《Food Science & Nutrition》:Oral Copaiba Oil-Resin Supplementation Reduces Plasma and Hepatic Oxidative Stress in Female and Male Hypothalamic-Obese Animals
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氧化应激是肥胖功能障碍相关性脂肪性肝病的一个特征。古巴油树脂(Co-resin)以其抗氧化和保肝特性而闻名;然而,其对肥胖啮齿动物氧化系统的影响尚不清楚,特别是关于潜在的性别差异。在此,研究人员评估了口服Co-resin补充剂对下丘脑诱导性肥胖的雄性和雌性啮齿
氧化应激是肥胖功能障碍相关性脂肪性肝病的一个特征。古巴油树脂(Co-resin)以其抗氧化和保肝特性而闻名;然而,其对肥胖啮齿动物氧化系统的影响尚不清楚,特别是关于潜在的性别差异。在此,研究人员评估了口服Co-resin补充剂对下丘脑诱导性肥胖的雄性和雌性啮齿动物血浆和肝脏氧化参数的影响。在出生后早期(PND)通过给予谷氨酸单钠(MSG;4 g kg?1)诱导下丘脑性肥胖,而对照组(CON)动物接受等摩尔盐水溶液。从30至90 PND,MSG和CON组(两种性别)被分为Co-resin补充组(0.5 mL kg?1,每周三次,持续8周)或非补充组。评估了肥胖度、血浆和肝脏代谢及氧化标志物。肝组织用于组织学分析。雄性和雌性MSG肥胖大鼠表现出更高的肥胖度和代谢功能障碍,并伴有血浆和肝脏中谷胱甘肽还原酶(GR)、谷胱甘肽-S-转移酶(GST)和过氧化氢酶(CAT)抗氧化活性的降低。在两种性别的MSG肥胖大鼠中也观察到肝脏谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)的降低。此外,MSG肥胖(雄性和雌性)动物的血浆和肝脏硫代巴比妥酸反应物质(TBARS)和活性物种(RS)增加。两种性别的MSG肥胖大鼠表现出异常的肝脏组织病理学和肝脏超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化氢酶(CAT)含量降低。口服Co-resin补充剂有效恢复了MSG肥胖雄性和雌性的血浆和肝脏氧化系统,而肥胖度无显著变化。然而,Co-resin补充剂对MSG肥胖雌性的代谢参数有更积极的影响,因为它恢复了肝脏结构异常、血浆甘油三酯水平和胰岛素反应性。
论文解读:口服古巴油树脂补充剂对下丘脑性肥胖雌雄大鼠血浆和肝脏氧化应激的影响
肥胖以白色脂肪组织(WAT)过度扩增为特征,并伴随慢性促炎状态,与肝脏损伤密切相关。肥胖状态下肝脏炎症加重、脂肪蓄积增加,以及糖原分解和脂肪生成途径紊乱,是肝脏胰岛素抵抗(IR)的主要后果,进而促进高血糖、血脂异常及2型糖尿病和心血管疾病的发生。氧化还原反应失衡导致活性氧(ROS)过量产生,直接参与肥胖动物的代谢紊乱和肝损伤。肥胖可超越机体酶促和非酶促抗氧化系统的代偿能力,引发氧化还原状态改变,促进炎症性、代谢性和增殖性肝损伤。代谢功能障碍相关性脂肪性肝病(MASLD)中常见ROS过量,并与肝脏IR密切相关。因此,保护肝脏抗氧化系统和控制ROS生成对维持肝脏功能与形态至关重要。
巴西雨林富含具有健康益处的植物和生物分子,古巴油树脂(Co-resin)是从古巴属(Copaifera)树干提取的油树脂,具有抗炎、抗菌、抗肿瘤等特性,其抗氧化和抗脂质过氧化作用备受关注。Co-resin的主要成分为倍半萜类,其中β-石竹烯(β-caryophyllene)被认为是最丰富的成分,并具有抗氧化活性。然而,Co-resin对肥胖状态下肝脏氧化应激的影响尚未明确,特别是性别差异方面的研究几乎空白。下丘脑性肥胖模型通过新生期给予高剂量谷氨酸单钠(MSG)损伤弓状核(ARC),可再现人类肥胖的多种代谢异常,且不伴随食欲亢进,为研究Co-resin的抗氧化作用提供了独特模型。
本研究采用实验性、定量和分析性设计,在西巴拉那州立大学(UNIOESTE)完成,并遵循巴西国家动物实验控制委员会(CONCEA)及动物使用伦理委员会(CEUA)的规范。研究人员将新生Wistar大鼠在出生后第2至6天皮下注射MSG(4 g kg
?1)诱导下丘脑性肥胖,对照组给予等摩尔盐水。从30至90天(PND),将两种性别的MSG和CON动物分别分为Co-resin补充组(0.5 mL kg
?1,每周三次,持续8周)和非补充组(NS),共8个实验组(n=8-10只/组)。研究评估了生物特征参数、肥胖度(Lee指数、r-WAT)、血浆代谢指标(葡萄糖、甘油三酯、TyG指数),以及血浆和肝脏的氧化应激标志物(GPx、GR、GST、GSH、SOD、CAT活性,TBARS、RS、CP含量),并通过Western blot检测SOD和CAT蛋白水平,同时进行肝脏组织学分析和主成分分析(PCA)。Co-resin的成分分析采用总酚含量(TPC)、总黄酮含量(TF)、DPPH和ABTS自由基清除实验。
结果显示,Co-resin具有较高的体外抗氧化活性。在雌性大鼠中,MSG诱导的肥胖显著影响最终体重、鼻肛长度(NAL)、Lee指数、r-WAT、空腹血糖、甘油三酯(TGL)和TyG指数。MSG非补充(MSGNS)雌性表现出更高的肥胖度和血糖、TGL水平,而Co-resin补充(MSGCo)雌性的TGL水平恢复至接近非肥胖对照组。在雄性中,MSG同样显著改变上述参数,但Co-resin补充对雄性TGL和TyG无改善作用。在氧化应激方面,MSGNS雄性和雌性均出现血浆和肝脏GR、GST、CAT活性显著降低,肝脏GPx活性降低,血浆和肝脏TBARS、RS、CP水平升高,以及肝脏SOD和CAT蛋白含量降低。Co-resin补充可有效恢复两种性别MSG肥胖动物血浆和肝脏的抗氧化酶活性,并降低氧化应激标志物水平。Western blot分析显示,Co-resin补充使雌性MSG组SOD和CAT蛋白水平恢复至接近对照组,雄性肝脏中也有显著提升。肝脏组织学分析表明,MSGNS雌性和雄性均出现肝窦扩张、核移位和微泡性脂滴沉积,Co-resin补充可逆转这些异常,其中雌性MSGCo组的肝脂肪变性等级虽仍为1级,但脂滴百分比降低;雄性MSGCo组则不再符合脂肪变性标准。PCA分析进一步证实,Co-resin补充显著调节了血浆和肝脏氧化应激相关变量的聚类分布,使MSG动物的氧化还原状态趋向对照组。
讨论指出,MSG肥胖模型模拟了人类肥胖早期的可逆阶段,Co-resin可能通过其抗氧化和抗炎特性发挥保护作用,其主要成分β-石竹烯可能通过诱导核因子E2相关因子2(Nrf2)核转位上调抗氧化防御基因。性别差异显著,Co-resin对雌性MSG肥胖动物的代谢改善(TGL、胰岛素反应性和肝脏结构)更为明显,可能与生长激素(GH)和性激素的差异有关。研究局限性包括未进行成分精确定量、未检测mRNA表达、未设置阳性对照,但现有结果已充分表明Co-resin的氧化应激调节潜力。
研究结论:下丘脑性肥胖雌性和雄性大鼠存在血浆和肝脏抗氧化系统失衡,与肝脏功能障碍相关。首次证实长期口服Co-resin能够在不可起肥胖度显著改变的情况下,预防并恢复肥胖大鼠血浆和肝脏抗氧化系统失衡。这些保护效应在MSG肥胖雌性中更为显著,并伴随甘油三酯谱、胰岛素反应性和肝脏组织病理学状态的改善。因此,口服Co-resin补充可减轻或避免肥胖状态下常见的氧化失衡,其对肥胖及相关合并症(如MASLD和糖尿病)的临床应用价值值得进一步评估。