉提取物對(duì)脂肪組織中脂質(zhì)代謝相關(guān)基因表達(dá)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(dá)水平(P<0.05);MGL組和HGL組的 ACC-1、SREBP-1、FAS及 PPARγ 的 mRNA表達(dá)水平顯著降低(P<0.05),CPT-1的mRNA表達(dá)水平顯著升高(P<0.05)。
表4 銀杏葉提取物對(duì)脂肪組織中脂質(zhì)代謝相關(guān)基因表達(dá)的影響
2.4 銀杏葉提取物對(duì)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(dá)顯著上調(diào)(P<0.05),F(xiàn)AS蛋白表達(dá)顯著下調(diào)(P<0.05);MGL組和HGL組AMPK α1及CPT-1蛋白表達(dá)顯著上調(diào)(P < 0.05),ACC1、SREBP-1、FAS及 PPARγ蛋白表達(dá)顯著下調(diào)(P<0.05)。
圖1 銀杏葉提取物對(duì)脂肪組織中脂質(zhì)代謝相關(guān)蛋白含量影響
研究表明,長(zhǎng)期的能量攝入大于消耗會(huì)造成脂肪大量沉積,進(jìn)而導(dǎo)致肥胖(Fu等,2016)。長(zhǎng)期攝入脂肪能量高飼料會(huì)引起肥胖,因此,高脂飲食是動(dòng)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(xì)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(xì)胞肥大,改善犬肥胖指標(biāo)。
AMPK信號(hào)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(dá),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(dá),促進(jìn)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(dá),顯著下調(diào)ACC-1、FAS和SREBP-1表達(dá)。提示銀杏葉提取物可激活A(yù)MPK信號(hào)通路,減少高脂飲食誘導(dǎo)犬脂質(zhì)積聚。
PPARγ具有促進(jìn)前脂肪細(xì)胞分化成成熟脂肪細(xì)胞的作用,并可促進(jìn)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(dá),銀杏葉提取物干預(yù)后可逆轉(zhuǎn)PPARγ的表達(dá)。提示抑制PPARγ的表達(dá),減少前脂肪細(xì)胞向成熟脂肪細(xì)胞分化和脂質(zhì)沉積也可能是銀杏葉提取物的作用機(jī)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(jī)制可能與銀杏葉提取物激活A(yù)MPK信號(hào)通路,抑制PPARγ信號(hào)通路有關(guān)。