2018年4月23日/中国医药大学等/FEBS Letters
如果说白色脂肪是负责储存能量的仓库,而且会随着仓储需求不断扩建;那麽棕色脂肪就像锅炉,会主动燃烧脂肪产生热能以维持体温。前者令人肥,却是成人体内最主要的脂肪形态;後者让人瘦,是婴儿和冬眠动物可以抵挡寒冷的法宝。由於并非系出同门(源自不同的干细胞),所以白色脂肪无法转变成棕色脂肪,但可以在外界刺激下变得「有点像」棕色脂肪,进而提高燃脂效率。本篇研究新知就在讲,其实灵芝也能做这件事。
文/何兆贤(香港大学生物化学博士)
肥胖是许多疾病的根源,因此如何通过增加能量消耗、降解脂肪、减低脂肪积累来对抗肥胖,是近来研究人员积极研究的课题。
过去已有研究指出,某些灵芝水萃取物或乙醇萃取物有助降低体内脂肪水平。而今,由中国医药大学生物科技学系高铭钦教授、国防医学院生命科学研究所刘嘉燿副教授等共组的研究团队,发表在2018年4月《FEBS Letters》(欧洲生化学会联合会快报)的报告则证明,富含三萜的松杉灵芝(Ganoderma tsugae)乙醇萃取物,可以透过加快脂肪新陈代谢、促进脂肪细胞棕化等机制,降低体内脂肪的水平。
富含三萜的松杉灵芝萃取物
可使脂肪细胞变得容易「燃脂」
该研究使用的松杉灵芝子实体乙醇萃取物(以下简称GTEE)是以特定方法萃取而得,含有丰富的三萜类,经监定灵芝酸C2为该萃取物主要的灵芝酸成分。
研究者在体外把GTEE及3T3-L1小鼠脂肪前驱细胞共同培养12天,发现GTEE可以加快脂肪细胞内的脂肪代谢,并调控细胞内多种蛋白的表现量,促使脂肪细胞出现棕化(browning,也称褐化)现象。
脂肪细胞棕化是「白色脂肪细胞」转变为「类似棕色脂肪细胞」的现象。白色脂肪细胞主要用来储存能量,棕色脂肪细胞则因为具有大量的线粒体和俗称「产热素」的UCP1蛋白(Uncoupling Protein 1),可以把脂肪转换成热能来维持体温,因此有利脂肪的燃烧。不过棕色脂肪细胞在成年人体内并不常见,但已有研究指出,可以透过运动等外来刺激促使白色脂肪细胞棕化。
为了确认GTEE体外细胞实验的结果,研究团队进一步以小鼠进行动物实验,探讨GTEE能否透过脂肪细胞棕化现象,改善饮食导致的肥胖。
富含三萜的松杉灵芝萃取物
可改善高脂饮食造成的体内脂肪囤积
把小鼠随机分为正常饮食组、正常饮食+GTEE组、高脂饮食组、高脂饮食+溶剂对照组,以及高脂饮食+ GTEE组,喂食GTEE者每日剂量为每公斤体重150或300毫克(150或300 mg/kg),为其12周。(编按:本段文中的「溶剂」为萃取灵芝子实体用的乙醇,实验设计的目的旨在确认GTEE组的实验结果未受萃取溶剂影响。)
结果发现,比起高脂饮食组,同时食用GTEE的高脂饮食老鼠,体内白色脂肪组织的线粒体数量增加, UCP1蛋白的表现水平也明显提升,表示脂肪细胞有棕化现象出现(图1);与此同时,脂肪细胞也比较小(图2),脂肪组织重量较轻(图3),体重上升幅度较小(图4),血糖和血脂水平也比较低(图5)。
以上结果表明,富含三萜的松杉灵芝子实体乙醇萃取物能有效提高脂肪新陈代谢,减轻高脂饮食引发的高血糖、高血脂和肥胖问题,为灵芝广大的功效再添一笔。
图1 灵芝促使高脂饮食小鼠的白色脂肪组织棕化
〔说明〕图为小鼠各部位脂肪组织切片,以免疫组织化学染色检测组织中的HSP60(上图褐色部分)及 UCP1蛋白(下图黒色箭头所指处)的水平。
HSP60为粒线体上的蛋白,因此HSP60可反应粒线体的多寡;而俗称产热素的UCP1蛋白,则是粒线体能把脂肪转化成热能的关键。
容易燃烧脂肪的棕色脂肪组织,就是因为具有有大量的粒线体和UCP1蛋白,因此粒线体数量变多和UCP1蛋白的出现,即被视为是白色脂肪组织棕化的指标。
图2 灵芝促使高脂饮食小鼠的副睾周围脂肪细胞缩小
〔说明〕动物实验常以副睾周围脂肪作为内脏脂肪(白色脂肪)的主要指标。
图3 灵芝减少高脂饮食小鼠的脂肪重量
〔说明〕以体重(g)为基准比较小鼠各部位的脂肪重量(mg)。
图4 灵芝减少高脂饮食小鼠的体重增加
图5 灵芝调节高脂饮食小鼠的血糖和血脂
(图1~5图片重制.图说/吴亭瑶)
〔资料来源〕Tseng HH, et al. Proteomic profiling of Ganoderma tsugae ethanol extract-induced adipogenesis displaying browning features. FEBS Lett. 2018 May;592(10):1643-1666.