jurnal 10The Major Green Tea Polyphenol, (-)-Epigallocatechin-3-Gallate, Inhibits Obesity, Metabolic Syndrome, and Fatty Liver Disease in High-Fat–Fed Mice

Mousumi Bose,3,5 Joshua D. Lambert,3,6 Jihyeung Ju,3 Kenneth R. Reuhl,4 Sue A. Shapses,5
and Chung S. Yang3,5*
3Department of Chemical Biology and 4Department of Pharmacology and Toxicology, Ernest Mario School of Pharmacy, Rutgers,
the State University of New Jersey, Piscataway, NJ 08854; and 5Graduate Program of Nutritional Sciences, Rutgers,
the State University of New Jersey, New Brunswick, NJ 08901


Mayor dari Polifenol teh Hijau  (-)-Epigallocatechin-3-gallate, Menghambat Obesitas,Sindrom metabolik, dan Fatty Liver Disease pada Tikus Tinggi Lemak-Fed

Dalam studi ini, kami meneliti efek teh hijau utama polifenol, (-)-epigallocatechin-3-gallate (EGCG), pada highfat- diinduksi obesitas, gejala dari sindrom metabolik, dan perlemakan hati pada tikus. Pada tikus yang diberi diet tinggi lemak (energi 60%
sebagai lemak), suplementasi diet dengan pengobatan EGCG (3,2 g / kg diet) selama 16 minggu mengurangi berat badan (BW) gain tubuh, persen
lemak tubuh, dan berat lemak visceral (P, 0,05) dibandingkan dengan tikus tanpa EGCG pengobatan. BW Penurunan itu
dikaitkan dengan peningkatan lipid tinja dalam kelompok tinggi lemak-makan (r2 ¼ 0,521, P, 0,05). EGCG pengobatan insulin dilemahkan
resistensi, kolesterol plasma, dan konsentrasi protein chemoattractant monosit dalam tinggi lemak-makan tikus (P, 0,05).
EGCG pengobatan juga mengalami penurunan berat hati, trigliserida hati, dan alanin aminotransferase konsentrasi plasma
tinggi lemak-makan tikus (P, 0,05). Analisis histologis sampel hati mengungkapkan penurunan akumulasi lipid dalam hepatosit
pada tikus diperlakukan dengan EGCG dibandingkan dengan diet tinggi lemak-makan tikus tanpa EGCG pengobatan. Dalam eksperimen lain,
3-mo berusia tikus-lemak-induced tinggi obesitas menerima pengobatan EGCG jangka pendek (3,2 g / kg diet, 4 minggu) mengalami penurunan mesenterika
Berat lemak dan glukosa darah dibandingkan dengan tikus kontrol tinggi lemak-makan (P, 0,05). Hasil kami menunjukkan bahwa EGCG dalam jangka panjang
pengobatan dilemahkan perkembangan obesitas, gejala yang berhubungan dengan sindrom metabolik, dan perlemakan hati.
Pengobatan EGCG jangka pendek muncul untuk membalikkan sudah ada lemak-induced tinggi patologi metabolisme pada tikus gemuk.
Efek ini dapat dimediasi oleh penurunan penyerapan lipid, inflamasi menurun, dan mekanisme lainnya.
Pengantar
Tingkat obesitas, yang didefinisikan sebagai BMI $ 30 kg/m2, telah meningkat
secara dramatis di Amerika Serikat di masa lalu 20 y dan terutama
dalam 10 y lalu (1). Ada hubungan positif yang kuat antara
obesitas dan diabetes tipe II, penyakit jantung, dan hipertensi
(2). Asosiasi ini menggambarkan sindrom metabolik,
pengelompokan faktor risiko termasuk obesitas perut, insulin
resistensi, dan dislipidemia. Sindrom metabolik juga sering
ditandai oleh peradangan kronis dan steatosis hati (3).
Teh hijau yang dikonsumsi di seluruh dunia, khususnya di Asia Timur
negara. Teh hijau mengandung kafein dan polifenol senyawa
dikenal sebagai catechin. Yang paling berlimpah catechin ditemukan
dalam teh hijau adalah (-)-epigallocatechin-3-gallate (EGCG), yang memiliki 7
telah disarankan untuk bertanggung jawab untuk banyak kesehatan potensial
efek teh (4,5).
Pada tahun 1999, Dulloo et al. (6) menemukan bahwa pemberian hijau
ekstrak teh signifikan meningkatkan pengeluaran energi dan lemak
oksidasi dalam kelompok laki-laki muda. Sejak itu, beberapa klinis
percobaan telah melaporkan efek persiapan teh pada peningkatan
pengeluaran energi, oksidasi lemak, penurunan berat badan, massa lemak, dan
pemeliharaan berat badan setelah penurunan berat badan (7-9). Namun demikian,
apakah efek ini disebabkan katekin atau kafein belum
diselesaikan. Beberapa penelitian pada hewan model menunjukkan bahwa hijau
ekstrak teh penurunan berat badan dan mendapatkan lemak tubuh (10,11). Di
2005, melaporkan bahwa pengobatan dengan TEAVIGO, teh hijau
ekstrak berisi $ 94% EGCG dan # 0,1% kafein, secara signifikan mengurangi berat badan (BW) dan lemak tubuh yang berbeda
strain tikus yang diberi diet tinggi lemak (12,13).
Selain efek penurunan berat badan nya, ada penelitian yang memiliki
menyarankan bahwa mengkonsumsi teh dapat mengurangi metabolisme lainnya
kelainan yang berhubungan dengan obesitas. Beberapa penyelidikan klinis
menunjukkan bahwa perlakuan teh mengurangi glukosa darah puasa dan
toleransi glukosa membaik pada subyek sehat dan diabetes
(14,15) uji klinis arecent melaporkan. Bahwa ketika subyek sehat
diberi ekstrak hijau, hitam, dan teh murbei
bersamaan dengan tinggi pati dan lipid-makan, karbohidrat
penyerapan secara signifikan tumpul (16).
Ada beberapa penelitian yang menjelaskan efek menguntungkan dari
konstituen teh pada model binatang dari sindrom metabolik
(15,17). Satu studi melaporkan bahwa pemberian oral EGCG
selama 3 minggu secara signifikan mengurangi tekanan darah dan meningkatkan
sensitivitas insulin pada tikus hipertensi spontan (18). A
penelitian terbaru oleh Wolfram et al. (19) melaporkan bahwa TEAVIGO
toleransi glukosa secara signifikan meningkatkan pengobatan dan insulin
sensitivitas dalam db / db tikus.
Steatosis hati (atau penyakit hati berlemak nonalkohol) dan
peradangan tingkat rendah kronis adalah 2 kondisi yang berhubungan
dengan obesitas dan sindrom metabolik (3,20). Hijau
Konsumsi teh telah terbukti berkorelasi terbalik dengan
kerusakan hati (konsekuensi dari steatosis hati progresif) dan
dengan tanda peradangan pada manusia (21,22). Dalam tinggi lemak-
makan C57BL/6J dan leptin-kekurangan ob / ob tikus gemuk, teh hijau
pengobatan mengurangi lipid hati dan penanda kerusakan hati
(10,23).
Efek dari dosis fisiologis yang relevan dari EGCG pada
obesitas dan lemak-induced tinggi patologi yang terkait dengan
sindrom metabolik belum sistematis dipelajari. Itu
tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh EGCG diet
pada berat badan, penanda resistensi insulin, steatosis hati,
dan penanda inflamasi dalam tinggi lemak tikus diet-induced
model untuk obesitas dan syndrome.We metabolik dipelajari baik
efek jangka panjang EGCG dalam menumbuhkan tikus tinggi lemak-makan dan
efek jangka pendek EGCG pada tikus gemuk 3-mo-tua.
Bahan dan Metode
Kimia dan diet
EGCG adalah hadiah dari Mitsui Norin. Komersial diet rendah lemak (LF; 10%
energi sebagai lemak), diet tinggi lemak (HF, energi 60% sebagai lemak), dan tinggi lemak ditambah
EGCG (HFE, energi 60% sebagai lemak, 3,2 g EGCG / kg diet) Diet (Tabel 1) adalah
disiapkan oleh Diet Research. Secara singkat, masing-masing bahan ditimbang (dalam
0,5% dari jumlah yang dibutuhkan) dan dicampur untuk homogenitas dalam yang sesuai
bubuk diet. Campuran tersebut kemudian dibentuk menjadi pelet berukuran sama
dan ditempatkan dalam ruang suhu dan kelembaban yang dikendalikan untuk menghapus
kelembaban dari diet.
Pengobatan Diet
Jangka panjang administrasi diet EGCG (Expts. 1 dan 2). Semua
hewan percobaan dilakukan sesuai dengan protokol yang disetujui oleh
Kelembagaan Perawatan Hewan dan Penggunaan Komite di Rutgers University
(Piscataway, NJ). Seratus pria C57BL/6J tikus (umur 5-6 minggu) dari
baik koloni peternakan departemen atau Jackson Laboratorium yang
digunakan dalam 2 percobaan jangka panjang. Pertama pengobatan jangka panjang (Expt. 1,
n ¼ 38, 6 minggu tua) dirancang untuk menentukan efek EGCG pada BW
dan lemak tubuh pada tikus tinggi lemak-makan. The 2nd pengobatan jangka panjang (Expt. 2,
n ¼ 56, 5 wk tua) dirancang untuk mengkonfirmasi temuan pada BW dan lemak
dari Expt. 1 dan juga untuk menentukan dampak EGCG pada lipid tinja,
hiperglikemia, resistensi insulin, tanda peradangan, dan lemak
hati yang disebabkan oleh diet tinggi lemak. Dalam kedua studi, tikus diberi LF, HF, atau
HFE diet selama 16 minggu. Berdasarkan skala alometrik, dosis saat ini digunakan
dari 3,2 g / kg diet pada tikus sesuai dengan 10 cangkir 200 ml teh hijau
(Berisi 2 daun teh g per cangkir) per hari untuk rata-rata orang
membutuhkan 8374 kJ (2000 kkal) / d. BW dan asupan makanan (pada per-kandang
dasar) yang diukur setiap minggu. Untuk pengukuran lipid kotoran dari Expt. 2,
seprai kandang berubah selama wk 10 dan kotoran dikumpulkan dari
kandang hari berikutnya.
Pengobatan diet jangka pendek dari EGCG (Expt. 3). Untuk menentukan
efek jangka pendek dari EGCGon tinggi lemak-makan tikus (Expt. 3), 5 - 6-minggu-tua
tikus C57BL/6J jantan diberi makan baik LF (n ¼ 9) atau HF (n ¼ 18) diet untuk
9 minggu, setelah itu, 10 tikus dari kelompok HF secara acak dipetik dan
beralih ke HFE diet. Tikus diobati dengan diet untuk tambahan
4 minggu. BW dan asupan makanan (pada basis per kandang) yang diukur setiap minggu.
Glukosa darah
Hari onthe pengukuran glukosa darah, makanan telah dihapus dan kandang
seperai berubah (untuk meminimalkan coprophagy) 7-8 jam sebelum pengukuran.
Darah dikumpulkan dari vena ekor dan konsentrasi glukosa
diukur dengan OneTouch memantau glukosa Dasar (Lifescan).
Glukosa darah (dari makanan-kekurangan tikus) diukur 6 kali sepanjang
jalannya Expt. 2. Untuk Expt. 3, glukosa darah diukur 3 kali
sepanjang perjalanan penelitian, dua kali sebelum tikus dipindahkan
ke HFE diet (pada minggu 4 dan 7 penelitian) dan sekali pada akhir penelitian
(Pada minggu 13).
Tissue panen
Untuk Expt. 1, tikus adalah makanan dirampas selama 6 jam sebelum membunuh setelah 16 minggu dari
pengobatan. Mencit ditimbang dan dibunuh oleh CO2 overdosis. Jumlah persen
lemak tubuh diukur postmortem dengan dual-energi X-ray absorptiometry
menggunakan PIXImus densitometer (Lunar GE Medical Systems). Mendalam
jaringan adiposa (mesenterika, epididimis, dan retroperitoneal depot) yang
dipanen, dibilas, dan ditimbang.
Untuk Expt. 2, tikus adalah makanan dirampas dan dibunuh seperti dijelaskan di atas.
Seluruh darah diperoleh melalui pungsi jantung. Jaringan adiposa viseral
(Mesenterika, epididimis, dan retroperitoneal depot) dan hati yang
dipanen, dibilas, dan ditimbang. Fatty liver awalnya didiagnosis dengan
diubah warna (warna merah muda karena akumulasi lipid) dan kemudian
dikonfirmasi oleh analisis histologis (kriteria yang dijelaskan di bawah). Salah satu lobus hati itu tetap dalam formalin 10%, sisanya adalah snap-beku kering
es. Plasma diisolasi dengan sentrifugasi pada 700 3 g di kamar
temperatur; 15 menit, dan snap-beku es kering. Semua sampel beku
disimpan pada 280? C.
Untuk Expt. 3, semua tikus dari LF, HF, dan HFE kelompok ditimbang
dan dibunuh oleh CO2 overdosis setelah 13 minggu pengobatan. Adiposa viseral
jaringan (mesenterika, epididimis, dan retroperitoneal depot) yang
dipanen, dibilas, dan ditimbang.
Analisis biokimia dari sampel plasma
Semua sampel dianalisis pada tikus makanan dirampas berasal dari Expt. 2. Plasma
insulin ditentukan dengan ELISA (Millipore). Plasma kolesterol
ditentukan oleh Kolesterol E kit (Wako Diagnostik). Plasma monosit
chemoattractant protein 1 (MCP-1) ditentukan dengan ELISA (R & D
Sistem). Plasma tumor necrosis factor-a dan interleukin-6 (IL-6) yang
ditentukan dengan ELISA (Invitrogen). Plasma SGPT
(ALT) konsentrasi ditentukan secara spektrofotometri menggunakan
ALT DiscretePak dari Catachem.
Perhitungan model penilaian homeostasis
resistensi insulin
Model penilaian homeostasis resistensi insulin (HOMA-IR) adalah
dihitung dengan menggunakan glukosa darah akhir dan penentuan insulin
makanan-kekurangan tikus dari Expt. 2. Metode ini banyak digunakan untuk memperkirakan
resistensi insulin pada manusia dan model hewan (24). Berikut
Rumus diaplikasikan (25):
Resistensi insulin ¼
ðmmol glukosa? L21Þ3insulin DMU? L21Þ
22:05
:
Analisis lipid tinja
Untuk penentuan lipid kotoran, kotoran (0,9-1,3 g) dikumpulkan selama 10 minggu
dari Expt. 2 ditimbang, ditambahkan ke dalam air 3-4mLdeionized, dan dibiarkan
duduk di 4? C semalam. Hari berikutnya, campuran kotoran dihomogenisasi
dengan vortexing. Setelah vortexing, lipid diekstraksi dengan
metanol: kloroform (2:1, v: v) menggunakan metode yang dijelaskan sebelumnya (26).
Lapisan lipofilik dari ekstraksi dikumpulkan dan dikeringkan di bawah
vakum. Jumlah lipid diukur gravimetri.
Pengukuran trigliserida hati
Untuk penentuan hati trigliserida pada tikus dari Expt. 2, hati
jaringan (50-100 mg) dihomogenisasi dalam 2 mL isopropanol dengan
Polytron pengganggu. Homogenat disentrifugasi pada 2000 3 g;
10 menit, dan supernatan dikumpulkan. Trigliserida dalam supernatan
diukur dengan Trigliserida H kit (Wako Diagnostik).
Hati histopatologi
Tertanam blok jaringan hati dari Expt. 2 dipotong menjadi 6-mikron
bagian dan diwarnai dengan hematoxylin dan eosin. Mounting menengah dan
slip penutup ditempatkan pada slide, yang kemudian dibiarkan mengering
semalam. Diagnosis fatty liver dibuat berdasarkan adanya
makro atau lemak microvesicular di .5% dari hepatosit dalam slide tertentu.
Analisis statistik
Analisis statistik dilakukan dengan menggunakan software Prism GraphPad. OnewayANOVAwith
Tukey post hoc test digunakan untuk analisis statistik
BW gain, lemak tubuh, dan pengukuran biokimia. Untuk analisis BW
dan glukosa darah selama periode waktu perawatan, diulang-langkah
ANOVA dengan post test Bonferroni hoc digunakan. Sebuah uji chi-square adalah
dilakukan untuk analisis kejadian perlemakan hati. Korelasi Pearson
Koefisien ini digunakan untuk analisis korelasi antara lipid dan fecal
BW perubahan. Semua data disajikan sebagai berarti 6 SEM. Signifikansi
ditugaskan di P, 0,05.
Hasil
Efek pengobatan EGCG jangka panjang pada asupan makanan, BW,
dan lemak tubuh. Asupan makanan harian per kandang tidak berbeda antara
kelompok baik dalam percobaan jangka panjang (data tidak ditampilkan). Untuk
Expt. 1 (Gambar 1A) dan Expt. 2 (Gambar 1C), HFmice secara signifikan
berat daripada tikus LF oleh wk 3-4 pengobatan. Kecenderungan ini
tetap sepanjang perjalanan masa pengobatan. Dengan
akhir masa pengobatan 16-minggu, HFE tikus ditimbang secara signifikan
kurang dari HF tikus (Gambar 1 A, C). BW gain adalah 33-41%
lebih rendah pada tikus HFE (Expt. 1:, 14.02 6 2.67 g; Expt 2, 19,21 6.
2.06 g) dibandingkan withHF tikus (Expt. 1, 23.8060.11 g;. Expt 2,
30,48 6 0,90, P, 0,05).
Hasil dari X-ray absorptiometry dual-analisis energi
menunjukkan bahwa tikus HF menunjukkan peningkatan signifikan persen
lemak tubuh (49,95 6 0,98%) dibandingkan dengan tikus LF (19,16 6
1,36%). HFE tikus memiliki signifikan lebih rendah persen lemak tubuh
(Untuk 44,77 6 2,06%) dibandingkan dengan tikus HF. Tikus HF telah meningkat secara signifikan total berat adiposa viseral dibandingkan
dengan tikus LF di kedua Expts. 1 (Gambar 1B) dan 2 (Gambar 1D) Untuk Expt.
1, pengobatan EGCG mengurangi berat adiposa mesenterika
depot (19% penurunan) dan depot adiposa retroperitoneal (21%
penurunan) di HF tikus (Gambar 1B). Dalam Expt. 2, EGCG pengobatan
mengurangi total visceral adipose berat jaringan sebesar 37% pada tikus HF
(P, 0,05;. Gambar 1D). Hal ini dipicu penurunan berat badan
mesenterika (48% penurunan), epididimis (28% penurunan), dan
retroperitoneal (34% penurunan) depot (P, 0,05 untuk semua depot;
Gambar. 1D). Diskusi
Dalam penelitian ini, 16-minggu pengobatan EGCG diet secara signifikan
menurun BW pada tikus yang diberi diet tinggi lemak. Ini adalah
jelas dalam kedua percobaan jangka panjang (Expts. 1 dan 2). BW
keuntungan lebih besar di Expt. 2 dibandingkan dengan Expt. 1, ini mungkin memiliki
terjadi karena fakta bahwa tikus di Expt. 2 muda di
memulai pengobatan.
Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa EGCG pengobatan (5-10 g
EGCG / kg diet) mengurangi BW pada tikus yang diberi diet tinggi lemak (12,13).
Yang saat ini digunakan dosis 3,2 g EGCG / kg diet pada tikus, yang
sesuai dengan 10 200-mL cangkir teh hijau (yang mengandung 2 g teh
daun per cangkir) per hari, mungkin merupakan dosis lebih terjangkau
daripada yang sebelumnya dilaporkan dalam studi penurunan berat badan dengan hewan
model. Studi masa depan diperlukan untuk menentukan apakah ada
efek dosis-respon EGCG pada berat badan yang diproduksi oleh
diet tinggi lemak.
Kami menemukan bahwa 16-minggu pengobatan EGCG juga secara signifikan
penurunan total persen lemak tubuh dan lemak visceral berat badan.
Penurunan lemak tubuh visceral oleh EGCG jelas dalam
mesenterika, epididimis, dan retroperitoneal depot, dengan
Penurunan terbesar terjadi di depot mesenterika. Ini
penurunan lemak tubuh mungkin karena EGCG menghambat lipid
penyerapan atau meningkatkan oksidasi lemak. Memang, kami menemukan bahwa
pengobatan EGCG jangka panjang meningkat lipid tinja dengan EGCG
pengobatan dibandingkan dengan tikus kontrol tinggi lemak-makan, mendukung
hipotesis bahwa EGCG mengalami penurunan penyerapan lipid (Andini Marisyah Putri)