蓝莓含有丰富的生物活性化合物,花色苷是其主要功效物质,具有抗氧化、抗肿瘤、抗炎、预防心血管疾病等健康益处。近年来发现花色苷具有抗肥胖作用,其作用于鼠源3T3-L1前脂肪细胞,可以减少细胞数量,抑制其分化为成熟的脂肪细胞。也有少数研究使用成熟的人脂肪细胞,发现花色苷可以激活PPARγ,诱导脂联素的表达。有关花色苷对于不同分化周期人脂肪细胞的作用及机制尚缺乏系统研究。来自四川大学华西公共卫生学院的陈晓彤、郑婷婷、阴文娅*和德阳市人民医院的马思思等人采用蓝莓花色苷提取物干预hADSCs,观察其对不同分化时期脂肪细胞增殖、分化和脂质积累的影响,为其是否在hADSCs中具有潜在的抗脂肪形成能力提供参考依据。
1.蓝莓花色苷提取物对hADSCs的细胞毒性
hADSCs经蓝莓花色苷提取物干预24、48、72 h后,分别测量3 个时间点乳酸脱氢酶释放率,其释放率分别为88.7%、82.2%和53.5%,乳酸脱氢酶释放率均低于100%,说明处理组和空白对照组相比没有更多的乳酸脱氢酶释放。且处理72 h后的乳酸脱氢酶释放率相比于24 h和48 h均显着降低(P<0.05)。
2.蓝莓花色苷提取物对不同时期hADSCs增殖的影响
对数生长期高质量浓度组(100~175 μg/mL)干预24 h和48 h后,与未处理的对照细胞相比(0 μg/mL)均高度显着抑制hADSCs增殖(P<0.001) ;而较低质量浓度组(25、50、75 μg/mL)只在处理48 h后对hADSCs出现生长抑制效果(P<0.01);融合期高质量浓度组对hADSCs的增殖抑制作用明显高于低质量浓度组;成熟期完全分化成熟的脂肪细胞不会再增殖,经蓝莓花色苷提取物干预24 h和48 h后,与空白对照相比均减少了细胞(非增殖)的数量。蓝莓花色苷提取物在hADSCs整个分化期的干预中,显着降低了最终细胞数(P<0.05),但蓝莓花色苷的3 种质量浓度(8.75、17.5、25 μg/mL)组之间无显着差异。
3.蓝莓花色苷提取物对分化的hADSCs脂质积累的影响
成脂诱导14 d后,细胞已经融合且形态变细变小,镜下呈黑色斑块状,与空白对照组相比,随着蓝莓花色苷质量浓度逐渐增大被染红的脂滴逐渐减少;而在AdipoRed实验拍下的照片中将红色荧光强度与空白对照对比发现,随蓝莓花色苷质量浓度增大,红色荧光的亮度也逐渐减弱。两组实验拍下的照片均表明蓝莓花色苷能抑制分化hADSCs中的脂质积累。
AdipoRed相对荧光强度数据也显示,蓝莓花色苷提取物干预组细胞内脂肪生成量均低于空白对照组,干预组的分化均受到了抑制,其分化抑制率具有显着性差异,这与照片的结果保持一致。当蓝莓花色苷提取物质量浓度分别为8.75、17.5、25 μg/mL时相对荧光强度抑制率分别为25.3%、36.6%、70.4%(P<0.01)。
4.蓝莓花色苷提取物对人成熟脂肪细胞葡萄糖吸收的影响
阳性对照罗格列酮组高度显着增加了葡萄糖的消耗量(P<0.001);当培养液中不加入胰岛素时,在17.5、25 μg/mL蓝莓花色苷作用下,葡萄糖摄取量显着增加(P<0.05);而培养液中加入胰岛素时,蓝莓花色苷提取物质量浓度分别为8.75、17.5、25 μg/mL时,葡萄糖摄取量也显着增加(P<0.05,P<0.01,P<0.001)。因此,不论是否加入1 μmol/L胰岛素,葡萄糖摄取实验均表明蓝莓花色苷可以显着增加人成熟脂肪细胞的葡萄糖消耗。
5.蓝莓花色苷提取物对hADSCs分化过程中PPARγ、脂联素表达的影响
干预分化期的hADSCs:与空白对照组相比,低质量浓度的蓝莓花色苷提取物组(8.75 μg/mL和17.5 μg/mL)使PPARγ表达下调(P<0.05);脂联素基因表达上调(P<0.05)。
干预完全分化后的hADSCs:与空白对照组相比,随蓝莓花色苷提取物质量浓度增加,脂联素基因表达显着升高(P<0.05),而PPARγ表达情况则与分化期的表达情况相反,在25、50 μg/mL提取物干预下,PPARγ的表达显着上调(P<0.05)。
结 论
结果:1)干预48 h后,蓝莓花色苷提取物可以显着抑制对数生长期、融合期的脂肪细胞增殖(P<0.05),且有剂量-效应关系(25~175 μg/mL);对分化期的脂肪细胞增殖也有显着抑制作用(P<0.05);同时极显着抑制成熟脂肪细胞的脂质积累(P<0.01)。2)不论1 μmol/L胰岛素是否存在,蓝莓花色苷提取物对成熟脂肪细胞的葡萄糖摄取均有显着的促进作用(P<0.05),且能够显着上调脂联素的表达(P<0.05)。3)蓝莓提取物使分化期脂肪细胞中的过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisomeproliferator-activated receptor γ,PPARγ)表达下调,但在成熟期脂肪细胞中表达显着上调(P<0.05)。蓝莓花色苷提取物可以降低人脂肪干细胞的增殖,抑制细胞分化,减少脂质堆积。通过增加葡萄糖摄取以及脂联素和PPARγ的表达来维持或增强成熟脂肪细胞的功能。结论:蓝莓花色苷提取物可能具有抗肥胖的潜能。