高脂膳食和大黃素對組織細胞中HIF-1α和PFK-2表達影響的研究.pdf

1、研究目的：攝入富含飽和脂肪酸的高脂膳食會導致肥胖并發(fā)生代謝紊亂,如糖代謝紊亂和血脂異常等。此時,抗氧化系統(tǒng)亦可能失調(diào),并導致氧化應激，從而引起一些細胞轉(zhuǎn)錄因子表達的改變，缺氧誘導因子-1α（HIF-1α）即是其中之一。HIF-1α是具有轉(zhuǎn)錄活性的核蛋白，缺氧條件下普遍存在于人和哺乳動物細胞內(nèi)，并可調(diào)節(jié)多種目標基因,其中包括與糖脂代謝相關(guān)的磷酸果糖激酶-2（PFK-2）等；然而目前，HIF-1α的研究常見于癌細胞中,在正常哺乳動物細胞中，

2、高脂膳食對其表達是否有影響的研究較少見。
　　大黃素作為中藥的有效成分具有許多功能,如利尿、抗菌、抗病毒、抗?jié)?、抗炎以及抗癌等。近年來許多報告表明,大黃素能有效抑制多種細胞信號通路,并可改善糖脂代謝。其是否通過影響HIF-1α表達而改善代謝紊亂尚不清楚。本文的研究目的是探討高脂膳食對主要臟器（肝臟、腎臟、骨骼肌以及脂肪組織）細胞中缺氧誘導因子-1α（HIF-1α）和磷酸果糖激酶-2（PFK-2）表達的影響，同時探討大黃素是否能改

3、善兩者的表達。
　　方法：
　　1.四十只四周齡的C57BL/6小鼠適應性喂養(yǎng)一周后，隨機分為兩組，一組喂以正常膳食，另一組喂以高脂膳食（其中含豬油60％）。每四周記錄小鼠體重、進食量變化。喂養(yǎng)28周后，把兩組動物按體重分別平均再分成兩組，即形成四組：對照組（CD）、對照用藥組（CE）、高脂組（HD）和高脂用藥組（HE）。然后，CE組和HE組小鼠以大黃素灌胃給藥（每天80mg/kg體重），CD組和HD組小鼠給予同劑量生理鹽水

4、灌胃。每天用藥一次持續(xù)兩周，并記錄小鼠體重以及攝食情況。
　　2.用藥結(jié)束后將小鼠饑餓過夜，隨后所有小鼠內(nèi)眥靜脈取血，麻醉致死后取其肝臟、腎臟、附睪脂肪和骨骼肌組織，稱重后放入液氮中保存?zhèn)溆?。應用ELISA試劑盒檢測小鼠血漿中葡萄糖、甘油三酯和總膽固醇的含量。應用Western Bolt方法檢測小鼠四種組織中HIF-1α和PFK-2蛋白的表達情況。
　　3.選擇和小鼠組織相對應的四種細胞，即HepG2人肝癌細胞、Y1小鼠腎上

5、腺皮質(zhì)瘤細胞、3T3-L1小鼠成纖維細胞以及C2C12小鼠成肌細胞。3T3-L1小鼠成纖維細胞和C2C12小鼠成肌細胞先進行分化培養(yǎng)成為成熟的脂肪細胞和肌管細胞。隨后，四種細胞在六孔板中分別給予終濃度為0,20,50,100,200μmol/L的大黃素，并厭氧培養(yǎng)6小時。然后提取細胞蛋白，用Western Blot檢測四種細胞中HIF-1α和PFK-2蛋白的表達情況。
　　結(jié)果：
　　1.高脂膳食喂養(yǎng)小鼠第20周開始，該組小

6、鼠體重高于普通膳食喂養(yǎng)的對照組小鼠，差異有統(tǒng)計學意義。大黃素給藥后，CE組和HE組小鼠體重分別略低于CD組和HD組，但無統(tǒng)計學意義。
　　2.與對照組相比，高脂組中附睪脂肪臟體比升高。肝臟、腎臟以及骨骼肌組織臟體比在四組之間差異沒有統(tǒng)計學意義。
　　3.血糖、膽固醇及甘油三酯在給予高脂膳食及大黃素干預下沒有出現(xiàn)統(tǒng)計學差異。
　　4.肝臟組織中，高脂膳食可以增加 HIF-1α和 PFK-2的表達；無論是正常膳食還是高脂膳

7、食喂養(yǎng)的小鼠，在應用大黃素后可以抑制其肝臟HIF-1α和PFK-2的表達。腎臟組織中，大黃素降低了不同膳食處理的小鼠PFK-2的表達。在骨骼肌組織中，與對照組相比，高脂膳食使HIF-1α的表達升高，差異有統(tǒng)計學意義，但大黃素未能降低其表達；四組中PFK-2表達的差異沒有統(tǒng)計學意義。附睪脂肪組織中，四組中HIF-1α和PFK-2均有表達，但表達差異沒有統(tǒng)計學意義。
　　5.在HepG2細胞中，與對照組（E0）相比，大黃素100μmo

8、l/L和200μmol/L劑量組細胞中HIF-1α蛋白的表達降低；以大黃素50μmol/L、100μmol/L和200μmol/L劑量處理的細胞中PFK-2蛋白的表達降低。在Y1細胞中，200μmol/L劑量的大黃素可抑制HIF-1α和PFK-2蛋白的表達。而在3T3-L1和C2C12細胞中，應用大黃素處理后，HIF-1α和PFK-2蛋白的表達沒有明顯的改變。
　　結(jié)論：
　　1.高脂膳食可誘導小鼠肥胖，并增加肝臟組織中HI

9、F-1α和PFK-2蛋白的表達；應用大黃素后可降低兩者蛋白表達的增加。
　　2.無論是正常膳食還是高脂膳食喂養(yǎng)的小鼠，應用大黃素后，其腎臟組織中PFK-2的表達下降了。高脂膳食可使骨骼肌組織中HIF-1α的表達升高，但大黃素未能降低其表達。在四種處理組中，脂肪組織均有HIF-1α和PFK-2較明顯表達，但大黃素處理后未出現(xiàn)明顯改變。
　　3.在肝癌HepG2及腎癌Y1細胞中，大黃素可以降低HIF-1α和PFK-2的表達。而在