《Chemico-Biological Interactions》:Quercetin Inhibits Adipogenesis and Promotes Adipose Tissue Remodeling Through Lipophagy-Mediated Lipid Droplet ( LD) Clearance,
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槲皮素通过激活AMPK-DAPK3-ULK1信号轴抑制脂肪细胞分化并促进脂肪组织重塑,其机制涉及增强自噬通量清除脂滴,DAPK3在代谢应激下选择性高表达调控脂噬过程。
Zihan Chen|Baoying Peng|Lei Zhao|Zhibiao Huang|Meifen Chen|Suisheng Zheng|Yujia Jiang|Liang Zhou|Xin Li
广东省疾病预防控制中心,国家卫生健康委员会食品安全风险评估与标准制定专业实验室,中国广东省广州市番禺区大石群贤路160号,511430
摘要
槲皮素是一种膳食类黄酮,已被认为具有预防肥胖的作用;然而,其在脂肪细胞分化和脂肪组织重塑中的作用尚未完全明确。在喂食高脂饮食(HFD)的C57BL/6小鼠中,槲皮素以剂量依赖的方式减轻了体重增加,并减少了白色脂肪组织的扩张,同时没有改变食物摄入量。组织学分析显示脂肪细胞肥大减少,脂肪组织结构得到改善,表明组织重塑得到增强。在分化的3T3-L1脂肪细胞中,槲皮素在脂肪生成的早期阶段显著抑制了脂滴的积累,并增强了自噬过程,这通过LC3-II转化、P62降解和自噬体形成的增加得到了证实。从机制上讲,槲皮素激活了AMPK-DAPK3-ULK1信号通路,促进了脂质吞噬并限制了脂肪细胞分化过程中的脂滴形成。蛋白质组学分析显示了细胞类型的特异性调节:在代谢应激下,DAPK1在整个脂肪组织中占主导地位,而在代谢活跃的分化脂肪细胞中DAPK3选择性上调,这与其在促进脂质吞噬中的作用一致。综上所述,这些发现表明槲皮素通过DAPK3介导的脂质吞噬作用抑制脂肪细胞分化并促进脂肪组织重塑,从而确定DAPK3是脂肪生成过程中的关键调控因子。
部分内容摘录
引言
在过去的几十年里,肥胖已成为一个严重的全球健康问题,在发达国家和发展中国家中其发病率都有显著上升[1],[2]。肥胖通常归因于热量摄入与消耗之间的不平衡,这会导致并加剧多种并发症,包括2型糖尿病、高血压、脂肪肝疾病、心血管疾病和某些癌症[1]。在肥胖状态下,脂肪组织的扩张涉及脂肪细胞肥大
试剂和化学品
槲皮素(Que)和氯喹(CQ)由Sigma-Aldrich(美国密苏里州圣路易斯)提供。针对LC3、P62、ULK1、Phospho-AMPKα1(Thr183)/AMPKα2(Thr172)、AMPK、Tubulin和Gapdh的抗体来自Cell Signaling Technology(美国波士顿)。抗DAPK3抗体购自Abmart(中国北京)。二抗Anti-rabbit IgG(H+L)也来自CST(美国波士顿)。转染试剂来自Invitrogen。葡萄糖(Glu)和总胆固醇槲皮素减轻高脂饮食诱导的体重增加并调节C57BL/6小鼠的能量代谢
喂食高脂饮食12周的C57BL/6小鼠出现了肥胖,表现为体重(图1A)、体形(图1B)、腰围(图1C)和Lee指数(图1D)显著增加(P<0.05)。槲皮素干预(25、50和100 mg/kg)以剂量依赖的方式减轻了这些与肥胖相关的参数,其中100 mg/kg的剂量效果最佳。值得注意的是,槲皮素没有改变总食物摄入量(图1E,F)或能量摄入量(图1G),但显著减少了食物讨论
肥胖的特点是白色脂肪组织(WAT)过度扩张和脂滴(LD)积累。脂质吞噬(选择性自噬降解脂滴)是脂肪稳态的关键调节节点,其失调会加剧代谢功能障碍。膳食补充剂是一种安全有效的肥胖预防和治疗策略。天然黄酮类化合物,包括槲皮素,在这方面受到了广泛关注。作为一种广泛分布的天然黄酮醇,槲皮素可以调节脂肪组织
作者贡献声明
Yujia Jiang: 数据分析。Liang Zhou: 监督。Suisheng Zheng: 验证。Xin Li: 文章撰写——审稿与编辑、方法学、资金获取、数据分析、概念构思。Zihan Chen: 项目管理。Zhibiao Huang: 数据分析。Meifen Chen: 项目管理。Baoying Peng: 项目管理、研究、数据分析。Lei Zhao: 方法学注释
作者声明没有竞争性财务利益
| AMPK | 腺苷单磷酸活化蛋白激酶 |
| AUC | 曲线下面积 |
| BACs | 棕色脂肪细胞 |
| BAT | 棕色脂肪组织 |
| CQ | 氯喹 |
| DAPK | 死亡相关蛋白激酶 |
| Glu | 葡萄糖 |
| HDL-C | 高密度脂蛋白胆固醇 |
| H&E | 苏木精-伊红染色 |
| HFD | 高脂饮食 |
| KEGG | 京都基因组百科全书 |
| LC3 | 微管相关蛋白1轻链3 |
| LD | 脂滴 |
| LDL-C | 低密度脂蛋白胆固醇 |
| LIPA | 溶酶体酸性脂肪酶A |
资助
本研究部分得到了梅州市农业应用基础研究项目(2023C0301001)的资助,以及广东省卫生健康委员会科学基金项目(C2023005)对Xin Li的资助,还有广东省疾病预防控制中心的特别支持计划(编号2025D403)和人才支持计划(编号2025D368)的资助。
利益冲突声明
? 作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能会影响本文所述的工作。