茶黃素通過線粒體途徑改善高脂誘導胰島素抗性的研究

胰島素抵抗（Insulin Resistance）是指正常生理劑量的胰島素與其受體結合後的生物學效應低於正常水平。胰島素抵抗不僅是2型糖尿病發病的重要原因，也是機體發生代謝綜合症的核心機制，而肥胖是胰島素抵抗發生、發展的重要危險因素。

目前臨床上改善糖脂代謝、治療胰島素抵抗的藥物大多有副作用。來源於中草藥和食源性材料的天然活性成分往往具有高效、安全的特點，研究相關活性成分對改善胰島素抗性和糖尿病具有重要意義。浙江大學茶學系屠幼英教授課題組的金兌妍、徐懿等（Jin D, Xu Y, Mei X, et al.2013）研究發現紅茶中的茶黃素能顯著降低高脂飲食誘導的肥胖大鼠的血清胰島素水平，使其胰島素敏感性提高，抑制其脂肪積累，且無明顯毒性。

基於已有結果，本文研究發現了高純度的茶黃素對棕櫚酸（Palmitic Acid）誘導形成胰島素抵抗的HepG2 細胞模型的改善作用及其深入的機制，為開發利用茶黃素緩解代謝疾病提供了新的理論依據。

對胰島素敏感的靶器官有肝臟、骨骼肌及脂肪等，其中肝臟是體內物質代謝最活躍的臟器，亦是攝取、儲存、合成和代謝葡萄糖的主要器官，在維持血糖濃度穩定與胰島素抵形成中起著最直接和最重要的作用。該研究利用Palmitic Acid誘導形成胰島素抵抗的HepG2 細胞（肝癌細胞）模型，二甲雙胍（Metformin）為陽性對照藥物，研究細胞胰島素抵抗模型中加入茶黃素（TFs，＞90%）後的效果和機理。結果表明，TFs能夠明顯增加胰島素抵抗細胞中的熒光葡萄糖（2-NBDG）吸收，調節胰島素信號通路相關蛋白的表達。具體為：上調細胞膜表面偶聯的GLUT4蛋白及細胞中p-Akt（S473）和總GLUT4蛋白的表達下調p-IRS-1(S307)的蛋白表達，改善效果與陽性藥物相當。

線粒體是機體物質代謝和產能的主要場所。線粒體數量下降和功能損傷會導致機體內能量供需失衡，從而誘發一系列疾病。眾多研究表明線粒體與胰島素抵抗的發生髮展關係密切，且具有細胞和組織差異性，研究二者的關係有望發現胰島素抵抗的新機制。採用實時熒光定量PCR技術檢測到TFs能提高胰島素抵抗細胞中的線粒體mtRNA的表達水平，效果優於陽性藥物Metformin。

添加線粒體分裂抑製劑Midivi-1後，TFs對胰島素抵抗細胞中的熒光葡萄糖（2-NBDG）吸收的改善作用被明顯抑制，提示茶黃素的作用機制可能與線粒體途徑相關。

過氧化物酶體增殖活化受體γ輔助活化因子1家族（PGC -1）是調控線粒體生物合成及功能的主要因子，對肝臟胰島素抵抗發生機理和預防的研究尤為重要。採用實時熒光定量PCR技術檢測發現茶黃素通過下調PGC-1家族的PGC-1β和上調PRC的基因表達來增加線粒體的生物合成。

綜上，這些發現加深了對茶黃素在改善肥胖、胰島素抵抗和糖尿病中的生理功能的認識。茶黃素能減緩肝細胞的胰島素抵抗，且副作用小，是潛在的改善胰島素抵抗相關疾病的功能性成分。

該研究的相關成果已在SCI期刊《Molecules》上在線發表，該論文以浙江大學茶葉研究所碩士生仝團團和博士生任薴為共同第一作者，屠幼英教授和李博副教授為通訊作者。

https://www.mdpi.com/1420-3049/23/12/3382

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