新型SIRT3激活剂Theacrine促进线粒体脂肪酸氧化作用机理研究

近来研究发现具有激活SIRT3蛋白酶活性的化合物可以促进脂肪酸在线粒体内彻底氧化分解，发挥较好的降脂和减肥作用。本课题组在已获得嘌呤生物碱Theacrine生产制备专利授权及活性评价的大量前期工作基础上，首次发现Theacrine具有激活SIRT3的活性，能有效提高细胞脂肪酸氧化过程，但其作用机理尚不明确。.本项目拟采用肥胖小鼠模型确认Theacrine的体内药效作用，采用RT-PCR和Western Blotting技术检测Theacrine对细胞内线粒体SIRT3基因、蛋白表达的影响，利用RANi及信号通路抑制等技术研究Theacrine对SIRT3的上游作用途径，同时探讨Theacrine激活SIRT3后促进线粒体脂肪酸氧化的下游作用机制，旨在阐明嘌呤生物碱新的作用靶点与机制，为研究和开发安全、有效、具备知识产权保护的降脂和减肥药物提供有益的科学依据。

人们在促进中性脂肪分解中并没有筛选到理想的降脂和减肥药物，其原因是脂解生成的游离脂肪酸不能得到有效利用，会再度循环合成甘油三酯，结果形成一种无效循环而减弱药物效果。促进脂肪酸进行线粒体脂肪酸氧化，才是促进脂肪彻底分解的有效方法。近来研究发现具有激活SIRT3蛋白酶活性的化合物可以促进脂肪酸在线粒体内彻底氧化分解，发挥较好的降脂和减肥作用。本课题组首次发现来自天然植物苦茶中的特殊嘌呤生物碱 Theacrine 可能是一种新型SIRT3 激活剂，通过提高SIRT3 活性激活脂肪酸氧化过程，调节线粒体能量代谢，发挥降血脂和减肥作用。本实验采用高脂饲料喂养C57BL/6小鼠建立肥胖小鼠模型，结果发现Theacrine减少食源性肥胖小鼠的体重、体内脂肪、血浆总胆固醇、棕色脂肪空泡，减小白色脂肪细胞体积，并不影响小鼠食欲。Theacrine能有效地食源性肥胖小鼠的肥胖状态。同时，Theacrine增加了肝脏和棕色脂肪中SirT3的蛋白表达，减少LCAD的乙酰化，增加肝脏中cAMP含量和CREB的磷酸化以及上调棕色脂肪中UCP1的基因表达。因此，Theacrine的减肥作用可能与SirT3介导能量代谢相关。为了进一步深入机制研究，本项目建立体外脂肪酸利用细胞模型，采用RT-PCR、Western Blotting等技术检测Theacrine对细胞线粒体SIRT3基因、蛋白表达的影响，利用RANi及信号通路抑制等技术研究Theacrine对SIRT3的上游作用途径，同时探讨Theacrine激活SIRT3后促进线粒体脂肪酸氧化的下游作用机制，达到了阐明嘌呤生物碱的新作用靶点与机制的研究目标。.在该项目的资助下，我们关于Theacrine的新作用申请了中国专利3项，在国际国内学术会议上与同行专家交流项目成果（会议交流6次），并以中英文的形式在国内和国际期刊上发表相关的研究结果发表（核心期刊论文2篇，国际SCI论文7篇，其中还有3篇较好的SCI论文在撰写中），培养了博士1名，硕士4名。