黄大茶诱导小鼠脂肪棕色化的作用研究

作     者：董荣荣 

作者单位：安徽农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：许娜

授予年度：2020年

学科分类：09[农学] 090203[农学-茶学] 0902[农学-园艺学] 

主      题：肥胖 黄大茶 棕色脂肪细胞 UCP1 能量代谢 脂肪细胞棕色化 

摘      要：现代人的高脂饮食结构,使机体能量摄入长期超过能量消耗水平,因能量异常积累和代谢失衡而导致肥胖,进而诱发糖尿病、高血压、脂肪肝、心脑血管疾病等慢性代谢综合征的流行。黄大茶(YT)为安徽特有茶品,本组前期研究证明其降血糖、调控血脂、改善糖尿病功效,但有关黄大茶调控能量代谢的效应未作探究。本论文关注黄大茶对高脂饮食小鼠能量代谢的调控作用,探讨其诱导三种典型脂肪垫棕色化的异质性作用。将32只5周龄C57BL/6雄性小鼠随机分为4组:低脂组(LFD)、高脂组(HFD)、HFD+0.5%YT和HFD+2.5%YT,饮食干预12周,期间监测小鼠的生理指标(体重、饮食、饮水)。在YT干预10周对小鼠进行全自动代谢笼检测,在干预12周牺牲小鼠,取其血液、肝脏、棕色脂肪、皮下脂肪和附睾脂肪等样本展开以下研究工作。1)经12周干预,与模型组(HFD)相比,YT显著减轻小鼠的体重、肝脏重量和脂肪积累量。并有效调节血清中脂肪组织特异的激素水平,包括降低Leptin和升高Adiponectin的水平。2)小鼠代谢监测显示,YT处理显著提高小鼠氧气消耗量、二氧化碳产生量、呼吸交换率和产热量。并且与体温监测相一致,YT显著增加了小鼠的核心体温。3)H&E染色显示,YT干预诱导了多腔室棕脂样细胞在皮下脂肪组织(SAT)和棕色脂肪组织(BAT)中大量出现,诱导两种脂肪垫的棕色化转变。免疫组化分析显示,YT显著提高BAT和SAT中UCP1表达水平。q PCR和WB分析显示,YT在三种脂肪垫中诱导产热调节因子m RNA(UCP1,PGC1α,Prdm16,Elovl3,Cidea)和蛋白(SIRT1,PGC1α和UCP1)不同程度的上调,表明YT激活产热程序。4)分离5-7周龄未处理雄鼠的棕色脂肪和皮下脂肪的基质血管相,在诱导分化过程中加YT干预,显示YT显著增强SAT前脂肪细胞分化为成熟棕色样脂肪细胞,说明YT可直接诱导棕色样脂肪细胞的分化。5)分别检测经典棕脂细胞标记物(Zic1,Eva1)和米色脂肪细胞标记物(Tbx1,Tmem26)的m RNA表达,发现YT干预后中Zic1、Eva1仅在BAT中显著上调,而Tbx1、Tmem26水平仅在SAT中显著增加,在附睾脂肪(EAT)中所有标记物均检出,说明YT在BAT中诱导经典棕脂细胞,在SAT中诱导米色脂肪细胞,而在EAT中未诱导出棕色样细胞。6)对线粒体膜标记蛋白ATP5A进行检测,发现YT在三个组织中均上调ATP5A蛋白和ATP5A m RNA水平,即显著增加线粒体拷贝数,诱导线粒体的生物发生。综上所述,膳食补充YT通过调节适应性产热,增加能量消耗而预防高脂饮食诱导的肥胖和慢性代谢紊乱。YT对三种脂肪垫的作用存在异质性:在BAT中诱导经典棕脂细胞,在SAT中诱导米色脂肪生成,而在EAT中虽未诱导棕色化转变但增强了线粒体生物发生途径。本研究工作为肥胖和糖尿病预防和管理提供了营养干预新思路。同时为低档黄大茶赋予新的健康内涵和市场方向,为安徽特色茶资源的开发利用提供理论基础和实践支持。