基于SIRT1/AMPK通路浒苔多糖改善非酒精性脂肪肝脂代谢的机制研究

Due to the environmental degradation, the economic edible marine algae – Enteromorpha prolifera is over growth and causes damage to marine ecosystems. How to recycle is of great significance. Our previous study showed that Enteromorpha polysaccharide (EP) had function of lowering cholesterol、TG、 and reducing the liver lipid deposition in nonalcohol fatty liver disease (NAFLD) rats. Furthermore, we also observed EP improved glucose metabolism in diabetic rats. But the mechanism of EP regulation of glucose and lipid metabolism is unclear so far. SIRT1 / AMPK pathway plays an important role in glucose metabolism and lipid metabolism. Therefore, we hypothesize: EP may be through SIRT1/AMPK pathway to regulate lipid metabolism. To test this hypothesis, we set up high-fat diet rats, diabetic rats and culture HepG2 cells in high fat medium, using Real-time PCR, Western blot, immunoprecipitation and siRNA transfection technology to investigate the role of EP on SIRT1 / AMPK pathway and to clarify EP’s target. This study provides a theoretical basis for the development of healthy food from Enteromorpha and has a very important significance for development of marine resources.

经济可食性海洋绿藻浒苔因环境恶化造成生长泛滥，破坏海洋生态系统。如何废物利用，意义重大。我们的前期研究基础表明浒苔多糖(EP)具有降低非酒精性脂肪肝（NAFLD）大鼠的胆固醇、甘油三酯；减少肝脏脂质沉积的作用，并观察到EP具有改善糖尿病大鼠糖代谢的功能。迄今为止EP能同时调节糖、脂代谢的作用机制尚不清楚。SIRT1/AMPK通路在调节糖代谢及脂代谢中都发挥着重要的作用。故我们提出假说：EP调节脂代谢的机制与SIRT1/AMPK通路有非常重要的关系。本课题通过高脂膳食制造NAFLD大鼠模型、培养高脂环境下HepG2细胞，采用Real-time PCR、Western blot，免疫共沉淀和siRNA转染技术等从动物整体―分子－细胞水平、多层次探讨EP对SIRT1/AMPK通路的作用，明确EP调节脂代谢的作用靶点。为开发以浒苔为原料的保健食品提供理论依据，对于开发海洋资源变废为宝都有重要意义。

浒苔是一种可食用的经济藻类，作为一种传统的草本植物被用来治疗许多疾病。但近年来环境恶化造成生长泛滥，破坏海洋生态系统，如何废物利用，意义重大。我们的前期研究基础表明浒苔多糖(EP)具有改善非酒精性脂肪肝（NAFLD）大鼠脂代谢的作用。本项目对EP如何调节脂代谢进行探讨。给予 EP（200 mg/kg 体重/天）显著降低了高脂喂养大鼠的肝脏重量和肝脏指数以及血清 TG 水平（P < 0.05）。Real-time PCR和Western blotting分析显示，EP 显著降低了负责脂肪酸合成的肝脏乙酰辅酶羧化酶(ACC)的mRNA和蛋白表达。进一步研究表明，EP通过抑制SREBP-1c调控ACC的表达，从而降低血清TG水平。而对于血清胆固醇水平的降低，EP则是通过抑制SREBP-2调节HMG-CoA还原酶的活性来实现。AMPK是参与调节细胞能量代谢的关键激酶，AMPK在肝脏脂质稳态调节中发挥重要作用，本研究发现EP可以通过激活AMPK，从而对TG与TC代谢的关键基因进行调节。另外，我们在课题的研究过程中，意外发现EP能够刺激机体内源性硫化氢的产生，提高血清中的硫化氢水平。硫化氢是哺乳动物体内继一氧化碳和一氧化氮之后发现的又一种新型内源性气体信号分子，具有多种生理功能。我们的研究发现，EP（200mg/kg体重/d）可显著提高高脂饮食大鼠血清硫化氢水平，降低血清甘油三酯水平(p<0.05)。这些效应与硫化氢供体NaHS的作用相似。Real-time PCR 和 western blotting 分析显示，EP可显著上调肝脏胱硫醚-β-合成酶（负责硫化氢生成的酶）的mRNA和蛋白表达。说明EP通过增加硫化氢生成降低血TG水平，提示EP可能有利于NAFLD的治疗，并可能降低心血管疾病的风险。本课题为开发以浒苔为原料的保健食品提供理论依据，对于开发海洋资源变废为宝都有重要意义。