抹茶对高脂诱导的肝脏炎症反应及肝癌的作用效果与机制研究

发布时间：2020-11-20 10:57

　　 肥胖能够导致心血管疾病、Ⅱ型糖尿病、脂肪肝、高血压、高脂血症等一系列代谢综合征,是目前世界上最具挑战性的公共健康问题之一,探寻安全有效的降脂减肥治疗方法成为了近年来的研究热点。茶叶作为广受全球人民喜爱的饮品,具有降脂减肥、杀菌消炎、防癌抗辐射等健康功效。与传统茶叶相比,抹茶的“吃茶”利用形式使得茶叶中全部功效成分得以充分摄入,已被报道在改善血糖与肠道菌群、保护二型糖尿病引起的肾脏损伤与肝脏损伤、对抗肥胖及其相关并发症等方面具有突出的效果,但其降脂减肥的具体作用机理与分子机制仍有待深入探索。本论文就抹茶对高脂饮食诱导的肥胖表征、脂质积累、肝脏炎症反应和肝癌的影响展开了研究,通过相关细胞模型和动物模型为抹茶降脂减肥及保护肝脏损伤的作用功效与调控机制提供了实验参考。本论文的主要研究结果如下:(1)将抹茶样品通过水浸提和70%乙醇浸提制备水提取物(matcha water extract,MWE)和乙醇提取物(matcha ethanol extract,MEE),并测定MWE和MEE中游离氨基酸、茶多酚、儿茶素、咖啡碱、总糖、可溶性蛋白等生化成分的含量。结果发现MWE和MEE均富含茶多酚,其中儿茶素以EGCG含量最高。此外,MWE含有更多的游离氨基酸和总糖,MEE含有更多的茶多酚、蛋白质和咖啡碱。抗氧化活性方面,二者均表现出良好的DPPH清除能力、ABTS清除能力和铁离子还原能力,总体上MEE强于MWE。(2)建立模拟高脂炎性损伤的棕榈酸诱导的人肝脏L0-2细胞模型,观察MEE和MWE对L0-2细胞形态变化与炎症反应的作用效果。从实验结果可以看出,抹茶提取物能够浓度依赖的改善PA刺激下L0-2细胞的形态损伤和脂质积累。同时不同程度降低棕榈酸诱导的TNF-α炎症因子释放和TLR4、MyD88的蛋白表达,说明抹茶抑制高脂诱导的肝脏炎症损伤可能与抑制TLR4/MyD88通路的激活密切相关。(3)建立高脂饮食诱导的C57BL/6肥胖小鼠模型,将50只小鼠分为五组,分别饲喂正常饮食(NCD)、高脂饮食(HFD)、高脂饮食添加0.1%抹茶(HML)、高脂饮食添加0.5%抹茶(HMM)和高脂饮食添加1.0%抹茶(HMH),观察喂养6周后的肥胖相关表征和肝脏炎症反应。结果表明,膳食补充抹茶能够显著降低因高脂饮食而造成的小鼠体重上升、组织脂质积累、脂肪细胞增大、血糖血脂升高和炎症细胞因子增加。同时,对小鼠肝脏组织中TLR4和MyD88的PCR和WB检测结果表明,抹茶能够抑制TLR4和MyD88基因与蛋白表达,说明TLR4/MyD88通路信号是抹茶抑制高脂饮食诱导的肝脏炎症反应的潜在作用靶点。(4)研究表明肥胖能够增加肝癌的患病风险,本论文通过人肝癌细胞HepG2模型对MEE和MWE的抗肝癌作用进行了研究。结果表明,抹茶提取物能够浓度依赖的抑制HepG2细胞的增殖和迁移,并促进细胞的凋亡与周期阻滞。此外,抹茶提取物能够提升HepG2细胞的SOD、CAT、GSH水平,使细胞抗氧化酶水平升高。相关通路关键因子的WB实验结果表明,抹茶提取物能够使细胞凋亡相关的关键因子Bcl-2表达减少,Bax表达增多,Bcl-2/Bax比值下降,从而发挥对HepG2细胞的凋亡促进作用。
【学位单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2020
【中图分类】：TS201.4;R735.7;R575
【部分图文】：

根据抹茶提取物对HepG2细胞增殖的影响结果,选取了对增值率影响显著,且呈良好浓度依赖性的400μg/mL、600μg/mL、800μg/mL作为各组的低、中、高浓度,进行后续的实验。5.4.2 抹茶提取物对HepG2细胞形态的影响

用不同浓度的抹茶提取物以及阳性对照紫杉醇处理HepG2细胞24 h后,对细胞形态的影响如图3.3所示。可以看出,空白Control组在培养24 h后,细胞贴壁形态正常,呈现多边形,互相衔接,成团聚拢,呈“铺路石”状。在阳性对照紫杉醇10μg/mL处理24 h后,细胞数量明显减少,细胞变小,形态呈圆形,各自排布松散。在抹茶水提物400μg/mL浓度培养24 h下,细胞数量减少,排列稍显松散,在抹茶水提物浓度达到600μg/mL、800μg/mL时,细胞开始变小、变圆,数量逐步减少,细胞排列逐步松散,整体趋势与阳性对照保持一致,可以表明细胞形态的变化呈浓度依赖性。另外,从MWE-H细胞形态图可看出,部分细胞形态由多个小细胞规则组合而成,呈有丝分裂的典型形态,由此推测在抹茶水提物高浓度作用时,细胞停滞于有丝分裂期。在抹茶醇提物400μg/mL浓度作用下,细胞间距没有明显变化,但细胞形态出现细胞不规则突起,部分细胞形态呈长条形,部分细胞变圆,在浓度达到600μg/mL、800μg/mL时,细胞排列开始松散,数量逐渐变少,形态变圆变小,整体趋势依旧呈现浓度依赖性。但相较于抹茶水提物组及阳性对照组,仍有部分细胞呈现多边形或长条形形态。5.4.3 抹茶提取物对HepG2细胞的SOD、CAT、GSH水平的影响

5.4.3 抹茶提取物对HepG2细胞的SOD、CAT、GSH水平的影响不同浓度的抹茶提取物对HepG2的SOD、CAT、GSH水平的影响如图5.4所示。可以看出,随着浓度增加,抹茶水提物极显著提升了HepG2细胞的SOD、CAT、GSH水平(p<0.01),呈浓度依赖性。抹茶醇提物同样极显著的提升了HepG2细胞的SOD、CAT、GSH水平(p<0.01)。
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本文编号：2891318