李慧玲++吳驍++王丹
[摘要] 目的 觀察木犀草苷對3T3-L1前脂肪細胞分化的抑制作用。 方法 用噻唑藍(MTT)法檢測木犀草苷對3T3-L1前脂肪細胞增殖的影響;用雞尾酒法誘導(dǎo)3T3-L1細胞分化,用油紅O染色、三酰甘油含量檢測脂肪細胞分化程度;采用RT-PCR和Western blot方法檢測木犀草苷對脂肪細胞過氧化物酶體增殖物活化受體γ(PPARγ)、CCAAT/增強子結(jié)合蛋白α(C/EBPα)mRNA和蛋白表達的影響。 結(jié)果 木犀草苷5~80 μmol/L不影響細胞活性,160~320 μmol/L顯著抑制細胞活性,呈劑量依賴性抑制3T3-L1前脂肪細胞的分化,顯著降低脂肪細胞PPARγ、C/EBPα mRNA和蛋白的表達。 結(jié)論 木犀草苷能抑制3T3-L1前脂肪細胞分化,減少脂質(zhì)聚集,是通過下調(diào)PPARγ、C/EBPα的表達實現(xiàn)的。
[關(guān)鍵詞] 木犀草苷;3T3-L1前脂肪細胞;分化;PPARγ;C/EBPα
[中圖分類號] R285 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210(2017)01(b)-0016-04
Inhibitory effect of galuteolin on the differentiation of 3T3-L1 preadipocyte
LI Huiling1 WU Xiao2 WANG Dan3 ZHANG Qiuhua1
1.Staff Room of Basic Pharmacology, Liaoning University of Traditional Chinese Medicine, Liaoning Province, Shenyang 110847, China; 2.Experimental Animal Center, He University, Liaoning Province, Shenyang 110163, China; 3.Staff Room of Histology and Embryology, Basic Medical College, Jinzhou Medical University, Liaoning Province, Jinzhou 121001, China
[Abstract] Objective To observe the inhibitory effect of galuteolin on the differentiation of 3T3-L1 preadipocyte. Methods The effect of galuteolin on the proliferation of 3T3-L1 preadipocyte was detected by methyl thiazolyl tetrazolium (MTT); the differentiation of 3T3-L1 preadipocyte was induced by the cocktail method, the differentiation degree of preadipocyte was detected by oil red O staining and the content of triacylglycerol; the effects of galuteolin for the mRNA and protein expression of peroxisome proliferator activated receptor-γ (PPARγ) and CCAAT/enhancer binding protein α (C/EBPα) were measured by RT-PCR and Western blot. Results The concentration of 5-80 μmol/L galuteolin did not affect the cell activity, 160-320 μmol/L galuteolin could significantly inhibit the cell activity, which could significantly inhibit the differentiation of 3T3-L1 preadipocyte in a dose-dependent manner and decrease the mRNA and protein expression of PPARγ and C/EBPα. Conclusion Galuteolin can inhibit the differentiation of 3T3-L1 preadipocyte, reduce the lipid accumulation, which may be realized by down-regulating the expression of PPARγ and C/EBPα.
[Key words] Galuteolin; 3T3-L1 preadipocyte; Differentiation; PPARγ; C/EBPα
肥胖是高血壓病、2型糖尿病、心血管疾病、癌癥等的高危誘發(fā)因素,已成為快速增長并蔓延全球的公共健康威脅[1-5],它是由遺傳、環(huán)境等特定因素引起的進食調(diào)控和能量代謝紊亂,使脂肪積聚過多、體重超常的內(nèi)分泌代謝疾病。近年來研究發(fā)現(xiàn),姜黃素、白藜蘆醇、槲皮素等黃酮類化合物有較好的減肥作用[7]。木犀草苷是豆茶決明、金銀花、荊芥等植物中的天然黃酮類化合物[6]。筆者前期研究發(fā)現(xiàn),豆茶決明有減肥作用[8],其中包含黃酮類化合物木犀草苷。本研究主要探討木犀草苷對3T3-L1前脂肪細胞分化的影響及機制。
1 材料與方法
1.1 主要儀器
VARIOSKAN FIASH酶標儀(Thermo Scientific);CKX41倒置生物顯微鏡(中國OLYMPUS有限公司);HERAcell 150i細胞培養(yǎng)箱(Thermo Scientific);YJ-VS超凈工作臺(天錫一凈凈化設(shè)備有限公司);Hema480基因擴增儀(珠海黑馬醫(yī)學(xué)儀器有限公司);DYY-8B穩(wěn)壓穩(wěn)流電泳儀(北京市六一儀器廠);PE2400型多功能PCR儀(美國Perking公司)。
1.2 主要試劑
3T3-L1前脂肪細胞(復(fù)旦IBS細胞資源中心FDCC);木犀草苷(北京索萊寶科技有限公司,純度≥98%,批號20150511);3-異丁基-1-甲基黃嘌呤(IBMX)、地塞米松(DEX)、胰島素(Ins)(北京索萊寶科技有限公司,批號20151118、822A0522、601C022);油紅O染液(西安赫特生物科技有限公司,批號20151103);噻唑藍(MTT)、兔抗-PPARG多克隆抗體、兔抗-CEBPA多克隆抗體(上海碧云天生物科技有限公司,批號0101181501、20151208、20160123);三酰甘油(TG)測試盒(南京建成生物工程研究所,批號20160108);兔二步法檢測試劑盒(北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司,批號K156911D)。PCR引物委托上海生工生物技術(shù)有限公司合成。
1.3 “雞尾酒誘導(dǎo)法”誘導(dǎo)3T3-L1前脂肪細胞分化
參考Ariemma等[9]的方法,將3T3-L1前脂肪細胞用含10%胎牛血清(FBS)的DMEM高糖培養(yǎng)液在5%CO2、37℃培養(yǎng)箱培養(yǎng),細胞100%融合后,再培養(yǎng)2 d,換上含有10% FBS、0.5 mmol/L IBMX、1 μmol/L DEX和10 μg/mL Ins的DMEM培養(yǎng)液培養(yǎng)2 d,更換含有10% FBS和10 μg/mL Ins的DMEM培養(yǎng)液培養(yǎng),2 d后更換含10% FBS的DMEM培養(yǎng)液,至分化完成。木犀草苷在每次誘導(dǎo)時同時加入。
1.4 MTT法檢測木犀草苷對細胞增殖的影響
收集對數(shù)生長期細胞,以每孔1×104個細胞接種到96孔板中。5%CO2、37℃培養(yǎng)48 h后,加入0、5、10、20、40、80、160、320 μmol/L的木犀草苷,設(shè)24、48、72、96 h時間點,MTT法,490 nm測定吸光值[10]。
1.5 油紅O染色檢測細胞分化和脂質(zhì)含量
誘導(dǎo)3T3-L1細胞分化的同時,分別加入5、20、80 μmol/L的木犀草苷,11 d后,用0.01 mol/L PBS洗2次,按油紅O染液說明書操作,倒置顯微鏡觀察脂滴并拍照。然后加入100%異丙醇,溶出油紅,510 nm測吸光值[11]。
1.6 TG含量檢測
3T3-L1細胞按“1.3”分化加藥11 d后,用0.01 mol/L PBS洗2次,蛋白裂解液裂解,用細胞刮收集細胞,TG測試盒測定TG含量。用BCA蛋白試劑盒定量裂解液中蛋白含量。
1.7 RT-PCR檢測成脂分化基因的表達
按“1.3”分化處理11 d后,用BEYOZOL試劑提取總RNA,用基因擴增儀將RNA逆轉(zhuǎn)錄成cDNA。RT-PCR的相關(guān)基因引物序列見表1[10]。
1.8 Western blot檢測分化基因的表達
收集誘導(dǎo)分化的細胞,Western blot方法[12]測定PPARγ、C/EBPα的蛋白表達。以β-Actin為內(nèi)參。
1.9 統(tǒng)計學(xué)方法
采用SPSS 17.0軟件進行統(tǒng)計分析,計量資料以均數(shù)±標準差(x±s)表示,組間差異采用獨立樣本t檢驗,以P < 0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2 結(jié)果
2.1 木犀草苷對3T3-L1前脂肪細胞增殖的影響
木犀草苷在5~160 μmol/L濃度時對細胞增殖沒有影響,在給藥72、96 h后,160~320 μmol/L濃度能降低前脂肪細胞的增殖和細胞活性(圖1)。后續(xù)選擇5、20、80 μmol/L劑量,研究其對3T3-L1前脂肪分化的影響。
2.2 木犀草苷對3T3-L1前脂肪細胞分化的影響
油紅O染色結(jié)果顯示,木犀草苷5、20、80 μmol/L組所含紅色“戒環(huán)”樣脂滴數(shù)和TG含量較對照組明顯減少(圖2~3),表明其可明顯抑制3T3-L1前脂肪細胞分化。
2.3 木犀草苷對脂肪分化相關(guān)基因表達的影響
C/EBPα和PPARγ是前脂肪細胞分化的關(guān)鍵調(diào)控因子。圖4~5結(jié)果表明木犀草苷各劑量組均能顯著下調(diào)3T3-L1前脂肪細胞C/EBPα和PPARγ mRNA和蛋白的表達水平。
3 討論
肥胖發(fā)生源于脂肪組織的大量聚集,是由脂肪組織細胞數(shù)量增多和體積增大引發(fā)的,是前脂肪細胞增殖分化的結(jié)果[13-14]。本研究結(jié)果表明,木犀草苷濃度在5~80 μmol/L不影響細胞活性,在160~320 μmol/L顯著抑制細胞活性,降低脂質(zhì)的沉積,減少TG含量。這些結(jié)果表明,木犀草苷能抑制3T3-L1前脂肪細胞的分化。
脂肪生成是由轉(zhuǎn)錄因子激活的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路嚴格監(jiān)控的復(fù)雜過程[15-16],涉及最核心轉(zhuǎn)錄因子PPARγ、CCAAT增強子結(jié)合蛋白(C/EBPα、C/EBPβ和C/EBPδ)的調(diào)控。C/EBPβ和C/EBPδ在分化的早期表達,誘導(dǎo)PPARγ和C/EBPα的表達。PPARγ和C/EBPα協(xié)同作用,激活脂肪細胞特異性基因表達導(dǎo)致脂肪細胞最終的分化,脂滴形成[17-22]。本研究發(fā)現(xiàn),木犀草苷能顯著降低PPARγ和C/EBPα mRNA和蛋白的表達,因此,筆者推測木犀草苷是通過抑制PPARγ和C/EBPα的表達而降低3T3-L1細胞分化和TG含量。
本研究通過“雞尾酒法”誘導(dǎo)3T3-L1前脂肪細胞分化,提示木犀草苷能抑制前脂肪細胞分化,降低脂質(zhì)沉積,機制與抑制脂肪細胞分化的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子C/EBPα和PPARγ的表達有關(guān)。此機制為木犀草苷在脂類代謝中的作用提供了理論依據(jù)。
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(收稿日期:2016-11-01 本文編輯:張瑜杰)