謝振興,李秀,耿旭,夏淑芳,樂(lè)國(guó)偉*1,,施用暉1,
(1.食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江南大學(xué),江蘇無(wú)錫 214122;2.江南大學(xué)食品學(xué)院,江蘇無(wú)錫 214122;3.河南大學(xué)醫(yī)學(xué)院,河南開封 475001)
伽馬氨基丁酸抑制高脂誘導(dǎo)肥胖小鼠肝臟氧化應(yīng)激及肝脂肪變性
謝振興1,3,李秀2,耿旭3,夏淑芳2,樂(lè)國(guó)偉*1,2,施用暉1,2
(1.食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江南大學(xué),江蘇無(wú)錫 214122;2.江南大學(xué)食品學(xué)院,江蘇無(wú)錫 214122;3.河南大學(xué)醫(yī)學(xué)院,河南開封 475001)
研究伽馬氨基丁酸(GABA)對(duì)高脂日糧小鼠肝臟氧化應(yīng)激、脂肪變性及脂代謝相關(guān)基因表達(dá)的影響。采用50只C57BL/6雄性小鼠,隨機(jī)分為5組:正常組(正常日糧),高脂組(高脂日糧),3個(gè)GABA處理組(飲水中分別添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%、0.12%和0.06%GABA)。實(shí)驗(yàn)18周后,測(cè)定小鼠肝臟組織自由基水平、抗氧化酶活性、脂肪和糖原含量以及血漿谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶活性,同時(shí)對(duì)肝組織形態(tài)進(jìn)行觀察,并用RT-PCR檢測(cè)肝臟SREBP-1c、FAS、ACC1、PPARα、Cpt1a和PGC-1α的表達(dá)。結(jié)果顯示,高脂日糧顯著升高小鼠肝臟質(zhì)量、肝指數(shù)、肝臟甘油三酯和膽固醇含量,降低肝臟功能(P<0.05);添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%、0.12%和0.06%GABA可顯著降低肝臟質(zhì)量和肝指數(shù),質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%、0.12%GABA顯著抑制肝臟脂肪變性和改善肝功能(P<0.05)。相比正常組,高脂組動(dòng)物肝組織中抗氧化酶活性顯著降低,自由基和丙二醛含量顯著升高(P<0.05);質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%、0.12%GABA可顯著緩解氧化應(yīng)激。高脂日糧小鼠肝臟PPARα、Cpt1a和PGC-1α表達(dá)顯著下調(diào),SREBP-1c、FAS和ACC1表達(dá)顯著上調(diào)(P<0.05),而添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%、0.12%GABA可顯著緩解高脂造成的上述基因表達(dá)的變化。因此,高脂日糧導(dǎo)致小鼠肝臟氧化應(yīng)激、脂肪變性及肝功能損傷,一定劑量GABA可改善肝臟氧化還原狀態(tài)和脂肪變性,從而預(yù)防脂肪肝發(fā)生。
高脂;氧化應(yīng)激;脂肪肝;肝脂肪變性;伽馬氨基丁酸
代謝綜合癥和肥胖作為一種世界性的流行病,增加了許多其他疾病的風(fēng)險(xiǎn),如糖尿病、心臟病和非酒精性脂肪肝等。其中非酒精性脂肪肝是一種常見的脂肪疾病,表現(xiàn)為肝臟中脂肪代謝發(fā)生紊亂和脂肪的異常積累,稱為肝脂肪變性,逐漸引發(fā)更嚴(yán)重的肝臟疾?。?]。因此,代謝綜合癥和肥胖被認(rèn)為是誘發(fā)非酒精性脂肪肝風(fēng)險(xiǎn)的重要因素[2]。脂類代謝涉及脂肪合成和分解代謝過(guò)程,固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白質(zhì)(Sterol regulatory element binding protein 1c,SREBP-1c)被證明能轉(zhuǎn)錄激活脂肪合成相關(guān)酶,如脂質(zhì)合成的關(guān)鍵酶乙酰輔酶A羧化酶(acetylcoa carboxylase,ACC)和脂肪酸合成酶(fatty acid synthetase,F(xiàn)AS)[3-4]。過(guò)氧化物酶增殖物激活受體α(peroxisome proliferator-activated receptor α,PARP α)則能通過(guò)激活脂肪氧化基因的表達(dá)促進(jìn)脂肪的降解,在脂類代謝中起著重要作用[5]。同時(shí),肉堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶(carnitine palmitoyltransferaseIa,Cpt1a)能與長(zhǎng)鏈脂酰輔酶A合成脂酰肉堿,并將其轉(zhuǎn)運(yùn)至線粒體而被氧化分解[6]。另外,過(guò)氧化物酶體激活受體1α(peroxisomeproliferator-activatedreceptor coactivator 1α,PGC-1α)作為一種轉(zhuǎn)錄因子,能激活線粒體的生成和呼吸鏈的氧化磷酸化,促進(jìn)脂肪降解,保護(hù)組織耐受脂肪負(fù)荷[7]。
最近研究顯示,伽馬氨基丁酸(GABA)作為一種功能成分,能對(duì)抗高脂誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激和肥胖[8],目前關(guān)于GABA對(duì)非酒精性肝臟病和肝臟脂肪代謝的影響未見報(bào)道。而探討GABA作為抗氧化劑對(duì)高脂誘導(dǎo)的脂肪肝的改善及其機(jī)制(對(duì)基因表達(dá)的影響),則能為認(rèn)識(shí)氧化應(yīng)激在肝脂肪變性發(fā)生中的作用和闡明GABA的保健作用提供依據(jù)。
1.1 試劑和儀器
純度99%以上GABA,Sigma公司產(chǎn)品;總抗氧化能力(T-AOC)、過(guò)氧化氫酶(CAT)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-px)和丙二醛(MDA)試劑盒,谷丙轉(zhuǎn)氨酶和谷草轉(zhuǎn)氨酶試劑盒,總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)和糖原測(cè)定試劑盒,均為南京建成生物工程研究所產(chǎn)品;Trizol試劑,SYBR green試劑,均為Invitrogen公司產(chǎn)品。5415 D型冷凍高速離心機(jī),Eppendurgh公司制造;ABI-7000型熒光定量PCR儀,ABI公司制造。
1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物
清潔級(jí)雄性C57BL/6小鼠50只,預(yù)飼1周后,根據(jù)體質(zhì)量隨機(jī)分為5組:對(duì)照組(正常日糧),高脂組(高脂日糧),高脂日糧+3個(gè)水平GABA處理組(飲水中分別添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%、0.12%和0.06% GABA)。正常日糧和高脂日糧配方見表1。小鼠同室分籠飼養(yǎng),光暗周期12 h/12 h,自由采食和飲水。飼養(yǎng)溫度為(23±2)℃,濕度50%~60%,飼養(yǎng)18周后處死。
表1 正常日糧和高脂日糧配方Table 1Compositions of normal and high fat diet
1.3 組織樣品采集
小鼠飼喂18周后,稱體質(zhì)量并眼球取血于抗凝管離心(4℃、4 000 r/min離心10 min),取血漿于-20℃保存?zhèn)溆?。小鼠處死后,取肝臟在預(yù)冷的生理鹽水中沖洗去血,濾紙拭干,精確稱質(zhì)量并計(jì)算肝臟指數(shù)
式中,mg為肝臟質(zhì)量,mt為體質(zhì)量。
用預(yù)冷的生理鹽水勻漿制得10 g/dL肝臟組織勻漿液,用于測(cè)定自由基ROS水平、氧化還原指標(biāo)及蛋白質(zhì)含量(lowry法[9])。另取0.1 g肝臟組織放入1mL trizol中,-80℃保存以備提取RNA。
1.4 指標(biāo)的檢測(cè)
1.4.1 肝臟組織自由基水平的測(cè)定取上述肝臟勻漿液,根據(jù)luminol化學(xué)發(fā)光測(cè)定法[10],使用MPIB型化學(xué)發(fā)光檢測(cè)儀系統(tǒng)檢測(cè),以單位蛋白質(zhì)濃度下相對(duì)發(fā)光強(qiáng)度(RLU/mg)表示自由基水平。
1.4.2 血漿轉(zhuǎn)氨酶和肝臟組織勻漿中酶活測(cè)定血漿中谷丙和谷草轉(zhuǎn)氨酶活性測(cè)定,遵從于南京建成生物有限公司研制的檢測(cè)盒指南進(jìn)行檢測(cè)。肝臟中過(guò)氧化氫酶(CAT)、過(guò)氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-px)、丙二醛(MDA)和總抗氧化能力(T-AOC)指標(biāo)均嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行操作,以單位蛋白質(zhì)濃度進(jìn)行校正。
1.4.3 肝臟組織中甘油三酯和膽固醇含量以及糖原含量的測(cè)定為了測(cè)定小鼠肝臟中脂質(zhì)含量,準(zhǔn)確稱取250 mg肝臟組織于2.5 mL氯仿-甲醇(體積比2:1)液中勻漿制成質(zhì)量濃度10 g/dL勻漿液,室溫下抽提24 h后,取有機(jī)溶劑層,根據(jù)測(cè)定試劑盒對(duì)甘油三酯和膽固醇含量進(jìn)行測(cè)定[11]。肝臟勻漿后用乙醇脫蛋白質(zhì)后,根據(jù)試劑盒提供的蒽酮法進(jìn)行測(cè)定。
1.4.4 肝臟的形態(tài)學(xué)觀察切取3 mm×5 mm×5 mm小鼠新鮮肝臟組織在質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%多聚甲醛磷酸緩沖液固定48 h,經(jīng)脫水后包埋在石蠟中,用切片機(jī)制成5 μm厚的切片,并進(jìn)行HE染色,采用Olympus光學(xué)顯微鏡觀察各組小鼠肝臟組織形態(tài)的變化。
1.4.5 肝臟組織的RT-PCR檢測(cè)通過(guò)NCBI中查出小鼠mRNA的序列,由上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司設(shè)計(jì)、合成引物(見表2)。用ABI-7000定量PCR儀,進(jìn)行Real-time RT-PCR擴(kuò)增。PCR反應(yīng)體系(25 μL):10×PCR緩沖液(含1.5 mmol/L Mg2+)2.5 μL,10 mmol/L dNTP 0.5 μL,10 μmol/L上下游引物各1 μL,cDNA模板2 μL,Taq酶(5 U/μL)0.25 μL,無(wú)菌水16.5 μL,SYBR green(20×)1.25 μL。PCR擴(kuò)增條件:95℃變性3 min,55℃退火3 min,72℃延伸1 min為第一個(gè)循環(huán);95℃變性30 s,60℃退火75 s,72℃延伸30 s為第二個(gè)循環(huán);共35個(gè)循環(huán),終末72℃延伸5 min。檢測(cè)Ct值,通過(guò)Ct值進(jìn)行相對(duì)定量。
1.5 數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)
采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行方差分析和多重比較,結(jié)果以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,差異顯著水平為P<0.05。
2.1 GABA對(duì)高脂日糧小鼠體質(zhì)量、肝臟質(zhì)量和肝指數(shù)的影響
高脂組小鼠18周后,體質(zhì)量、肝臟質(zhì)量及肝指數(shù)顯著(P<0.05)高于正常組。添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%和0.12%GABA小鼠的體質(zhì)量、肝質(zhì)量和肝指數(shù)顯著降低(P<0.05);在高脂日糧中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.06%GABA,顯著降低肝質(zhì)量和肝指數(shù)(P<0.05),但體質(zhì)量和高脂組的差異不顯著,表明高、中劑量GABA減肥作用優(yōu)于低劑量的,結(jié)果見表3。
表2 引物序列Table 2Sequence of the primers for(F:Forward;R:Reverse)
表3 小鼠體質(zhì)量和肝臟質(zhì)量(n=10,x±s)Table 3Body weight and liver weight(n=10,x±s)
2.2 GABA對(duì)高脂日糧小鼠肝臟氧化應(yīng)激的影響
實(shí)驗(yàn)各組氧化還原指標(biāo)見表4、5。與正常組相比,高脂組動(dòng)物肝臟ROS和MDA含量顯著升高,抗氧化指標(biāo)CAT、GSH-Px、SOD和T-AOC水平顯著下降(P<0.05)。添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%和0.12% GABA可顯著降低肝臟ROS和丙二醛MDA含量,升高CAT、GSH-Px、SOD和T-AOC水平(P<0.05);而添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.06%GABA僅部分改善肝臟氧化還原狀態(tài),即顯著降低肝臟MDA含量,升高CAT水平(P<0.05),說(shuō)明GABA在肝臟的抗氧化作用呈現(xiàn)劑量依賴效應(yīng)。
表4 GABA對(duì)高脂日糧小鼠肝臟抗氧化指標(biāo)影響(n=10,x±s)Table 4Effect of GABA on liver antioxidant index of high-fat fed mice(n=10,x±s)
表5 GABA對(duì)高脂日糧小鼠肝臟ROS和MDA含量的影響(n=10,x±s)Table 5Effect of GABA on liver ROS and MDA of highfat fed mice(n=10,x±s)
2.3 GABA對(duì)高脂日糧小鼠肝臟脂肪含量和組織形態(tài)的影響
由圖1可知,與正常組相比,高脂組肝臟中TG、TC含量均顯著增高(P<0.05)。形態(tài)學(xué)觀察也顯示高脂飼喂后肝組織出現(xiàn)脂肪變性。添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%和0.12%GABA可顯著降低高脂引起的肝臟中TG、TC積累(P<0.05),而質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.06%GABA只能降低肝臟TG含量,程度比質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%和0.12%GABA的差。HE染色顯示(圖2),盡管3種劑量GABA均能減少肝臟組織脂肪顆粒數(shù)量和大小,但質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%和0.12%GABA顯示出優(yōu)于質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.06%GABA的效果。
圖1 GABA對(duì)高脂日糧小鼠肝臟脂肪含量的影響Figure 1Effect of GABA on lipid content of liver in high-fat fed mice
圖2 GABA對(duì)高脂日糧小鼠肝臟組織形態(tài)的影響Figure 2Effect of GABA on liver histomorphology in high-fat fed mice
2.4 GABA對(duì)高脂日糧小鼠血漿轉(zhuǎn)氨酶活性和肝臟糖原含量的影響
用血漿轉(zhuǎn)氨酶活性和肝臟糖原含量來(lái)表示肝臟的功能(圖3)。高脂組小鼠血漿谷丙轉(zhuǎn)氨酶和谷草轉(zhuǎn)氨酶活性相比正常組小鼠顯著升高,肝臟糖原含量顯著下降(P<0.05),提示肝臟功能下降。添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%和0.12%GABA后,血漿谷丙轉(zhuǎn)氨酶和谷草轉(zhuǎn)氨酶活性均恢復(fù)到正常水平;而添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.06%GABA僅降低谷草轉(zhuǎn)氨酶活性(P<0.05)。3種劑量GABA處理后,肝臟糖原含量均恢復(fù)到正常水平(P<0.05)。所以GABA用來(lái)改善肝臟功能,需要一定的給予劑量。
圖3 GABA對(duì)高脂日糧小鼠血漿轉(zhuǎn)氨酶活性和肝臟糖原濃度的影響Figure 3Effect of GABA on plasma transaminase activities and liver glycogen content in high-fat fed mice
2.5 GABA對(duì)高脂日糧小鼠肝臟脂肪代謝相關(guān)基因表達(dá)的影響
與脂肪代謝相關(guān)的基因表達(dá)水平見圖4。
長(zhǎng)期高脂日糧顯著上調(diào)與脂肪合成相關(guān)的基因SREBP-1c、FAS和ACC1,下調(diào)與脂肪分解代謝相關(guān)的基因的表達(dá)水平PPARα、Cpt1a和PGC-1α(P<0.05),提示肝臟脂肪代謝在高脂日糧下出現(xiàn)紊亂。
在高脂日糧基礎(chǔ)上,添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%和0.12%GABA能顯著下調(diào)SREBP-1c表達(dá),上調(diào)FAS和ACC1表達(dá)(P<0.05),從而改善肝臟脂肪代謝的異常。但是添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.06%GABA只能部分地恢復(fù)與脂肪代謝相關(guān)的基因表達(dá)(下調(diào)FAS和ACC1表達(dá),上調(diào)PPARα和PGC-1α表達(dá))。
圖4 GABA對(duì)高脂日糧小鼠肝臟脂肪代謝相關(guān)基因表達(dá)的影響Figure 4Effect of GABA on expressions of lipid-associated genes in liver of high-fat fed mice
近年來(lái),越來(lái)越多的肥胖病患顯示與脂肪肝的發(fā)生密切相關(guān)[12],引起肝臟功能損傷,因此脂肪肝被認(rèn)為是代謝綜合癥的表現(xiàn)之一[13]。本研究結(jié)果顯示,高脂日糧飼喂相比正常日糧能顯著增加肝臟質(zhì)量、肝指數(shù),同時(shí)肝臟中較高的甘油三酯和膽固醇含量增加了脂肪肝風(fēng)險(xiǎn),肝臟組織形態(tài)學(xué)觀察也進(jìn)一步證實(shí)肝臟中有脂肪球的形成,提示肝臟中脂質(zhì)異常積累。而高脂組動(dòng)物肝血漿轉(zhuǎn)氨酶顯著升高和肝糖原水平顯著下降,證實(shí)肝功能發(fā)生損傷。這些結(jié)果與以前高脂日糧導(dǎo)致脂肪肝、肝功能損傷的報(bào)道一致[14]。GABA作為一種食品功能成分,能對(duì)抗高脂誘導(dǎo)的肥胖發(fā)生[15],但其對(duì)脂肪肝的作用尚未見報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,相比高脂組,添加了質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%、0.12%和質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.06%GABA并飲水后顯著降低了小鼠的肝臟質(zhì)量和肝指數(shù),但只有添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%和0.12%GABA能顯著降低肝臟中甘油三酯和膽固醇含量,改善肝組織中脂肪沉積,恢復(fù)轉(zhuǎn)氨酶水平和肝糖原含量。質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.06%GABA則只能部分改善肝脂肪變性(降低肝臟甘油三酯含量)和肝功能(恢復(fù)谷草轉(zhuǎn)氨酶)。提示GABA預(yù)防脂肪肝發(fā)生需要一定的劑量。
盡管非酒精性脂肪肝與代謝綜合癥密切相關(guān),但其具體機(jī)制仍然不很清楚。高能飲食誘發(fā)機(jī)體產(chǎn)生較多的ROS,氧化損傷蛋白質(zhì)等大分子,引起脂類代謝紊亂[16]及脂肪肝發(fā)生,最終影響肝細(xì)胞正常功能。Takaki報(bào)道肝臟氧化應(yīng)激與脂肪肝嚴(yán)重化發(fā)展密切相關(guān)[17]。所以氧化應(yīng)激被認(rèn)為脂肪肝發(fā)生、發(fā)展的重要病因之一[18]。因此通過(guò)改善肝臟的氧化應(yīng)激可能是預(yù)防脂肪肝發(fā)生的途徑之一。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,長(zhǎng)期高脂日糧后,肝臟ROS顯著升高,抗氧化能力(SOD、CAT、T-AOC)較正常組顯著下降,脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物MDA顯著升高。添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%和0.12%GABA能顯著緩解肝臟氧化應(yīng)激,降低ROS和MDA含量,恢復(fù)抗氧化能力。提示GABA改善氧化應(yīng)激可能是其預(yù)防脂肪肝和改善肝臟功能的途徑之一。據(jù)Gardner報(bào)道,GABA受體激動(dòng)劑能顯著改善肝臟的氧化應(yīng)激[19]。因此,GABA在肝臟的抗氧化作用可能通過(guò)其受體實(shí)施,但具體機(jī)制需要進(jìn)一步研究。
本實(shí)驗(yàn)中還對(duì)GABA抑制脂肪肝形成的可能機(jī)制進(jìn)行了研究。脂肪合成轉(zhuǎn)錄因子SREBP-1c由于激活促進(jìn)脂肪合成通路,被認(rèn)為與脂肪肝形成密切相關(guān)[20]。研究結(jié)果顯示,相比正常組,高脂組動(dòng)物肝臟SREBP-1c表達(dá)顯著升高,脂肪酸合成關(guān)鍵酶表達(dá)顯著升高,提示肝臟脂肪合成加快,對(duì)應(yīng)的脂肪分解代謝相關(guān)基因PPARα和Cpt1a表達(dá)下降,分別提示脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)入線粒體效率減慢和脂肪β-氧化分解減慢,使肝細(xì)胞內(nèi)的脂肪酸及脂酰輔酶A大量沉積,促成脂肪在肝臟積累。此外,由于PGC-1α激活能通過(guò)增強(qiáng)線粒體功能加快脂肪氧化,也對(duì)脂肪肝形成起著關(guān)鍵作用。在本研究中,高脂日糧使表達(dá)顯著下調(diào),表明線粒體功能受損,進(jìn)一步減弱了脂肪分解功能。添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%和0.12% GABA顯著降低SREBP-1c、ACC1和FAS表達(dá),升高PPARα、Cpt1a和PGC-1α表達(dá),表明一定劑量的GABA攝入能降低肝臟脂肪合成速度,加快脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入線粒體,而且顯著上調(diào)PGC-1α的表達(dá),提示通過(guò)恢復(fù)線粒體功能而促進(jìn)脂肪酸氧化,提供了GABA減弱脂肪肝的另一種可能機(jī)制,但GABA作用于PGC-1α的具體通路有待于進(jìn)一步研究。相比質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.06%GABA僅能下調(diào)ACC1和FAS,上調(diào)PPARα和PGC-1α,這與前述的部分恢復(fù)肝功能、降低肝臟脂肪變性相一致。
綜上所述,本研究表明一定劑量的GABA能顯著改善小鼠肝臟氧化應(yīng)激、脂肪肝發(fā)生及肝臟功能,這種作用可能是通過(guò)降低小鼠肝臟脂肪合成基因SREBP-1c、ACC1和FAS表達(dá),并增加脂肪降解相關(guān)基因PPARα、Cpt1a的表達(dá)實(shí)現(xiàn)的,而GABA上調(diào)PGC-1α表達(dá)則表明,GABA部分通過(guò)增強(qiáng)線粒體功能來(lái)增加肝脂肪降解,實(shí)現(xiàn)預(yù)防脂肪肝發(fā)生。
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GABA Inhibits the Liver Oxidative Stress and Hepatic Steatosis in High-Fat Diet-Fed Obese Mice
XIE Zhenxing1,3,LI Xiu2,GENG Xu3,XIA Shufang2,LE Guowei*1,2,SHI Yonghui1,2
(1.State Key Laboratory of Food Science and Technology,Jiangnan University,Wuxi 214122,China;2.School of Food Science and Technology,Jiangnan University,Wuxi 214122,China;3.Medical College,Henan University,Kaifeng 475001,China)
The effects of gamma-aminobutyric acid(γ-aminobutyric acid,GABA)on oxidative stress,liver function,hepatic steatosis and lipid metabolism-related gene expression were studied in the liver of high-fat diet fed mice.50 C57BL/6 male mice were randomly divided into five groups:normal group(normal diet),high fat diet group(high fat diet),and three GABA groups(0.2%,0.12%and 0.06%GABA in drinking water,respectively).After 18 weeks,reactive oxygen species(ROS)levels,antioxidant enzyme activities,contents of lipid and glycogen in liver and plasma activities of alanine aminotransferase and aspartate aminotransferase were measured.In addition,the morphological features of liver tissue were observed and the expressions of SREBP-1c,F(xiàn)AS,ACC1,PPARα,Cpt1a and the PGC-1α in liver were measured by using of RT-PCR.The results showed that in high-fat diet fed mice,liver weight,liver index,triglyceride and cholesterol contents in liver increased significantly with damaged liver function;0.2%,0.12%and 0.06%GABA treatments can significantly reduce liver weight and liver index;0.2%,0.12%GABA treatments significantly inhibited hepatic steatosis and improved liver function.Compared with that of in normal group,high fat diet treatment significantly reduced antioxidant enzyme activities and increased ROS and malondialdehyde(MDA)contents;0.2%and 0.12%GABA treatments significantly alleviated oxidative stress.In liver of highfat diet fed mice,expressions of PPARα,Cpt1a PGC-1α were significantly reduced,while,expressions of SREBP-1c,F(xiàn)AS and ACC1 were remarkably increased,but both 0.2%and 0.12% GABA supplements can significantly alleviate the gene expression changes that high fat caused.Thus,high-fat diet treatment led to oxidative stress in liver,steatosis and damaged liver function. Meanwhile,a certain dose of GABA can improve redox status and fat metabolisms,thereby preventing the occurrence of fatty liver.
high fat,oxidative stress,fatty liver,hepatic steatosis,GABA
R 151.2
A
1673—1689(2015)06—0613—08
2014-07-17
國(guó)家“十二五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2012BAK17B09 2013BAD19B09)。
*通信作者:樂(lè)國(guó)偉(1956-),男,浙江寧波人,農(nóng)學(xué)博士,教授,博士研究生導(dǎo)師,主要從事營(yíng)養(yǎng)代謝與調(diào)控方面的研究。E-mail:lgw@jiangnan.edu.cn