和厚朴酚调控PPARγ诱导3T3-L1前脂肪细胞分化的研究

目的：近年来,肥胖与糖尿病的发病率有增无减。前脂肪细胞分化与2型糖尿病、肥胖、胰岛素抵抗和心血管疾病的产生与发展有着密切联系,所以研究前脂肪细胞的分化是国内外的研究热点。中医药对脂肪细胞分化的具有一定的影响和疗效,这对于2型糖尿病、胰岛素抵抗、肥胖和心血管疾病的防治及减轻其危害具有重要意义。近些年来有研究显示和厚朴酚对2型糖尿病以及肥胖有可观的疗效,但具体的作用机制尚未明确。过氧化物酶体增殖物激活受体(Peroxi some proli feratoracti vati ved receptors, PPAR是核受体超家族成员,大量研究表明,PPARs与肥胖、糖尿病、心血管疾病以及肿瘤有密切关系,并成为防治上述疾病的重要靶标。PPAR有α、γ、δ三种亚型,他们的功能和分布各异。PPARγ主要分布在脂肪、脾、肾和结肠中,在脂肪合成与分解过程中起着关键的作用。特异性PPARγ配体已经在临床中广泛应用,疗效显著,但其可能的副作用也是主要难题。寻找有效和副作用少PPARγ配体是目前研究的热点。3T3-L1前脂肪细胞(Swiss小鼠胚胎成纤维细胞)是体外研究脂肪细胞与脂质代谢的理想细胞模型。和厚朴酚(Honokiol),是中药厚朴主要活性成分,具有行气化湿、温中止痛、降逆平喘之用。最早发现其具有抗自由基和脂质过氧化的作用,随后又有研究发现其有抗炎、抗肿瘤、抗菌、调理肠胃、抗糖尿病、保护心血管等药理作用。近年来其在糖尿病方面的药理活性越来越受重视,因此有必要深入探究和厚朴酚的作用机制,为治疗糖尿病发现新的靶标。文献显示,许多酚类化合物具有PPARs激活作用,但和厚朴酚是否具有直接结合PPARγ并激活PPARγ信号通路调控脂肪细胞分化尚无相关报导。因此,本课题提出和厚朴酚可能通过靶向结合PPARγ调控3T3-L1前脂肪细胞分化。为了验证这一假说,首先证实了和厚朴酚通过PI3K/Akt信号通路调控胰岛素信号通路诱导3T3-L1前脂肪细胞分化成脂肪细胞。然后抑制PPARγ受体后检测和厚朴酚诱导分化作用是否减弱。为进一步开发和研制以PPARγ为靶标的中医药提供理论依据。方法：1.和厚朴酚对3T3-L1前脂肪细胞分化的影响培养3T3-L1脂肪前体细胞,采用经典的“鸡尾酒”法诱导3T3-L1前脂肪细胞分化作为阳性对照组。分组为：对照组、和厚朴酚组、“鸡尾酒”组、“鸡尾酒”+和厚朴酚组。给予不同浓度的和厚朴酚进行干预,用MTT法检测和厚朴酚对细胞活性的影响,选取合适的浓度进行下面的实验。采用油红染色检测3T3-L1前脂肪细胞第8天分化程度；同时检测不同组间的甘油三酯水平：采用RT-PCR以及法检测各组3T3-L1前脂肪细胞的相关基因表达差异。2.和厚朴酚通过调节PPAR γ促进3T3-Ll前脂肪细胞向成熟脂肪细胞分化实验结果表明和厚朴酚促进3T3-L1前脂肪细胞向成熟脂肪细胞分化,用双荧光素酶报告基因法检测和厚朴酚对PPAR反应元件及PPARγ启动子活性的影响,采用PPARγ拮抗剂 GW9662抑制PPAR γ的活性,同时给予和厚朴酚干预,检测细胞内的甘油三酯含量,油红0染色检测3T3-L1前脂肪细胞的脂质积聚,并测量各组间的0D值,采用RT-PCR以及QRT-PCR法检测脂肪细胞脂肪标志性蛋白aP2以及转录因子PPAR γ、 CEBP/α等mRNA的表达,Western Blot检测PPARγ, Glut4, P-Akt的蛋白表达水平。结果：1.MTT结果显示浓度在1-15μM和厚朴酚对细胞活性没有影响,25μM以上浓度的和厚朴酚抑制细胞活性。和厚朴酚显著增加前脂肪细胞分化过程中脂质的堆积,促进脂肪细胞标志性蛋白aP2和转录因子PPARγ和C/EBP α、 Acrp30与Glut4等mRNA水平,同时和厚朴酚增加PPARγ、 P-Akt、 Glut4蛋白的表达,其机制与促进PPARγ和C/EBP α mRNA与蛋白质表达有关。2.双荧光素酶报告基因结果显示和厚朴酚上调PPRE及PPARγ启动子的活性。PPAR γ 扌吉抗剂GW9662作用3T3-L1前脂肪细胞后,和厚朴酚促进3T3-L1前脂肪细胞向成熟脂肪细胞分化的作用明显减弱。同时脂肪细胞标志性蛋白aP2和转录因子PPARγ和C/EBP α mRNA水平也明显减弱。结论：1.和厚朴酚诱导3T3-L1前脂肪细胞向脂肪细胞分化,并促进细胞内葡萄糖转运,增加脂肪形成相关基因如PPARγ、 Acrp30、 C/EBPα、 aP2的表达。2.GW9662抑制PPARγ后,和厚朴酚促进3T3-L1前脂肪细胞分化的作用明显减弱,可能因为GW9662与和厚朴酚竞争性结合PPARγ而抑制和厚朴酚作用。结合双荧光素酶报告基因结果,可以说明和厚朴酚可能直接结合并激活PPARγ,调节PPARγ信号通路促进3T3-L1前脂肪细胞分化。3.和厚朴酚不仅通过既通过直接结合并激活PPARγ,同时也调节PI3K/Akt通路,增加细胞外的信号调节激酶AKT蛋白磷酸化发挥促进3T3-L1前脂肪细胞向成熟脂肪细胞分化。