二仙汤对更年期小鼠Beige细胞产热功能的影响及其机制研究

Beige cells are brown adipose cells in white adipose tissue. These cells could consume the energy and inhibit obesity. Our previous study showed in ovariectomized rats the themogenesis function of Beige cells declines and this leads to central obesity. Er xian decoction treatment could up-regulate the expression levels of UCP-1 and inhibit obesity. In order to investigate the mechanisms of the effects of er xian decoction on the function of Beige cells, this study first observe the effects of er xian decoction on the the themogenesis function of Beige cells in ovariectomized mice by flow cytometry, Elisa and western blottings. Secondly, by using cell co-culture technique, siRNA, magnetic bead-assisted cell sorting, qPCR, we try to investigate the effects of serum contain er xian decoction on the activation of Beige cells in vitro and the role of PGC-1α-Irisin pathway in this process. This study could disclose the scientific significance of "shen qi" and provide novel ways to treat menopause associated obesity.

Beige细胞是白色脂肪中的棕色脂肪细胞，该细胞可“燃烧”脂肪而抵抗肥胖。前期研究发现更年期大鼠出现Beige细胞产热功能下降而诱发肥胖，补肾方二仙汤干预后可上调Beige产热相关蛋白UCP-1的表达并抵抗肥胖。为系统研究二仙汤对Beige细胞功能的影响及其机制，本研究在整体水平应用流式细胞术、Elisa、Western-blot等技术检测更年期动物模型中Beige细胞产热功能的变化及二仙汤的干预效应；在细胞分子水平应用细胞共培养、siRNA、流式细胞磁珠分选术、qPCR等技术检测二仙汤含药血清对Beige细胞的激活作用并探讨PGC- 1α-Irisin通路在其中的作用。本研究有助于揭示“肾气”的科学内涵，并为防治更年期相关的肥胖提供新思路。

Beige细胞可“燃烧”脂肪而抵抗肥胖。本研究在前期研究的基础上，探索二仙汤对Beige细胞产热的影响及其机制。首先在高脂饮食的卵巢切除小鼠模型中，我们发现二仙汤可降低卵巢切除高脂饮食小鼠的体重并提高小鼠胰岛素敏感性；同时二仙汤干预后可提高小鼠肩胛区棕色脂肪UCP-1、PGC-1α的mRNA表达水平并上调腓肠肌中Irisin前体蛋白FNDC5的表达水平。在卵巢切除的大鼠模型中，我们同样发现二仙汤可降低大鼠体重，并提高大鼠胰岛素敏感性；同时二仙汤可提高卵巢切除大鼠棕色脂肪、皮下脂肪中UCP-1、PGC-1α的表达水平并上调腓肠肌中Irisin前体蛋白FNDC5的表达。体内实验结果提示二仙汤可降低卵巢切除模型动物体重,这可能跟促进骨骼肌分泌Irisin而激活棕色脂肪产热有关。在体外细胞模型中，应用Elisa、Western-blot技术我们发现二仙汤含药血清并不能直接促进C2C12骨骼肌细胞分泌Irisin继而激活Beige细胞。应用Elisa技术我们发现二仙汤中淫羊藿的主要成分淫羊藿苷可促进C2C12骨骼肌细胞分泌Irisin；进一步应用Western-blot及qPCR技术证明淫羊藿苷可浓度依赖性上调Irisin前体蛋白FNDC5及PGC-1α的表达。应用Western-blot技术，我们发现淫羊藿苷上调FNDC5蛋白的表达与AMPK信号通路有关。为进一步证明淫羊藿苷可促进骨骼肌细胞分泌irisin而抗肥胖，我们给予C57小鼠高浓度淫羊藿苷（40mg/Kg）、低浓度淫羊藿苷（10mg/Kg）灌胃处理两周，发现高、低浓度淫羊藿苷干预的小鼠的体重增加值均小于对照组。淫羊藿苷干预后小鼠腓肠肌中Irisin前体蛋白FNDC5及PGC-1α的表达均较对照组高。这提示淫羊藿苷不仅体外可促进C2C12骨骼肌细胞分泌Irisin，在体内亦可促进腓肠肌分泌Irisin。