RayBiotech抗体芯片在EGCG对肥胖和代谢综合症影响研究中的应用

杂志名称：JOURNAL OF AGRICULTURAL AND FOOD CHEMISTRY

文献题目：Chen Y K, Cheung C, Reuhl K R, et al. Effects of green tea polyphenol (−)-epigallocatechin-3-gallate on newly developed high-fat/Western-style diet-induced obesity and metabolic syndrome in mice[J]. Journal of agricultural and food chemistry, 2011, 59(21): 11862-11871.

第一作者：Chen Y K

作者单位：Departments of Chemical Biology and ‡Pharmacology and Toxicology, Ernest Mario School of Pharmacy, Rutgers, The State University of New Jersey, Piscataway, New Jersey 08854, United States

本实验所用产品：AAM-CYT-1000

实验样品：血浆

研究背景：

      由于热量摄入和支出失衡导致的肥胖症正在以全世界惊人的速度增加。肥胖在促进代谢性疾病的发展中起着重要作用，包括高胰岛素血症，高血压，高脂血症，2型糖尿病以及动脉粥样硬化性心血管疾病的风险增加。代谢综合征发生在一定程度增加2型糖尿病，冠状动脉疾病和中风的风险。代谢综合征的危险因素包括高血压，肥胖，高脂血症，并且常以慢性炎症和肝脂肪变性为特征。西方人群的饮食存在包括以下风险因素：（i）高膳食脂肪（总热量的40％或饮食重量的20％）; （ii）膳食钙不足（0.5mg / g饮食，相当于人类2000kcal饮食中约220mg /天）; （iii）膳食维生素D3不足（0.11 IU / g饮食，相当于人类2000 kcal饮食中约50 IU /天）;和（iv）膳食叶酸，L-半胱氨酸和胆碱酒石酸氢盐不足（大约是美国人均饮食的四分之一）。从绿茶（Cameaceia sinensis）（茶科（Theaceae））的叶子制得的绿茶是全球第二大最受欢迎的水饮料。绿茶及其主要多酚成分儿茶素已显示具有许多潜在的健康效应，包括抗氧化剂，抗癌剂，降血胆固醇和心脏保护活性。在本研究中，将进一步研究EGCG的生理应用剂量对改良西式饮食诱导的肥胖症和代谢综合征症状的影响。

1 结果

1.1 分组

　　低脂肪饮食（LF; 10％能量作为脂肪）

　　高脂肪饮食（HF; 60％能量为脂肪）

　　高脂肪/西式饮食（HFW; 60％能量为脂肪，降低钙水平，维生素D3，胆碱，叶酸和纤维）

　　高脂肪/西式加EGCG饮食（HFWE;补充有3.2g EGCG / kg饮食的HFW，其中3.2gEGCG相当于每天10杯绿茶的分量）

1.2 鼠标体重，食物摄入量和体脂肪

　　整个实验中小鼠进食量没有明显差异，其体重变化为HF及HFW高于LF，而添加EGCG的HFWE组体重比HWF及LF的体重和内脏脂肪含量低并具有显著性差异。

1.3 血糖，血浆胰岛素和HOMA-IR指数  

　　空腹测血糖浓度，其中HF组与HFW组血糖均高于LF组，而添加EGCG的HFWE组血糖水平低于HF组及HFWE组（P<0.05），其中实验结束后HFWE组的血糖水平比HFW组的血糖水平低了12.3%（P<0.05）。在实验结束时还测定了EGCG对喂食HFW饮食的小鼠的血浆胰岛素浓度的影响。与HF组相比，HFW和HF饮食治疗可增加小鼠血浆胰岛素浓度（P <0.05;表2），HFWE小鼠与HFW小鼠相比血浆胰岛素浓度显着降低（下降34.1％;表2）。使用最终的血糖和胰岛素浓度计算的HF和HFW小鼠具有比LF小鼠显着更高的HOMA-IR指数（P <0.05;表2），并且在HFW小鼠中EGCG处理使HOMA-IR指数降低42.6％ （P <0.05）。

1.4 病理切片

　　在第6,10,13和16周以及实验结束时（第17周）收集的血液样本中测量ALT水平。与10周和13周的LF和HF小鼠相比，HFW小鼠的血清ALT水平显着升高（P <0.05;图3E）。这一趋势在治疗期间保持不变。在研究结束时，HFW组的血浆ALT浓度分别是LF和HF组的3.6倍和1.4倍（P <0.05;表2）。 EGCG治疗显着降低了治疗第10周时的血清ALT水平（P <0.05;图3E），并且研究结束时HFWE和LF组之间血浆ALT水平没有显着差异（P> 0.05;表2）。对来自四组小鼠的肝切片进行组织学分析，所有饲喂HFW饮食的小鼠均表现出脂肪肝，并且脂肪肝的发病率似乎高于HF小鼠（100％vs 86％;表2），尽管两组之间没有统计学差异。 EGCG治疗显着降低了脂肪肝的发生率（P <0.05;表2）。

1.5 抗体芯片检测血浆炎症标记物

       在实验结束时测定小鼠的血浆胆固醇水平。 HF小鼠的血浆胆固醇水平高于LF小鼠，并且HFW小鼠具有高于HF小鼠的值（P <0.05;表2）。 EGCG治疗显着降低血浆胆固醇水平的升高（P <0.05）。抗体芯片检测炎症标志物MCP-1，CRP，和IL-6等。结果显示，与LF组相比，HFW组具有更高水平的MPC-1，但不具有CRP。（表2）。 HFWE小鼠的血浆MCP-1和CRP浓度显着低于HFW小鼠（P <0.05）。使用抗体芯片来筛选不同组的细胞因子水平的差异，如图3A→D所示，与LF和HF组相比，HFW组的芯片上相应于IL-6和G-CSF的信号明显增加，并且信号通过EGCG处理显着减弱（P <0.05）。通过ELISA测定证实了该结果（图4E，F）。与LF组相比，HF，HFW和HFWE组的瘦素水平也升高。

结论：

　　在本研究中，研究员进一步研究EGCG的生理应用剂量对改良西式饮食诱导的肥胖症和代谢综合征症状的影响。在维持钙，维生素D，叶酸，胆碱和纤维水平下降的特征的同时，我们将脂肪含量从总热量的40％增加至60％以诱导肥胖。这种名为高脂肪/西式（HFW）饮食的饮食会导致比高脂饮食更严重的代谢综合征。本文报道了饮食EGCG在减轻与肥胖症和代谢综合征相关的病症中的这些结果和效果。

      EGCG在HFW小鼠中降低CRP水平表明EGCG可能在预防心血管疾病方面具有潜在的有益作用。 总之，膳食补充EGCG可显着降低喂养HFW饮食的小鼠的肥胖，高血糖，胰岛素抵抗，高胆固醇血症和肝脂肪变性的发展，这次研究模仿了西方社会中许多饮食风险因素。 这些结果表明EGCG的有益作用可能是通过降低脂质吸收和降低炎症细胞因子如MCP-1 IL 6和G-CSF以及CRP的水平来介导的。 EGCG可能对减轻与肥胖症和代谢综合征相关的病症有十分重要的作用。