初探山苦瓜萃取物對L6與C2C12肌肉細胞粒線體增殖與功能之影響

Abstract

能量失衡是造成肥胖的主因，肥胖容易增加糖尿病、心血管等代謝疾病風險危及健康，並且肥胖盛行率逐年提高，已成為全球重要的公衛議題。苦瓜 (Momordica charantia L.) 為產於熱帶亞洲地區之日常蔬果，已有文獻證實苦瓜具有降血糖、降血脂、對抗肥胖與糖尿病等代謝異常疾病之功效。近期本實驗室研究發現，長期餵食苦瓜之C57BL/6J小鼠，骨骼肌粒線體生合成相關基因Pgc1a、Nrf1、Tfam表現增加，並且體脂肪較少、個體能量消耗較高。因此本篇研究目標將以L6與C2C12肌肉細胞為模式，探討山苦瓜萃取物對肌肉細胞粒線體增殖與功能之影響。 第一部分實驗以咖啡因作為正控制組建立L6與C2C12肌肉細胞粒線體增殖與功能提升之模式，發現咖啡因處理24小時可顯著增加L6與C2C12肌肉細胞粒線體生合成相關基因表現，檸檬酸合成酶 (CS) 活性提升，粒線體DNA複本數較高。第二部分實驗以山苦瓜乙酸乙酯萃取物 (EAE)、氯仿粗萃物酸水解後正己烷萃取物 (HEX) 與未酸水解之HEX(un) 處理細胞，發現EAE、HEX、HEX(un) 皆顯著增加肌肉細胞CS活性，但不影響粒線體生合成相關基因，顯示山苦瓜萃取物在不促進細胞粒線體的情況下提升粒線體CS活性。第二部分另比較存在苦瓜中之熊果酸 (UA) 對肌肉細胞粒線體之影響，結果顯示UA能促進L6肌肉細胞CS活性、粒線體生合成相關基因表現，增加細胞氧氣消耗速率，在C2C12肌肉細胞則否。 綜合以上，山苦瓜萃取物在本模式下雖不使肌肉細胞粒線體增殖，但可以促進粒線體CS酵素活性提升，細胞耗氧量增加。而苦瓜當中所含之成分熊果酸，能夠促進L6肌肉細胞CS酵素活性提升、粒線體增殖與增加細胞氧氣消耗。因此山苦瓜實具有活化粒線體功能之潛力，以改善肥胖等代謝異常疾病。