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黄连素可限制小鼠体重增长
#前沿

肥胖症已经成为了世界范围的流行病,它会导致诸如2型糖尿病等一系列的代谢综合征,还会增加心血管疾病和癌症的风险[1]。近日,上海交通大学宁光教授带领的研究团队发现,黄连素可有效限制小鼠体重增长,并增强其抗寒能力。研究结果于11月25日发表于期刊《自然通讯》(Nature Communication)[2]

黄连素又称小檗碱,是一种生物碱,主要存在于小檗属与黄连属植物中。在对超重小鼠进行4周的黄连素治疗后研究者发现,与对照组相比,实验组小鼠的氧气消耗量和二氧化碳产率更高,产热更多,说明黄连素会显著增加全身的能量消耗。研究者还对不同温度下小鼠的代谢进行了研究,发现与22℃时相比,在30℃下喂食的小鼠,无论是否喂食黄连素都会显著增重,这与之前的研究结果一致。但是与对照组相比,30℃时喂食黄连素的小鼠体重还是更轻,这证明在不需要产热的情况下,黄连素仍有微弱的减重功效。此外,在抗寒实验中,使用黄连素的小鼠平均体温更高,证明黄连素可增强小鼠的抗寒能力。需要说明的是, 实验中与肝损伤和组织分解相关的酶活性都正常,证明小鼠增重被抑制并不是中毒反应的结果。

要分析黄连素抑制小鼠增重及产热的作用机理,就不得不研究棕色脂肪。哺乳动物体内有两种脂肪组织,白色脂肪组织(White adipose tissue, WAT)和棕色脂肪组织(Brown adipose tissue, BAT)。白色脂肪是由单室的、含有脂肪液滴的白色脂肪细胞构成;棕色脂肪则由白色脂肪转化而来,由多室的脂肪液滴和大量含有解偶联蛋白1(uncoupling protein-1, UCP1)的线粒体组成,可通过转化化学能量进行非战栗产热,对抗体温过低和肥胖[3]。棕色脂肪最初是在啮齿动物和新生儿体内发现,它使得生物体可以以适应寒冷的环境。后来的研究发现,成年人体内也含有棕色脂肪。研究者通过对实验小鼠体内白色和棕色脂肪的直接观测发现,黄连素可以使小鼠腹股沟附近白色脂肪的“棕色化”,并且脂肪细胞体积也会减小。进一步分析表明,黄连素可以刺激一系列产热基因的表达,从而增强棕色脂肪的活性。此外,黄连素还会增加细胞内线粒体的含量,从而增加能量消耗。

以上研究表明,在小鼠实验中,黄连素可以增加能量消耗、限制体重增长、提高抗寒能力并增强棕色脂肪组织的活性。由此说明,黄连素有调控生物体内能量平衡的作用,可能对治疗肥胖具有潜在意义。不过研究者同时表示,这种作用能否在人身上重现还需进一步研究,另外对黄连素的安全性也还需要更多研究验证[4]。(编辑:球藻怪)

参考文献:

  1. Haslam, D. W. & James, W. P. Obesity. Lancet 366, 1197–1209 (2005).
  2. Berberine activates thermogenesis in white and brown adipose tissue. Zhang Z, Zhang H, Li B, Meng X, Wang J, Zhang Y, Yao S, Ma Q, Jin L, Yang J, Wang W, Ning G. Nat Commun. 2014 Nov 25;5:5493. doi: 10.1038/ncomms6493.
  3. Vernochet, C. et al. Adipose-specific deletion of TFAM increases mitochondrial oxidation and protects mice against obesity and insulin resistance. Cell Metab. 16, 765–776 (2012)
  4. http://www.livescience.com/48905-plant-compound-berberine-weight-brown-fat.html

文章题图:bakercysttreatment.com