文摘

背景:肥胖和2型糖尿病在原住民社區以更高的利率比一般人群。這種情況的一個原因是原住民的文化抵抗現代衛生保健由於文化不足的現代治療肥胖和2型糖尿病。為了解決這個問題,加拿大衛生研究院研究小組在原住民抗糖尿病藥物看著17植物傳統的克裏族國家的藥典在加拿大東部詹姆士灣。

摘要目的:本研究的目的是審查的影響楊樹balsamifera腸內容的各種脂類物種和關鍵蛋白質組件參與脂類代謝。

方法:老鼠被暴露於8周的飲食標準,高脂肪飲食或高脂肪的飲食和125毫克/公斤的楊樹balsamifera整合。lipid-extracted整除的空腸的勻漿。

結果:結果表明,總膽固醇含量和空腸的磷脂不缺席或存在的影響楊樹balsamifera提取。在腸道中甘油三酯,傾向於增加的16周喂食高脂肪的飲食和這一趨勢似乎葉片楊樹balsamifera治療。脂肪酸的空腸的含量顯著增加了飲食誘導肥胖治療相比CHOW控製。楊樹balsamifera治療顯著降低腸脂肪酸含量回到中觀察到的值周控件。

討論和結論:這進一步加強了潛在的香脂楊樹的上下文中提取有用的土著人群肥胖的流行率很高。

關鍵字

肥胖;抗糖尿病;C57BL / 6小鼠;香脂楊樹;脂肪酸的吸收;原住民傳統醫學

介紹

肥胖和2型糖尿病是主要的健康問題在當代社會和土著人群尤其影響[1,2]。例如,II型糖尿病的患病率在加拿大第一個國家高出3 - 5倍比一般的城市人口生活在保護區[3]。在一些村莊,兒童超重也達到55%(加拿大政府-健康體重健康的孩子)。

提出了許多假說來解釋超重和肥胖在加拿大第一民族:通過從遊牧生活方式,久坐不動的生活方式,“節儉基因”的存在,使脂肪的積累為了生存和不符合藥物治療帶來的並發症,除了對抗療法,是不能很好地適應第一民族文化。為了解決這些問題,特別是對傳統的克裏族國家藥典詹姆士灣東部在加拿大,加拿大衛生研究所的研究小組在原住民抗糖尿病的藥物(CIHR-TAAM)成立於2003年。現在的團隊合作的六9能治療糖尿病的村莊和確定了17個植物禮節。

為了減少衛生不公平現象一般與土著人口,CIHR-TAAM研究抗糖尿病和肥胖的禮節十七確定植物使用的綜合平台在體外生物和在活的有機體內動物模型[4]。這些植物之一,楊樹balsamifera(香脂楊樹)被發現完全抑製3 t3-l1成纖維細胞的分化成熟的脂肪細胞[5]。在後續研究中,我們使用了食源性肥胖(戴奧),C57BL / 6小鼠喂食隨意與高脂肪飲食(HFD)了胰島素抗性和早期糖尿病[3]。這是與增加體重,總高度剖麵的血脂和肝脂肪變性。當戴奧的白鼠喂食楊樹balsamifera提取以及高脂肪飲食,體重降低肝脂肪變性[3]。同時,glycaemia和胰島素水平降低。骨骼肌、肝髒和脂肪組織也與幾個抗體探測各種組件的胰島素信號、葡萄糖和脂質代謝。在這些主要胰島素靶組織,楊樹balsamifera通常改善胰島素信號組件支持組件參與脂質氧化符合改善胰島素敏感性和減少肥胖觀測係統。

小腸在脂質穩態是另一個重要的器官,特別是負責包裝和交付的脂質環流(6 - 8)。因此,在目前的研究中,我們審查的影響楊樹balsamifera腸內容的各種脂類物種和關鍵蛋白質組件參與脂類代謝,使用之前的研究過程中收集的組織和戴奧老鼠[3]。

材料和方法

植物提取物

標本的楊樹balsamiferaL(楊柳科家庭)收集的克裏族地區Eeyou Istchee (CEI)位於魁北克省北部、加拿大。蒙特利爾植物園分類學者阿蘭Cuerrier博士,證實了植物的身份。植物樣本存入Marie-Victorin蒙特利爾植物園的植物標本(Mis03-49)。楊樹balsamifera(俗稱香脂楊樹)製備了原油80% ethanolic提取物,如前所述[5]。

動物和飲食

四個星期老非糖尿病從查爾斯河實驗室獲得的C57BL / 6小鼠(Saint-Constant、QC、加拿大)。老鼠被安置在單獨的籠子裏的照明時間12小時(光明與黑暗周期)。房間溫度和濕度的控製,動物們無限製地食物和水。所述Harbilas[5],老鼠被分成組十幾個人被給定的時間後適應動物設施。不同的飲食給每個3組動物。一段16周,對照組(CHOW)收到一個標準的飲食由18%的蛋白質含量和粗脂肪4.5%,(查爾斯河動物食品和飲食)。一段8周,其他2組獲得了高脂肪飲食(HFD Bio-Serv飲食# F3282, 60%能源來自脂肪)。這段時間後,其中一個組繼續另一個8周的高脂肪飲食,另一組接受HFD中楊樹balsamifera提取成立在125毫克/千克,這是最活躍的劑量在先前的研究[3]。蒙特利爾大學的倫理委員會批準了所有實驗協議和協議遵循指導方針從加拿大委員會保健和保護動物。

外科手術

實驗協議結束後,50毫克/公斤戊巴比妥的intra-peritoneal注入,用於麻醉老鼠然後動物被ex-sanguination犧牲。腸道樣本收集之後,迅速衝洗與PBS包含anti-proteases的混合物(50毫米氟化鈉,1毫米苯基甲基磺酰氟,5µg /毫升,aprotenin 5µg /毫升亮抑酶肽)。

脂質分析

整除的空腸的勻漿與2:1(卷/期)lipid-extracted氯仿-甲醇(9、10)。少量的脂質標準添加到之前的樣品分離的單個的脂質類一維薄層色譜(TLC)(從伊士曼柯達公司矽膠,羅切斯特,紐約)如前所述(10、11)。非極性溶劑體係80:20:3(卷/卷/期)hexane-diethyletherglacial醋酸。分離的脂質濃度分數測定酶學商業套件(勃林格曼海姆,蒙特利爾)洗脫後exan和蒸發。

免疫印跡分析

評估各種蛋白質的蛋白表達,空腸的組織中均質裂解緩衝(50毫米玫瑰(pH值7.5),氯化鈉150毫米,1.5毫米氯化鎂,1毫米EGTA tritonx - 100 1%, 50 mM氟化鈉,10%的甘油,1毫米phenylmethylsulfonyl氟化物,Aprotenin 5µg /毫升、5µg / ml亮抑酶肽,和1毫米原釩酸鈉),其次是在13000轉離心10分鍾和準備西方墨點法如前所述[12]。以下抗體被:anti-FAS,反ACC, anti-pACC anti-CPT1從聖克魯斯生物技術(聖克魯斯,CA)。

布拉德福德試驗[Bio-Rad實驗室(加拿大)有限公司米西索加,安大略省,加拿大)是用於確定蛋白濃度。蛋白質變性在緩衝區包含SDS和β-mercaptoethanol樣本,7.5% SDS - page凝膠分離,並塗抹到硝化纖維膜。非特異性結合位點的膜被封鎖使用5%脫脂牛奶蛋白質。反應發生的主要針對目標蛋白的抗體。反應了特有的辣根過氧化物酶-共軛二次抗體和增強化學發光試劑(PerkinElmer沃爾瑟姆,MA)。β-actin是作為內部控製確認等於加載蛋白sds - page。墨跡了,蛋白質量化使用惠普掃描儀配備一個透明適配器和UN-SCAN-IT(絲綢科學Inc .,奧瑞姆,UT)軟件。

統計分析

單向方差分析(方差分析)被用來分析數據使用Prism 5.0的軟件。統計學意義是在p < 0.05。

結果

腸道脂質參數以空腸段從食物獲得控製,戴奧控製(16 w HFD唷)和戴奧動物接受125毫克/公斤楊樹balsamifera提取HFD的最後8周治療。如圖1所示,腸道總膽固醇含量沒有影響戴奧治療沒有或存在楊樹balsamifera提取。類似的結果空腸的磷脂(圖2)。

圖1:空腸的總膽固醇不高脂肪飲食或修改p . Balsamifera治療。空腸的總膽固醇測定材料與方法中描述和表達為毫克每毫克的空腸的蛋白質。N沒有顯著不同食物控製單向AVOVA, N = 8每組。

圖2:缺乏高脂肪飲食的影響p . Balsamifera治療空腸的磷脂含量。空腸的磷脂含量測定中描述的材料和方法和表示為毫克每毫克的空腸的蛋白質。N沒有顯著不同食物控製單向方差分析,N = 8每組。

在腸道中甘油三酯,傾向於增加的16周喂養HFD和這一趨勢似乎葉片楊樹balsamifera治療(圖3)。然而,數據可變性杜絕任何統計學意義在這些趨勢。另一方麵,脂肪酸的空腸的含量顯著增加了戴奧治療相比CHOW控製(p < 0.05;圖4)。楊樹balsamifera治療顯著降低腸脂肪酸內容回值觀察食物控製(p < 0.05與戴奧,n和食物;(圖4)。

圖3:空腸的甘油三酯高脂肪飲食或影響p . Balsamifera治療。空腸的甘油三酯測定材料與方法中描述和表達為毫克每毫克的空腸的蛋白質。N沒有顯著不同食物控製或由單向AVOVA從戴奧組,N = 8每組。

圖4:高脂肪的飲食會增加空腸的脂肪酸含量和這種效應逆轉了p . Balsamifera治療。空腸的脂肪酸含量測定中描述的材料和方法和表示為µg每毫克的空腸的蛋白質。顯著不同於食物控製(;從戴奧組(p < 0.05)或b;由單向方差分析,p < 0.05) N = 8每組。

闡明腸道脂質處理機製的變化,我們用免疫印跡分析測量三個關鍵脂質代謝酶的表達,即脂肪酸合酶(FAS),肉堿palymitoyltransferase-1 (CPT-1)和乙酰co-Acarboxylase (ACC)。如圖5所示,戴奧飲食養生法誘導顯著減少腸道FAS的內容(p < 0.05與CHOW)和楊樹balsamifera治療傾向於部分標準化值(含硝酸鈉和食物或戴奧對照組)。另一方麵,CPT-1戴奧和減少楊樹balsamiferatreated老鼠食物相比對照組(p < 0.05;(圖6)。在ACC的磷酸化(滅活)形式(扣帶皮層部位),再次是戴奧方案顯著減少(p < 0.05與周潤發;然而,(圖7)。楊樹balsamifera治療完全返回水平的扣帶皮層部位回到水平發現食物控製老鼠(含硝酸鈉和食物,(圖7)。

圖5:空腸的脂肪酸合酶是減少高脂肪飲食治療但當後者結合p . Balsamifera治療。空腸的FAS被免疫印跡分析化驗中描述的材料和方法,表示為一個百分比的densitrometric CHOW控製動物獲得的值。顯著不同於食物控製(;由單向方差分析p < 0.05)。N = 8每組。

圖6:空腸的CPT-1不是高脂肪飲食或影響p . Balsamifera治療。空腸的CPT-1測量通過免疫印跡分析中描述的材料和方法,表示為一個百分比的densitrometric CHOW控製動物獲得的值。N沒有顯著不同食物控製或由單向AVOVA從戴奧組,N = 8每組。

圖7:高脂肪飲食減少空腸的磷酸化ACC和這種效應逆轉了p . Balsamifera治療。空腸的磷酸化ACC測量通過免疫印跡分析中描述的材料和方法,表示為一個百分比的densitrometric CHOW控製動物獲得的值。顯著不同於食物控製(;從戴奧組(p < 0.05)或b;由單向方差分析,p < 0.05) N = 8每組。

討論

CIHR-TAAM我們團隊,自2003年以來一直在與詹姆斯灣在加拿大東部的克裏族原住民嚴格研究潛在的抗糖尿病和肥胖植物從傳統藥典。而區分glitazone-like篩查活動3 t3-l1 adiopcytes,我們發現香脂楊樹的乙醇提取物,楊樹balsamifera,完全廢除脂肪形成,從而暗示可能的抗肥胖效果(5,13)。我們最近進行了一項在活的有機體內研究使用的是戴奧小鼠模型研究香脂楊樹對體重和代謝的影響參數。我們報道了戴奧小鼠的血脂參數調製以以下方式:低密度脂蛋白水平增長了兩倍多,HDL增加了50%,總膽固醇食物控製相比翻了一倍,而循環甘油三酯保持不變[3]。盡管它降低體重和提高葡萄糖穩態以及胰島素敏感性,楊樹balsamifera治療沒有顯著影響血脂參數。然而,它降低肝脂肪變性和相應肝髒甘油三酯含量比戴奧控製動物[3]。小腸是另一個重要的器官與身體脂質穩態[14]。自從我們在動物祭祀也收集腸樣品在我們以前的工作[3],當前研究的目的是評估的戴奧協議和的影響楊樹balsamifera治療空腸的關鍵蛋白質與脂質含量和腸道脂質穩態。

文中給出的結果表明,戴奧的喂養HFD 16周幾乎沒有影響空腸的總膽固醇和磷脂,它傾向於提升腸道甘油三酯,但沒有統計學意義的方式。相比之下,喂養的HFD空腸的脂肪酸含量顯著增加。

這種效應被逆轉楊樹balsamifera治療沒有顯著影響,而其他脂質參數雖然是植物的趨勢扭轉DIO-induced FAS表達減少。一起與我們之前報道的結果係統脂質參數戴奧老鼠[3],目前的研究表明,盡管膳食脂質負荷大、小膽固醇、磷脂和甘油三酸酯似乎積聚在腸道細胞。相比之下,空腸的脂肪酸的增加可能源於一個超載的腸上皮細胞的脂質生產機械。的確,我們的結果表明,FAS的表達是戴奧動物的減少。這將限製脂肪酸合成按照大膳食供給的後者。同樣,CPT-1的表達,脂質機會的一個關鍵酶,也減少了。這將限製脂肪酸的氧化和貢獻進一步觀察到細胞的積累。另一方麵,ACC磷酸化(扣帶皮層部位)減少戴奧動物,這表明ACC活動的增加。通常情況下,這應該提供更多malonyl-CoA脂肪酸合成,但FAS被發現被削弱。Malonyl-CoA還能抑製CPT - 1,這是符合我們當前的觀測。 One possibility to explain the reduced pACC is that jejunal AMP-dependent kinase activity, which normally phosphorylates and inhibits ACC, may be diminished in DIO animals. However, the phosphorylated and active form of AMPK in skeletal muscle was not significantly different between DIO mice and CHOW controls in our previous work [3]. Further studies will be necessary to clarify this point.

在不影響循環脂質參數戴奧老鼠,我們之前報道楊樹balsamifera治療減少了體重,改善血糖和胰島素血症而有利於胰島素信號在肝髒和脂肪組織和脂肪氧化組件。在jejuna段在當前的研究中,楊樹balsamifera治療了兩個主要的影響。它減少了細胞脂肪酸含量和增加ACC磷酸化。這兩個組件可能與AMPK活性的增加導致脂質“浪費”,正如前麵建議[3]。事實上,我們也曾報道,香脂楊樹逾一倍AMPK活化培養肝細胞[15]。然而,由於CPT-1沒有逆轉的表達式楊樹balsamifera治療,很難設想,脂肪酸β氧化可能已得到改進。其他氧化途徑,如omega-oxidation的脂肪酸,可增加腸,與膳食脂質幹預被視為非肥胖C57BL / 6 j小鼠[16]。

結論

總之,的影響楊樹balsamifera治療空腸段戴奧老鼠限於減少脂肪酸含量和ACC激活(通過增加磷酸化)。盡管如此,這樣的行為應該是有益的高脂肪飲食和肥胖。這進一步加強了潛在的香脂楊樹的上下文中提取有用土著人群肥胖的患病率高,克裏族等Eeyou Istchee。楊樹balsamifera傳統製劑因此應進一步研究,特別是在臨床的設置,在這樣的人群。

確認

這些研究是由一個團隊由加拿大衛生研究院的研究(PSH ctp - 79855)。喬納森·費裏爾(約翰·t·阿納森的實驗室,渥太華大學)是準備的粗提取物的感激地承認楊樹balsamifera。

非常特別的感謝是由於小規模地Petawabano,勞裏Petawabano,查理浣熊,蘇菲浣熊,梅布爾炮手,亞伯馬克、凱薩琳馬克,伊麗莎白浣熊,助教Matoush,桑迪Matoush, Rene黑人,和艾瑪黑人來自Mistissini的克裏族國家,亞伯拉罕Mamianskum,艾格尼絲·Kawapit安德魯•Natachequan安妮·桑迪喬治Mamianskum伊莉莎,伊莉莎Kawapit,詹姆斯•Kawapit珍妮討人厭的,老約翰Petagumskum露西魯伯特,瑪吉Natachequan,和馬修Natachequan Whapmagoostui第一的國家,以及另外41克裏族的長老兩國誰請同意接受采訪。他們讓這篇文章可能通過允許我們使用,本研究的目的,他們的知識關於藥用植物傳遞給他們的長輩。他們的信任也使得一個有用的地方知識和西方科學交流的。

信息披露

作者宣稱沒有利益衝突。

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條信息

文章類型:研究文章

引用:Ouellet C, Harbilas D, Garofalo C,萊維E,哈達德PS(2016)香脂楊樹(楊樹Balsamifera),詹姆斯東部灣克裏族傳統醫學,施加調製有限的腸道脂質穩態DietInduced肥胖的動物模型。J Dia Res 2 (3): doi http:// dx.doi.org/10.16966/2380 - 5544.121

版權:©2016 Ouellet C, et al。這是一個開放存取物品下分布式知識共享歸屬許可條款,允許無限製的使用,分布和繁殖在任何媒介,被認為提供了原作者和來源。

出版的曆史:

收到日期:09年2月2015年

接受日期:2016年3月18日

發表日期:2016年3月24日