請用此 Handle URI 來引用此文件:
http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/56599
完整後設資料紀錄
DC 欄位 | 值 | 語言 |
---|---|---|
dc.contributor.advisor | 黃青真 | |
dc.contributor.author | Wei-chieh Mu | en |
dc.contributor.author | 穆偉倢 | zh_TW |
dc.date.accessioned | 2021-06-16T05:37:01Z | - |
dc.date.available | 2016-09-05 | |
dc.date.copyright | 2014-09-05 | |
dc.date.issued | 2014 | |
dc.date.submitted | 2014-08-12 | |
dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/56599 | - |
dc.description.abstract | 肥胖與代謝異常為許多慢性疾病的危險因子 (Risk factor),更可能導致死亡發生,加上近年來盛行率急遽增加,使其成為全球公共衛生之重要議題。苦瓜(Momordica charantia L.) 含有PPAR的活化物質,為具有抗肥胖及代謝症候群潛力之機能性食品。本實驗室發現長期餵食C57BL/6J公鼠山苦瓜全果凍乾粉可以促進白色脂肪組織褐化,而目前認為白脂褐化能增加個體能量消耗並對抗肥胖。FGF21賀爾蒙可增進個體胰島素敏感度,誘發白脂褐化,在肝臟中表現量受到PPARα調控而增加。本實驗旨在初步以代謝體學研究評估山苦瓜餵食造成的代謝影響,並觀察山苦瓜造成的白脂褐化是否與FGF21相關。
首先進行代謝體分析,設計高蔗糖以及高脂飲食的2×2雙因子實驗,C57BL/6J公鼠分別餵食AIN-93G改良高蔗糖飲食 (HS group) 或高脂飲食 (HF group),並添加 (BGP or FBGP group) 或不添加5% 山苦瓜全果凍乾粉餵食8週。山苦瓜添加可顯著降低脂肪塊相對重量、血糖及血清三酸甘油酯。以LC-MS分析尿液、血清、肝臟、脂肪與骨骼肌組織樣本代謝體,根據現有資料庫預測山苦瓜補充後分別與對應之對照組含量有顯著差異的化合物。於餵食苦瓜組的肝臟中偵測到山苦瓜可能的活性成分(三萜類)含量改變,也觀察到Tryptophan代謝路徑中的代謝物 (Tryptophan、3-Hydroxy-DL-kynurenine、nicotinamide adenine dinucleotide、serotonin) 含量改變,推測Tryptophan代謝路徑可能受到山苦瓜餵食影響。 再來評估山苦瓜與白色脂肪褐化,三組C57BL/6J公鼠分別餵食AIN-93G改良高蔗糖飲食 (HS組)、高蔗糖飼料添加5% 山苦瓜粉 (BG組) 或chow diet餵食25週。BG組肝臟Fgf21 mRNA表現量為HS組的2.8倍 (P<0.05),BG組副睪脂 (EWAT) 中Ucp1 mRNA表現大幅提高,並且Pgc1α, Cidea, Prdm16等褐化基因mRNA表現量與粒線體DNA含量皆顯著較高。相較HS組,BG組有顯著較低的飼料/能量利用率、脂肪塊相對重、禁食血糖/胰島素及胰島素阻抗指標 (HOMA-IR index),並有較高的個體氧氣消耗及二氧化碳排出量。 綜合以上結果,我們認為山苦瓜添加可能透過上調肝臟Fgf21 mRNA與EWAT中Ucp1等生熱、粒線體生合成相關基因mRNA表現,與提高能量消耗,來降低小鼠受飲食誘發的肥胖與代謝異常情形,提升代謝健康。 | zh_TW |
dc.description.abstract | Obesity and metabolic disorder are linked to high risks of various chronic diseases and mortality. They have been recognized as a world-wide public health issue due to the rapid increasing prevalence in recent years. Bitter gourd (Momordica charantia L., BG) contains PPAR activators and is considered a potential functional food for ameliorating obesity and metabolic syndrome. Previous studies in our lab demonstrated that dietary BG might induce “browning” of the white adipose tissue which is considered an effective way to increase energy expenditure and combat obesity. The FGF21 (fibroblast growth factor 21) is a hormone that can be up-regulated by PPARα in liver and can improve systemic insulin sensitivity and induce browning of white fat. This study aims to preliminarily evaluate the metabolic changes from BG feeding using metabolomic approach and to examine whether FGF21 is involved in the WAT browning effect of BG.
Using a 2×2 factorial design, 4 groups of C57BL/6J male mice were fed an AIN-93G modified high sucrose diet (HS group) or a high fat diet (HF group) supplemented with (BGP or FBGP group) or without 5% BGP for 8 weeks. BG supplementation reduced adipose mass, serum glucose and triglycerides. The metabolome of urine, serum, liver, adipose and skeletal muscle tissues samples were analyzed by LC-MS. Metabolites that were significantly different between the BG supplemented and the respective control groups were predicted based on available data base. Putative active compounds (triterpenoids) in BG were detected in the liver of BG fed mice. Changes in metabolites of tryptophan metabolism (Tryptophan, 3-Hydroxy-DL-kynurenine, nicotinamide adenine dinucleotide, serotonin) were also noted, suggesting tryptophan metabolic pathway may be affected by BG. To examine the WAT browning, 3 groups of C57BL/6J male mice were respectively fed the AIN-93G modified high sucrose diet (HS group) or HS diet supplemented with 5% BGP (BG group) or a chow diet for 25 weeks. The liver Fgf21 mRNA of the BG group was 2.8 folds higher than that of the HS group (P<0.05). The Ucp1 mRNA level was significantly higher in the EWAT of the BG group, and the mRNA expression levels of browning genes (Pgc-1α, Cidea, Prdm16) and mitochondrial DNA content were also higher. The BG group had significantly lower feed/energy efficiency, adipose mass, fasting serum glucose/insulin and HOMA-IR index, higher O2 consumption/CO2 production than the HS group. In conclusion, these data suggest that BG might improve metabolic health through the up-regulation of liver Fgf21 mRNA, EWAT Ucp1 browning genes and mitochondrial biogenic genes and increases in energy expenditure, which ameliorated the diet-induced obesity and metabolic disorder in mice. | en |
dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-06-16T05:37:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ntu-103-R01b22016-1.pdf: 17352657 bytes, checksum: b76d7c684a403484f8bc90b1dd510f20 (MD5) Previous issue date: 2014 | en |
dc.description.tableofcontents | 謝辭 I
中文摘要 III ABSTRACT V 組別與縮寫對照表 VII 總目錄 X 圖目錄 XVII 表目錄 XIX 第一章 緒論 1 第一節 前言 1 第二節 文獻回顧 3 一、肥胖與代謝症候群 3 1.1 肥胖定義與盛行率 3 1.2 代謝症候群 4 二、第二型糖尿病(Type 2 Diabetes Mellitus, T2DM) 5 三、粒線體 (Mitochondria) 6 3.1粒線體功能缺失 (Mitochondrial Dysfunction) 7 3.2粒線體生合成 (Mitochondrial Biogenesis) 8 3.3粒線體的融合與分裂(Fusion and Fission) 11 3.4粒線體與脂肪組織 12 四、過氧化體增值劑活化受體 14 4.1 PPARs異形體(Isoforms) 14 4.2 PPARs活化劑 (Agonists) 與受質 (Ligands) 15 4.3 PPARγ與脂肪組織 16 五、纖維母細胞生長因子21 17 5.1 FGF21在不同器官、組織中的角色 18 5.2 FGF21與脂肪組織的生熱作用 20 六、白色脂肪組織褐化現象 (Browning of WAT) 21 6.1脂肪組織 21 6.2 WAT褐化的調控機制 22 6.3 WAT褐化指標 24 七、山苦瓜 29 7.1苦瓜與抗肥胖 29 7.2苦瓜與白色脂肪褐化 30 第三節 研究假說及實驗架構 31 一、研究假說 31 二、研究架構 32 【實驗一】C57BL/6N公鼠餵食山苦瓜之代謝體學研究 32 【實驗二】白色脂肪組織褐化動物模式建立 32 【實驗三】山苦瓜全果凍乾粉上調C57BL/6J公鼠肝Fgf21 mRNA表現並誘發副睪脂褐化 32 第二章 C57BL/6N公鼠餵食山苦瓜之代謝體學研究 33 第一節 前言與實驗大綱 33 一、前言 33 二、實驗大綱 35 第二節 材料與方法 36 一、C57BL/6N品系動物飼養 36 二、花蓮四號山苦瓜全果凍乾粉樣品製備 36 三、飼料配置 37 3.1高蔗糖飲食 37 3.2高脂飲食 38 四、尿液樣本收集 40 五、氧氣消耗量、二氧化碳排出量及呼吸商分析 (Indirect calorimetry study) 40 六、禁食血清樣本收集 40 七、血清中葡萄糖分析 40 八、血清中脂質分析 41 8.1血清中三酸甘油酯之測定 41 8.2血清中膽固醇之測定 42 九、血清胰島素 (Insulin) 分析 42 9.1 市售試劑組 42 9.2 實驗流程 43 9.3 胰島素抗性指標HOMA-IR index計算 43 9.4 Insulinogenic index (II)計算 43 十、血清甲狀腺素分析 44 10.1 血清三碘甲狀腺素分析 44 10.2 血清四碘甲狀腺素分析 44 十一、葡萄糖口服耐受度試驗 (Oral Glucose Tolerance Test) 45 11.1藥品配製 45 11.2實驗流程 45 十二、動物犧牲及樣品收集 45 12.1器具準備 45 12.2實驗流程 45 十三、代謝體學 (Metabolomics) 分析 46 13.1 Folch method萃取血清、組織樣本 46 13.2 尿液樣本製備 47 13.3 LC-MS分析 48 13.4 數據分析 49 十四、基因mRNA表現分析 49 14.1 組織總RNA抽取 49 14.2 Total RNA反轉錄為cDNA 50 14.3 Quantitative Real-time PCR 50 十五、統計分析 51 第三節 結果 53 一、體重變化、攝食量、攝食利用率、卡路里攝取及能量利用率 53 二、組織重量 53 三、餵食6週之血清生化分析 54 3.1血清葡萄糖及胰島素濃度分析 54 3.2血清三酸甘油酯及膽固醇濃度分析 54 四、口服葡萄糖耐受性試驗 (OGTT) 54 4.1血清葡萄糖濃度變化及其曲線下面積 54 4.2血清胰島素濃度變化及其曲線下面積 55 4.3 HOMA-IR index與Insulinogenic index 55 五、餵食實驗飼料8週後犧牲之血清生化分析 55 六、氣體交換分析 56 6.1氧氣消耗量 56 6.2二氧化碳排出量 56 6.3呼吸商 (Respiratory Quotient, RQ) 57 七、組織代謝體分析 57 7.1尿液 58 7.2血清 58 7.3肝臟 58 7.4腎周圍白色脂肪組織 59 7.5骨骼肌 59 八、脂肪組織褐化基因表現 59 第四節 討論 89 一、餵食 5% BGP能改善高脂飲食時 C57BL/6N 公鼠之代謝症候群指標 89 二、個體氧氣消耗分析及脂肪組織褐化基因表現 90 三、代謝物預測 91 第五節 結論 92 第三章 白色脂肪組織褐化動物模式建立 93 第一節 前言與實驗架構 93 一、前言 93 二、實驗架構 96 第二節 材料與方法 97 一、C57BL/6J品系動物飼養 97 二、飼料配製 98 2.1添加Rosiglitazone之高蔗糖飲食 98 2.2 Chow diet飲食 98 三、腹腔注射CL 316,243 100 四、氧氣消耗量、二氧化碳排出量及呼吸商分析 (Indirect calorimetry study) 100 五、禁食血清樣本收集 100 六、血清中葡萄糖分析 101 七、動物犧牲及樣品收集 101 八、組織粒線體DNA含量分析 101 8.1 組織總DNA抽取 101 8.2 Quantitative Real-time PCR 102 九、組織基因mRNA表現 102 9.1 總RNA抽取 102 9.2 Total RNA反轉錄為cDNA 103 9.3 Quantitative Real-time PCR 103 十、組織穿透式電子顯微鏡觀察 103 10.1樣本前處理 103 10.2染色、超薄切片 104 10.3穿透式電子顯微鏡觀察 104 十一、統計分析 104 第三節 結果 106 一、體重變化、攝食量、攝食利用率、卡路里攝取及能量利用率 106 二、組織重量 106 三、血清葡萄糖濃度分析 107 四、氣體交換分析 107 4.1氧氣消耗量 107 4.2二氧化碳排出量 108 4.3呼吸商 108 五、白色脂肪組織基因表現分析 109 六、脂肪組織電子顯微鏡觀察 109 第四節 討論 124 一、PPARγ活化劑與β3-AR 活化劑對小鼠生理的影響 124 二、β3-AR 活化劑誘發急性脂質分解 125 三、β3-AR 活化劑誘發生熱作用與粒線體生合成基因 mRNA 表現 125 四、β3-AR 活化劑誘發粒線體生合成 127 第五節 結論 128 第四章 山苦瓜上調C57BL/6J公鼠肝FGF21 MRNA並誘發副睪脂褐化 129 第一節 前言與實驗大綱 129 一、前言 129 二、實驗架構 131 第二節 材料與方法 132 一、C57BL/6J品系動物飼養 132 二、飼料配製 132 2.1高蔗糖飲食 132 2.2 5% BGP高蔗糖飲食 132 2.3 Chow diet飲食 133 三、氧氣消耗量、二氧化碳排出量及呼吸商分析 (Indirect calorimetry study) 133 四、禁食血清樣本收集 133 五、血清生化分析 134 六、血漿腎上腺素濃度測定 134 6.1 市售試劑組 134 6.2 實驗流程 134 七、動物犧牲及樣品收集 135 八、脂肪組織粒線體DNA含量分析 136 九、組織基因mRNA表現分析 136 十、海馬生物能量測定分析 136 10.1 組織氧氣消耗速率分析 136 10.2 組織蛋白質定量校正 137 十一、統計分析 137 第三節 結果 139 一、體重變化、攝食量、攝食利用率、卡路里攝取及能量利用率 139 二、組織重量 139 三、血清生化分析 140 四、血漿腎上腺素濃度 140 五、氣體交換分析 141 5.1氧氣消耗量 141 5.2二氧化碳排出量 141 5.3呼吸商 141 六、白脂氧氣消耗速率 142 七、組織基因mRNA表現分析 142 7.1白色脂肪組織生熱基因mRNA表現及粒線體DNA含量 142 7.2肝臟Fgf21 mRNA表現 144 第四節 討論 159 一、添加5% BGP能改善高蔗糖飲食餵食C57BL/6J公鼠之代謝症候群指標 159 二、山苦瓜誘發肝臟Fgf21 mRNA表現及白脂中生熱基因表現 160 三、山苦瓜可促進個體氧氣消耗但無法增加脂肪組織氧氣消耗速率 162 第五節 結論 163 第五章 綜合討論與總結論 165 第一節 綜合討論 165 第二節 總結論 174 第六章 參考文獻 175 | |
dc.language.iso | zh-TW | |
dc.title | 山苦瓜上調C57BL/6J公鼠肝Fgf21 mRNA並誘發副睪脂褐化 | zh_TW |
dc.title | Wild bitter gourd up-regulates liver Fgf21 mRNA expression and induces epididymal white adipose tissue browning of C57BL/6J mice. | en |
dc.type | Thesis | |
dc.date.schoolyear | 102-2 | |
dc.description.degree | 碩士 | |
dc.contributor.oralexamcommittee | 蕭明熙,趙蓓敏,龔秀妮,林甫容 | |
dc.subject.keyword | 山苦瓜,白色脂肪組織,褐化,粒線體, | zh_TW |
dc.subject.keyword | Wild bitter gourd,white adipose tissue,browning,mitochondria., | en |
dc.relation.page | 202 | |
dc.rights.note | 有償授權 | |
dc.date.accepted | 2014-08-13 | |
dc.contributor.author-college | 生命科學院 | zh_TW |
dc.contributor.author-dept | 生化科技學系 | zh_TW |
顯示於系所單位: | 生化科技學系 |
文件中的檔案:
檔案 | 大小 | 格式 | |
---|---|---|---|
ntu-103-1.pdf 目前未授權公開取用 | 16.95 MB | Adobe PDF |
系統中的文件,除了特別指名其著作權條款之外,均受到著作權保護,並且保留所有的權利。