姜黄素抑制肠道胆固醇吸收的作用及机制研究

Hypercholesterolemia is a major risk factor for cardiovascular disease. Several previous studies demonstrated that curcumin has hypocholesterolemic effect, but the underlying mechanism remains unclear. The intestine plays an important role in maintaining body cholesterol homeostasis. Our early study showed that curcumin inhibited the cholesterol absorption and the expression of the key cholesterol transporter NPC1L1 in Caco-2 cells. The present project is to further investigate the effect of curcumin on intestinal cholesterol absorption and its possible mechanism. Firstly, we will use Caco-2 cells model to study the effect of curcumin on NPC1L1 transcriptional activity. By use of siRNA technology, constructing expression, and reporter gene vector of nuclear receptor, we will elucidate which nuclear receptor pathways such as LXRα, PPARα or HNF4α may be involved in modulation of NPC1L1 transcription and expression by curcumin. Next, we will test the possibilities of curcumin in vivo to inhibit intestinal cholesterol absorption and affect the nuclear receptor-NPC1L1 pathway in hypercholesterolemia hamster models and human studies.Whether the inhibition of intestinal cholesterol absorption is mainly responsible for the cholesterol-lowering effect of curcumin will also be assessed. This study will lay the foundation for the clinic application of curcumin to decrease plasma cholesterol and thus invent a new way in preventing hypercholesterolemia by nutrition and food.

高胆固醇血症是心血管疾病的重要危险因素，有研究报道姜黄素具有显著的降胆固醇作用，但其分子机制尚未明确。肠道胆固醇吸收在调控血浆胆固醇水平中起重要作用，我们前期研究发现姜黄素可明显抑制Caco-2肠上皮细胞胆固醇吸收和胆固醇吸收关键蛋白NPC1L1的表达。为进一步阐明姜黄素对肠道胆固醇吸收的影响及其机制，本研究拟在Caco-2细胞模型中观察姜黄素对NPC1L1转录活性的影响，并采用siRNA技术和构建核受体表达质粒及报告基因质粒，探讨姜黄素是通过LXRα、PPARα和HNF4α哪条核受体信号途径来调控NPC1L1转录和表达进而抑制胆固醇吸收的。然后，采用高胆固醇血症仓鼠模型和人群干预研究，验证姜黄素具有抑制体内肠道胆固醇吸收的作用，其机制涉及核受体-NPC1L1通路，并且明确姜黄素抑制肠道胆固醇吸收与其降胆固醇的关系。本研究将为姜黄素降胆固醇的临床应用以及营养膳食防治高胆固醇血症奠定基础。

高胆固醇血症是心血管疾病的重要危险因素，肠道胆固醇吸收在调控血浆胆固醇水平中起重要作用，胆固醇吸收关键转运蛋白NPC1L1成为目前降胆固醇和防治高胆固醇血症的新靶点。姜黄素具有显著的降胆固醇作用，但姜黄素对NPC1L1转录、表达和肠道胆固醇吸收的影响尚不清楚。因此本项目探讨姜黄素对肠道胆固醇吸收的影响及机制。本研究主要采用Caco-2肠上皮细胞和高胆固醇血症仓鼠模型进行了实验。通过培养单层极化Caco-2细胞，观察姜黄素对NPC1L1转录活性的影响，采用小分子RNA干扰（siRNA）技术和构建SREBP-2表达质粒及报告基因质粒，观察姜黄素对SREBP-2激活的影响以及分析SREBP-2在姜黄素抑制胆固醇吸收中的作用。然后，采用高胆固醇血症仓鼠模型进行姜黄素干预实验，观察姜黄素在体内是否同样可以抑制肠道胆固醇吸收，该抑制作用与调控SREBP-2-NPC1L1胆固醇吸收通路有关，并且明确姜黄素抑制肠道胆固醇吸收与其降胆固醇的关系。在此基础上，我们还进行了其它膳食因素对肠道胆固醇吸收影响以及补充姜黄素对动脉粥样硬化防治作用的扩展研究。在培养的单层Caco-2细胞中，我们发现不同浓度姜黄素能够呈浓度依赖性地抑制Caco-2细胞NPC1L1转录活性和SREBP-2 mRNA表达；采用脂质体转染法分别将SREBP-2表达质粒和报告基因质粒共转染Caco-2细胞后，再加入姜黄素处理，报告基因检测结果显示姜黄素可显著抑制Caco-2细胞SREBP-2激活。利用siRNA技术沉默掉Caco-2细胞SREBP-2后，姜黄素对Caco-2 细胞胆固醇吸收和NPC1L1转录活性不再具有抑制作用。高脂高胆固醇喂饲的仓鼠给予姜黄素干预12周后，姜黄素补充能够显著降低仓鼠血清TC、TG 和 LDL-C水平以及肝脏 TC 和 TG 水平，促进粪便胆固醇排除，下调小肠组织SREBP-2 和 NPC1L1 mRNA 和蛋白表达，但对小肠ABCG5/ABCG8 mRNA表达无明显影响。这些研究结果表明姜黄素可通过抑制SREBP-2信号通路来下调NPC1L1的转录和表达，进而抑制肠道胆固醇吸收；抑制肠道胆固醇吸收是姜黄素降胆固醇的一个重要作用机制。本项目研究将为姜黄素降胆固醇的临床应用以及营养膳食防治高胆固醇血症奠定基础。