来自中国海洋大学食品科学与工程学院的王美玲、刘亚轩、黎晨曼和王静凤*等人采用3T3-L1小鼠脂肪细胞研究海参脑苷脂对其增殖、分化的阻抑作用及机理,以期为研究功能性海洋活性物质提供理论参考。
1、海参脑苷脂在3T3-L1细胞增殖过程中的作用
与对照组相比,各质量浓度海参脑苷脂处理过的3T3-L1细胞数目均有下降趋势,而且具有时间剂量效应。其中250 μg/mL海参脑苷脂对前脂肪细胞生长的抑制率较高,作用96 h 后,抑制率达到27.52%。
2、海参脑苷脂对3T3-L1细胞LDH分泌情况的影响
各质量浓度的海参脑苷脂可以不同程度地抑制3T3-L1细胞的增殖,为进一步验证海参脑苷脂是否存在毒性作用,收集了海参脑苷脂作用96 h后的细胞上清液。各质量浓度海参脑苷脂对培养上清液中LDH活力均无显着影响,说明海参脑苷脂对3T3-L1细胞没有毒性作用。
3、海参脑苷脂对3T3-L1细胞分化过程脂质蓄积的影响
对照组脂肪细胞大部分具有脂滴,而且所含脂滴比较饱满,而添加不同质量浓度海参脑苷脂的脂肪细胞脂滴相应减少,并且抑制作用具有剂量效应。油红O染色实验进一步表明,海参脑苷脂可以明显阻抑3T3-L1细胞的分化,且抑制效果随质量浓度升高而加强。其中,250 μg/mL海参脑苷脂的作用最明显。同时,测定了海参脑苷脂处理后脂肪细胞中TG含量的变化。经不同质量浓度的海参脑苷脂处理后,TG含量极显着下降(P<0.01),且抑制效果随质量浓度升高而加强。其中,250 μg/mL海参脑苷脂作用最明显,相比于对照组,TG含量降低了30.67%。
4、海参脑苷脂对3T3-L1细胞C/EBPα和PPARγ mRNA表达的影响
与对照组相比,海参脑苷脂可以极显着降低脂肪细胞分化过程中第4、8天时C/EBPα和PPARγ的mRNA表达量(P<0.01)。
5、海参脑苷脂对3T3-L1细胞Wnt/β-catenin通路基mRNA表达的影响
与对照组相比,海参脑苷脂可极显着升高3T3-L1细胞分化第2、4、8天LRP5 mRNA的表达量(P<0.01),可极显着提高细胞分化第4、8天FZ1mRNA的表达量(P<0.01)。同时,海参脑苷脂可以显着升高3T3-L1细胞分化第4、8天的β-catenin mRNA的表达水平,与对照组相比,第4天时β-catenin mRNA的表达量升高了64.7%,第8天时升高了141.2%(P<0.01)。
6、海参脑苷脂对β-catenin表达及向核内转移的影响
与对照组相比,海参脑苷脂可升高β-catenin蛋白的表达量,并且可以极显着促进其在核内的表达(P<0.01)。21H7作用之后,细胞总β-catenin和核β-catenin的蛋白表达量显着降低(P<0.05,P<0.01);海参脑苷脂对β-catenin蛋白表达的促进作用也受到抑制,但是其可以显着改善21H7对总β-catenin的抑制作用(P<0.05)。综上所述, 海参脑苷脂可以通过Wnt/β-catenin信号通路抑制3T3-L1细胞分化。
结 论
海参脑苷脂能极显着抑制3T3-L1细胞的增殖以及分化(P<0.01),且对细胞无毒性作用。qRT-PCR结果显示,海参脑苷脂可极显着抑制脂肪细胞PPARγ和C/EBPα以及Wnt/β-catenin通路相关基因的表达(P<0.01)。Western blotting结果表明,海参脑苷脂可以极显着提高脂肪细胞核内β-catenin蛋白的表达水平(P<0.01)。结论:海参脑苷脂可以明显地抑制3T3-L1细胞的增殖以及分化,产生这种效果的机理和转录因子PPARγ、C/EBPα以及Wnt/β-catenin通路相关。