杨梅素诱导脂肪细胞凋亡和重塑细胞表型作用及分子机制研究

肥胖不仅与能量摄取与消耗失衡有关，还与体内贮存能量的白色脂肪组织和消耗能量的褐色脂肪组织的失衡密切相关。诱导细胞凋亡或表型重塑（即赋予白色脂肪细胞褐色表型），以降体脂、促耗能对肥胖防治将具有重要意义。 .杨梅素是一种黄酮类化合物，存在于蔬菜、水果、红酒等食物中。前瞻性人群研究报道杨梅素摄取水平与体重增长呈负相关；申请者前期工作也表明，杨梅素下调凋亡相关信号因子Akt、ERK的磷酸化、显著抑制3T3-L1前脂肪细胞增殖。研究发现杨梅素是SIRT1（哺乳动物沉默信息调节因子1）的强活化剂，而SIRT1/PGC1α途径是目前已知的介导白色脂肪细胞表型重塑的重要通路。综合上述研究发现，申请者设想杨梅素极有可能成为控体重、降体脂的有力武器。本研究旨在以体外培养3T3-L1脂肪细胞为实验对象，对杨梅素的凋亡诱导和细胞表型重塑作用进行开拓性研究，为肥胖研究开辟新思路，也为应用杨梅素进行肥胖防治奠定基础。

本课题基本按照预期的研究计划进行。. 以体外培养的3T3-L1前体脂肪细胞为平台，以分化成熟的脂肪细胞为研究对象，一方面探讨莱菔硫烷与杨梅素联合应用及莱菔硫烷作用对脂肪细胞凋亡的影响，并以线粒体凋亡途径为关键靶点，深入研究上述干预的作用机制，主要研究结果有：（1）莱菔硫烷单独应用可促进脂肪细胞凋亡，杨梅素与莱菔硫烷联合应用在较低的剂量即可引起明显的脂肪细胞凋亡；（2）莱菔硫烷能显著抑制 Akt的表达，关键调控信号为 Akt /p70s6k1/Badser136，诱导CytoC的转位，促进Caspase 3的活化以及下游PARP的剪切；（3）杨梅素与莱菔硫烷联合应用主要通过活化ERK/Badser112 通路，激活线粒体凋亡途径，诱导脂肪细胞凋亡。以上研究结果为国内外首次发现。. 以体外培养的3T3-L1前体脂肪细胞为平台，以分化成熟的脂肪细胞为研究对象，研究了DHA对成熟脂肪细胞凋亡的影响及机制。首次证实DHA可通过抑制Akt/CREB途径、ERK途径，活化线粒体凋亡途径，诱导体外培养的脂肪细胞凋亡，为应用DHA防治肥胖提供了新证据。. 以体外培养的3T3-L1前体脂肪细胞为平台，以分化成熟的脂肪细胞为研究对象，我们还研究了杨梅素对成熟脂肪细胞线粒体生物合成和线粒体生物效能的影响及机制，主要发现为：（1）较低浓度的杨梅素（2.5 μM）即可增加细胞内线粒体，2.5 μM杨梅素处理可明显升高脂肪细胞的线粒体酶活性，2.5 μM杨梅素可明显升高细胞内褐色脂肪细胞特异蛋白UCP1的表达，即杨梅素可促使白色脂肪细胞转变为褐色；（2）首次发现低浓度的杨梅素具有诱导脂肪细胞从白色向褐色转变的作用，明确了该作用由Sirt-1/PGC1α途径介导。以上研究结果为国内外首次发现。. 最后，作为本课题的拓展，我们还以体外培养的人肝癌细胞为对象，研究了杨梅素的抗肿瘤作用。结果发现：杨梅素可Akt/ p70S6k1/Bad Ser136诱导HepG2人肝癌细胞凋亡，明确了杨梅素在我国高发肿瘤—肝癌的防治中具有一定的应用价值。. 本研究为应用天然食物成分杨梅素、莱菔硫烷、以及DHA进行疾病防治提供了重要的基础信息，同时为以诱导脂肪细胞凋亡和/或褐变为靶点，开发防治肥胖的药物提供了新思路。