Partie II-Cistanches Herba réduit le gain de poids chez les souris obèses induites par un régime riche en graisses, éventuellement grâce au découplage mitochondrial
Mar 25, 2022
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Hoi Shan Wong, Jihang Chen, Pou Kuan Leong, Hoi Yan Leung, Wing Man Chan, Kam Ming Ko
* Division des sciences de la vie, Université des sciences et technologies de Hong Kong, Hong Kong, Chine.
4. Discussions
Le traitement HCF1 a supprimé le gain de poids corporel induit par HFD chez les souris mâles et femelles. La perte de poids induite par le HCF1-a été associée à des réductions significatives de l'augmentation du coussinet adipeux induite par le HFD, en particulier dans la graisse viscérale. La graisse viscérale, qui est un tissu métaboliquement actif, participe à la régulation de diverses fonctions neuroendocriniennes (Cefalu et al., 1995 ; Ibrahim, 2010 ; Nguyen-Duy, Nichaman, Church, Blair, & Ross, 2003 ; Wozniak, Gee, Wachtel , & Frezza, 2009 ; Zhang et al., 2012), dans lequel la sécrétion de cytokines pro-inflammatoires joue un rôle important dans le déclenchement d'uneinflammatoireréponse (Ibrahim, 2010). Par conséquent, la capacité de HCF1 à supprimer l'augmentation de graisse viscérale induite par HFD a des implications dans la prévention des troubles métaboliques liés à l'obésité. Le traitement à long terme au HCF1 a également supprimé le dépôt de graisse ectopique induit par le HFD, comme en témoigne la diminution significative du taux de TG hépatiques chez les souris nourries au HFD 1- cotraitées au HFD. Le dépôt de graisse ectopique, que l'on trouve couramment chez les personnes obèses (Iacobellis, Barbarini, Letizia et Barbaro, 2013), se produit lorsque l'apport de lipides alimentaires dépasse la capacité de stockage du tissu adipeux (Bays, Mandarino et DeFronzo, 2004) , avec l'accumulation de lipides qui en résulte dans les tissus non adipeux tels que les muscles squelettiques etfoie(Lettner et Roden, 2008). Des études cliniques ont montré une forte corrélation entre le dépôt de graisse ectopique et le développement du diabète de type 2. Un tel effet pathogène s'est avéré être médié par l'accumulation d'intermédiaires du métabolisme lipidique. Par exemple, les intermédiaires de l'oxydation incomplète peuvent entraîner un dysfonctionnement des récepteurs de l'insuline via la signalisation du diacylglycérol (Snel et al., 2012). Par conséquent, les résultats suggèrent que HCF1 peut réduire l'accumulation de graisse ectopique en diminuant la disponibilité des lipides et produire ainsi un effet bénéfique sur la sensibilité à l'insuline.
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Les élévations induites par HFD des taux plasmatiques de TG et de glucose, indiquant une résistance à l'insuline, sont probablement dues à l'altération de la régulation de la synthèse des TG médiées par l'insuline et de l'absorption du glucose (Koo, 2013 ; Leto et Saltiel, 2012 ; Moore, Coate, Winnick, An et Cherrington, 2012). Les augmentations des taux plasmatiques de TG et de glucose sont peut-être attribuées à la dérégulation de l'anabolisme hépatique des TG/glucose médiée par la voie phosphoinositide-3-kinase/protéine kinase B dans la signalisation de l'insuline (Farese, Sajan et Standaert, 2005). La capacité de HCF1 à inhiber l'élévation induite par HFD des taux plasmatiques de TG et de glucose suggère son effet bénéfique sur la sensibilité à l'insuline. L'effet sensibilisant à l'insuline a été confirmé par les modifications métaboliques induites par le HCF1- dans les conditions ND et HFD. Le traitement au HCF1 a semblé stimuler la glycolyse chez les souris nourries au ND, comme l'indique la stimulation de l'activité PFK, suggérant l'utilisation accrue du glucose comme molécules de carburant. D'autre part, l'alimentation HFD a déclenché un déplacement du métabolisme énergétique du glucose vers l'oxydation des acides gras, indiquant une réponse adaptative à l'élévation du taux plasmatique de TG, vraisemblablement via le mécanisme de détection des acides gras activé par la prolifération des peroxysomes (PPAR). (Georgiadi et Kersten, 2012 ; Poulsen, Siersbak et Mandrup, 2012). Dans le processus, la liaison des acides gras ou des dérivés d'acides gras active le PPAR . La translocation nucléaire de PPAR qui en résulte favorise l'expression des gènes liés au métabolisme des acides gras, avec l'augmentation subséquente de l'oxydation des acides gras (Georgiadi & Kersten, 2012; Poulsen et al., 2012), comme ce fut le cas chez les souris nourries au HFD non traitées. . HCF1 a inhibé l'oxydation des acides gras stimulée par HFD, vraisemblablement médiée par la sensibilité accrue à l'insuline chez les souris nourries avec HFD. De plus, l'alimentation HFD a provoqué une dyslipidémie, comme en témoignent des élévations significatives des taux hépatiques et plasmatiques de TC, ainsi qu'une diminution du rapport HDL/LDL (Klop, Elte et Cabezas, 2013). Étant donné que le métabolisme du cholestérol est en partie régulé par le taux plasmatique/hépatique de TG et la voie de signalisation dépendante de l'insuline (Dickson-Humphries, Bottenberg, & Kuntz, 2013; Ruderman, Carling, Prentki, & Cacicedo, 2013), la capacité de HCF1 pour moduler le métabolisme du cholestérol fournit des preuves pour soutenir davantage son rôle bénéfique dans la sensibilité à l'insuline.
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Afin d'étudier le mécanisme sous-jacent à la réduction de poids induite par HCF 1-, l'effet de HCF1 sur le découplage mitochondrial a été examiné. L'induction du découplage mitochondrial dans le muscle squelettique de la souris, comme indiqué par la réduction du RCR mitochondrial et l'expression élevée de l'UCP3 mitochondrial, a été associée à la diminution du poids corporel et des indices de graisse totale dans HCF1-co-traité HFD-fed souris. La découverte suggère l'implication possible du découplage mitochondrial dans la production de l'effet de réduction de poids chez la souris, en particulier dans des conditions HFD. Alors que HCF1 induisait un découplage mitochondrial chez les souris mâles et femelles dans les conditions ND et HFD, une réduction de poids induite par HCF 1- plus importante a été observée chez les souris mâles. La différence entre les sexes est probablement due à la plus grande masse musculaire squelettique chez les mâles que chez les souris femelles. L'effet suppresseur différentiel sur l'augmentation induite par HFD de la graisse sous-cutanée et viscérale par le co-traitement HCF1 soutient également l'implication du découplage mitochondrial dans la perte de poids. En outre, la découverte selon laquelle HCF1 a entraîné une réduction plus importante de la graisse viscérale était probablement liée à la teneur relativement élevée en mitochondries dans la graisse viscérale par rapport au tissu adipeux sous-cutané (Krauneoe et al., 2010). D'autre part, alors que HCF1 produisait un effet dose-dépendant sur la réduction de poids chez les souris nourries avec ND et HFD, son effet sur le découplage mitochondrial s'est avéré auto-limitant. L'observation discordante peut être attribuée à des facteurs autres que l'induction du découplage mitochondrial. Par exemple, l'augmentation de la masse musculaire maigre après co-traitement avec HCF1 pourrait conduire à une plus grande mesure de la consommation d'énergie induite par le découplage mitochondrial chez les souris nourries avec HFD. De plus, les résultats obtenus à partir de l'étude comparative entre les effets de HCF1 et de CT sur l'obésité induite par HFD ont également exclu l'implication possible de l'inhibition de l'absorption des graisses alimentaires dans la perte de poids induite par HCF1-. Dans l'étude, les traitements CT et HCF1 ont entraîné une réduction de poids chez les souris nourries ND et HFD. Fait intéressant, l'effet de réduction de poids induit par la TDM était associé à des diminutions significatives des taux plasmatiques de LDL et à l'augmentation résultante du rapport HDL/LDL, mais pas à l'induction d'un découplage mitochondrial dans le muscle squelettique. La découverte suggère que l'effet de perte de poids de CT peut être principalement lié à sa capacité à séquestrer l'acide biliaire qui entrave l'absorption des graisses alimentaires (Chen et al., 2010 ; Yamato et al., 2012). De plus, contrairement au HCF1 qui a amélioré le flux glycolytique pour la génération d'énergie, CT n'a produit aucun effet détectable sur le métabolisme énergétique. L'amélioration du métabolisme du glucose et des lipides par le co-traitement CT chez les souris nourries avec HFD sont des événements secondaires à la réduction induite par CT de l'absorption des graisses alimentaires et donc de la réduction de poids. L'effet différentiel entre le co-traitement HCF1 et CT suggère que la réduction de poids induite par HCF 1- est peu susceptible d'être médiée par l'altération de l'absorption des graisses alimentaires.
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Comme évalué par chromatographie liquide à haute performance (HPLC) et chromatographie liquide-spectrométrie de masse (LC-MS), les résultats préliminaires ont montré que les phytostérols, tels que le -sitostérol (BSS), sont les principaux constituants chimiques du HCF1. Nous avons en outre démontré que HCF1 et BSS étaient efficaces pour induire le découplage mitochondrial dans les cellules H9c2 in vitro et dans le cœur de rat ex vivo via un mécanisme médié par les ROS (Wong, Chen, Leong et Ko, 2013), suggérant que le BSS est un composant actif. de HCF1. Le BSS, qui partage une structure chimique similaire avec le cholestérol, s'est avéré capable de fluidiser la membrane mitochondriale interne par perturbation de la membrane, avec une augmentation résultante du transport d'électrons mitochondrial (Shi, Wu et Xu, 2013). Nous postulons donc que les phytostérols contenus dans HCF1, en particulier le BSS, peuvent augmenter la fluidité de la membrane mitochondriale interne via les interactions hydrophobes entre le squelette pentacyclique et la membrane interne mitochondriale. L'élévation associée du transport d'électrons mitochondrial, comme cela a également été observé dans nos études précédentes (Wong et al., 2013 ; Wong & Ko, 2013) peut entraîner une augmentation parallèle de la production de ROS mitochondriale, qui peut, à son tour, induire le découplage mitochondrial. et éventuellement conduire à une perte de poids in vivo.
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5. Conclusion
Pris ensemble, le traitement HCF1 s'est avéré exercer un effet de réduction de poids chez les souris obèses induites par HFD, vraisemblablement en augmentant le métabolisme énergétique in vivo, en particulier dans le muscle squelettique via l'induction du découplage mitochondrial. Lalester réductioneffetétait également associée à une amélioration de la sensibilité à l'insuline. D'autres études utilisant le 6-cétocholestanol comme coupleur seront menées pour confirmer l'implication du découplage mitochondrial induit par le HCF1-dans la production dulesterréductioneffet. De plus, des études sur les effets du BSS surlester contrôlersont justifiés. Les résultats suggèrent l'utilisation potentielle de HCF1 pour la prévention de l'obésité induite par l'alimentation et des troubles métaboliques associés.
Bénéfice de l'extrait de Cistanche
Conflit d'intérêt
Nous déclarons n'avoir aucun conflit d'intérêts.
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