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天然产物让减肥有望

  减肥是爱美人士永远的话题,也是肥胖人士守护健康的一大挑战,都说一年之计在于春,萌 Cece 的减肥 flag 已经立好 。为了减肥,萌 Cece 可是看了不少东西,最近关于草药成分燃脂的科研文章引起了萌 Cece 的注意,拿着文章赶紧来向我们的小编求助,小编大笔一挥,给它理一理。
 
  脂肪有分类吗?
 
  都说“燃脂”,但很少有人了解脂肪组织。其实脂肪组织主要分为两类:白色脂肪组织 (WAT) 和棕色脂肪组织 (BAT)。白色脂肪以甘油三酯的形式储存多余的能量,而棕色脂肪则通过消耗能量产热,在保暖和抵抗肥胖中起重要作用。
 
  棕色脂肪在新生儿体内较为丰富,有助于保暖。最初,棕色脂肪在成年人体内被认为是不存在或者无关紧要的,但后来被证明,在成年人体内,也有着代谢活跃的棕色脂肪,并且对能量平衡很重要,有临床研究认为,棕色脂肪是治疗肥胖症及其相关代谢障碍的潜在靶点。近年来,白色脂肪褐变 (Browning),即米色脂肪已经发展成为糖尿病和新陈代谢研究中的热门话题。
 
  让脂肪“变色”
 
  近期,Cell Metabolism 上刊登了上海市第六人民医院糖尿病研究所刘军力团队题为 The phytochemical hyperforin triggers thermogenesis in adipose tissue via a Dlat-AMPK signaling axis to curb obesity 的文章,研究发现贯叶连翘提取物贯叶金丝桃素 (Hyperforin, HPF) 可通过 Dlat-AMPK 信号轴促进脂肪组织产热,从而抑制肥胖。
 
  
 
  图 1. 文章图解摘要
 
  在生理上,产热作用 (Thermogenesis) 是由冷感受或饮食摄取发动的,其机制是刺激交感神经释放去甲肾上腺素,激活脂肪组织中的 β3-肾上腺素能受体 (β3-ARs),通过 PKA-p38 MAPK-Ucp1 信号转导轴促进脂肪生热。(PS:狭义上的产热作用是指非颤抖性产热,不包括抖一抖,“动一动就暖了”不属于非颤抖性产热哦~)
 
  HPF 是一种具有抗抑郁作用的瞬时受体电位离子通道 TRPC6 激活剂,但它关于抗肥胖的作用此前未见报道。作者团队通过 CMap 筛选,鉴定出 HPF 在小鼠体内具有抗肥胖作用。然后通过细胞实验和动物实验验证,结果表明 HPF 通过依赖于 Ucp1 的途径刺激 AMPK 和 PGC-1α 有效地促进了生热作用。
 
  “专属天使” Ucp1:Ucp1 是棕色脂肪细胞线粒体上的跨膜解偶联蛋白,它以热量的形式消耗线粒体质子梯度的能量,来介导棕色脂肪和米色脂肪中非战栗产热。HPF 处理上调了间充质干细胞 C3H10T1/2 衍生的脂肪细胞中的 Ucp1 mRNA,增加了 Ucp1 蛋白的表达 (如图 2A),HPF 处理的 ob/ob 小鼠的腹股沟白色脂肪 (iWAT) 和棕色脂肪中的 Ucp1 丰度上调。Ucp1 的出现表明 iWAT 的褐变,Ucp1 的表达量升高也说明了棕色脂肪更活跃。(谁不称赞一声 Ucp1 真是专属棕色脂肪的“小天使”呢~)
 
  
 
  图 2. HPF 通过激活 AMPK-PGC1α-Ucp1 途径促进脂肪细胞产热,抑制肥胖
 
  脂肪细胞产热关键蛋白 PGC1α:HPF 上调了不同来源的脂肪细胞中 AMPK 和 p38 磷酸化水平 (如图 2B)。已知 AMPK 可通过 PGC1α 上调 Ucp1 表达。HPF 诱导了 C3H10T1/2、HMSC、原代腹股沟脂肪细胞或原代棕褐色脂肪细胞中衍生的脂肪细胞中 PGC1α 的表达。PGC1α 的表达量的上升将 AMPK-PGC1α-Ucp1 这条线路串联了起来。
 
  直接靶标 Dlat:他们通过 LiP-SMap、微量热泳动分析和分子对接 (Docking) 分析相结合,鉴定出 HPF 的直接分子靶标二氢硫辛酸转乙酰基酶 (Dlat),体内体外实验均证明了 Dlat 的缺失减弱 HPF 介导的脂肪组织褐变,且全基因组关联研究分析表明 DLAT 基因的变异与人类肥胖显著相关。
 
  作者团队认为,Dlat 在刺激 AMPK 中的确切作用还需要进一步探索,Dlat 可能是抗肥胖作用的有用靶标,并且可以对 HPF 进行结构优化,开发亲和力更高,最佳药物动力学和较低不良反应的药物。在此,也恭喜 MCE 的客户发表大作,期待你们进一步的研究!(文章中使用的 AMPK 抑制剂 Compound C,PKA 抑制剂 H-89 和 KT5720 购自 MedChemExpress)
 
  不少天然产物也曾被报道具有诱导白色脂肪褐变的作用,今年 1 月安徽农业大学宛晓春团队在 Molecular Nutrition & Food Research 上发表的题为 Yellow Tea Stimulates Thermogenesis in Mice through Heterogeneous Browning of Adipose Tissues 的文章,发现大叶黄茶能通过脂肪组织褐变刺激小鼠产热。除此之外,辣椒素 (Capsaicin)、白藜芦醇 (Resveratrol)、黄连素 (Berberine) 等天然产物也曾被报道能诱导白色脂肪组织褐变。
 
  一些天然产物的抗肥胖作用仍需深入探索,科学家们真的为人类的减肥大业操碎了心~~
 
  最后,不得不说天然产物真是伟大的宝库,MCE 已经整理了多个天然产物相关化合物库,等您来探索!
 
  相关产品
 
  Hyperforin
 
  TRPC6 通道激活剂;具有抗抑郁作用;能靶向二氢硫辛酸转乙酰基酶 (Dlat),通过 Dlat-AMPK 信号轴触发脂肪组织中的生热作用,从而抑制肥胖。
 
  Capsaicin
 
  TRPV1 激动剂;能通过激活 TRPV1 通道会触发白色脂肪褐变来抑制肥胖。
 
 
  天然多酚,具有抗氧化,抗炎,保护心脏和抗癌的特性。它的靶点广泛,如 mTOR、JAK、β-amyloid、Adenylyl cyclase、IKKβ、DNA polymerase;通过 AMPKα1 激活诱导腹股沟白色脂肪形成棕色样脂肪细胞。
 
  Berberine
 
  中草药黄连中分离出来的一种生物碱,常用作抗生素;具有激活棕色脂肪的产热作用。
 
  HY-L021 天然产物库
 
  收录了 2600+ 种天然产物,包括糖类和糖苷,苯丙素类,醌类,黄酮类,萜类,类固醇,生物碱,酚类,酸和醛等。天然产物化合物库是一种有用的药物开发工具,可用于高通量筛选 (HTS) 和高内涵筛选 (HCS)。
 
  中药单体化合物库
 
  收集了 1300+ 种中草药来源的单体化合物,包括含黄酮类、多酚类、生物碱、萜类等多种结构类型,具有较高的药用价值,是筛选中药来源药物的有用工具。
 
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