花椒叶与枝提取物通过抑制CHOP和激活PPARγ促进3T3-L1脂肪细胞分化的机制研究

【字体: 时间:2025年07月29日 来源:Animal Cells and Systems 2.5

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  本研究揭示了韩国湖南地区花椒(Zanthoxylum schinifolium)叶(LZSE)和枝(TZSE)的70%乙醇提取物通过抑制内质网应激标志物CHOP、促进有丝分裂克隆扩增(MCE)及激活过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ),显著增强3T3-L1脂肪细胞分化。UPLC-ESI-Q-TOF-MS结合分子对接分析鉴定出多种潜在PPARγ激动剂成分,为代谢性疾病(如糖尿病)提供了新型天然药物候选。

  

花椒提取物的促脂肪分化效应

韩国湖南地区花椒(Zanthoxylum schinifolium)的叶(LZSE)和枝(TZSE)70%乙醇提取物在3T3-L1前脂肪细胞中展现出显著的促分化作用。通过油红O染色和基因表达分析,发现LZSE在50-200 μg/mL浓度范围内剂量依赖性地增加脂滴积累,同时上调关键成脂基因PPARγ、C/EBPα和FABP4的表达,且无细胞毒性。值得注意的是,早期分化阶段(0-48小时)的处理效果最为显著,提示其作用靶点集中于分化启动阶段。

早期分化的分子调控机制

LZSE通过双重机制促进脂肪生成:

  1. CHOP抑制:LZSE显著降低内质网应激因子CHOP的表达(48小时降低63.4%),解除其对C/EBPα/β的抑制作用,从而激活PPARγ通路。
  2. 有丝分裂克隆扩增(MCE)促进:细胞周期分析显示,LZSE处理24小时后,S期细胞比例从8.6%增至10.3%,伴随周期蛋白Cyclin E和CDK2表达上调,加速细胞周期进程。

枝提取物的协同效应

与叶提取物相比,枝提取物(TZSE)表现出更强的PPARγ激活能力。报告基因实验显示,300 μg/mL TZSE使PPARγ转录活性提高3.38倍,且特异性上调PPARγ靶基因(如Glut4和PEPCK)。质谱分析揭示TZSE富含橙皮苷(hesperidin)等独有成分,分子对接证实其与PPARγ配体结合域(LBD)的关键氨基酸(Ser289、Tyr473)形成氢键,结合能达-6.5 kcal/mol,与阳性对照罗格列酮(-7.4 kcal/mol)相当。

地理来源的药效差异

与既往报道的中国产花椒甲醇提取物的抗脂肪生成作用不同,本研究强调提取溶剂(70%乙醇)和产地(韩国湖南)共同决定活性成分谱。UPLC-ESI-Q-TOF-MS鉴定出23种成分,其中新绿原酸(neochlorogenic acid)和4-咖啡酰奎宁酸(4-CQA)为主要成分,二者与PPARγ的亲和力分别为-6.8和-7.1 kcal/mol,可能通过稳定PPARγ的AF-2构象发挥激动剂效应。

转化医学价值

该研究为开发基于花椒提取物的代谢调节剂提供了理论依据,其通过CHOP-PPARγ轴调控脂肪细胞功能,或可改善胰岛素抵抗和脂代谢紊乱,且天然成分的多靶点特性可能规避合成药物(如噻唑烷二酮类)的心血管副作用。未来需进一步验证其在动物模型中的疗效及成分协同作用机制。

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