茶葉中的EGCG如何抑制脂肪細胞生成

  •    
  • 5 個月 ago
  •    
  • 202 Views
  •    
  • 5 1

EGCG(Epigallocatechin gallate) 表沒食子兒茶素沒食子酸酯是綠茶中活性最高,含量最豐富的兒茶素。也是一種多酚化合物,它在綠茶乾葉中每 1g 就含有73.8mg,在白茶中每 1 g含有 42.45mg以及紅茶每 1 g含有 9.36mg。

從過去的研究報告顯示EGCG在抗氧化、抗肥胖以及預防癌症上有顯著的功效。5到10克EGCG / kg飲食可以在7 到 8天內減輕體重和體脂。而許多動物和人類模型中,這樣的攝取量通常血漿EGCG濃度約為1 μM。 而EGCG的1 μ M血漿濃度與飲用1200 – 2400 mL茶後1小時的人類(70 kg)水準相似。會需要攝取如此大量的茶是因為EGCG在腸胃道的吸收效率很差。

在2004年Furuyashiki等人在小鼠3T3L1細胞發現,EGCG可以通過向下調控關鍵的脂肪生成轉錄因子過氧化物酶體增殖物激活受體γ(PPAR γ)以及CCAAT/增強子結合蛋白α(C / EBP α)來抑制3T3-L1細胞中的脂肪生成。而在2005年Wu等人則將EGCG使脂肪細胞凋亡歸因於經過CDK2途徑的誘導。在2013年Lee等人則發現EGCG經由啟動WNT /β-catenin途徑來抑制脂肪生成。從上述研究可得知,EGCG有許多不同的途徑抑制脂肪細胞分化,但其潛在機制仍然未知。

因此在2018年Wu等人在國際肥胖雜誌期刊中發表一種新的機轉,這種機制則與FTO肥胖相關蛋白有關。肥胖相關蛋白(fat mass and obesity associated)在2007年首次被Frayling等人發現,從38,759 名參與者中,有 16% 風險等位基因純合子(homozygous for the risk allele, 註1)的成年人體重增加了約 3 公斤,肥胖的機率增加了 1.67 倍。而近年來的研究也已經證實肥胖相關蛋白能調控有絲分裂克隆擴增(MCE)影響脂肪生成與常見肥胖中起作用。因此研究團隊也同樣以3T3L1小鼠脂肪細胞進行實驗,證實了EGCG降低了FTO的表達,提高甲基酶m6A以及其YTHDF2甲基酶結合蛋白的表現來抑制FTO蛋白的功能。

圖1. EGCG抑制脂肪生成的步驟

1.在正常狀態下,FTO蛋白會對CCNA2以及CDK2等細胞週期相關蛋白進行去甲基化的動作,促使MCE(有絲分裂克隆擴增,Mitotic clonal expansion)發生,導致脂肪細胞生成(前脂肪細胞->脂肪細胞)。

2. EGCG處理後可降低FTO的表達,從而導致CCNA2和CDK2 mRNA中m 6 A表現升高。並招募更多的YTHDF2來識別m6A甲基酶修飾後的 CCNA2和CDK2 mRNA,這導致蛋白表達降低,從而阻斷MCE並抑制脂肪生成。

可將mRNA當成發送訊息的紙條,當這些紙條傳送到細胞核外時,外面的胞器會依照紙條上的命令製造出對應的蛋白質。而m 6 A甲基酶則是圖釘,可以控制紙條的發送。FTO蛋白則是拔釘器,將m 6 A甲基酶一一拔除讓紙條可順利送出製造蛋白質。

當EGCG加入後,會先抑制FTO蛋白表現(其中機轉尚不清楚)。使m 6 A甲基酶圖釘大量增加, YTHDF2蛋白就像夾子般會去夾住m 6 A甲基酶圖釘,讓mRNA紙條無法順利送出,因此後續MCE脂肪細胞分化的過程被阻斷,最終導致脂肪細胞生成被抑制。

從以上研究可得知,EGCG可用於膳食補充劑中用來預防肥胖。至於吸收效率問題,目前是以化學修飾或是奈米粒子包覆解決。詳情可參考以下文章。

表沒食子兒茶素沒食子酸酯(Epigallocatechin gallate, EGCG)生物利用以及吸收率低的原因與解決方案

註1:風險等位基因純合子的意思是,從父母遺傳來的特定基因2者是相同的,稱為純合子(homozygous),都是顯性或都隱性。而且遺傳來的兩個基因都發生了突變(來自父母遺傳的突變),發生突變的2個相同基因被稱為風險等位基因(risk allele)。

參考文獻

https://en.wikipedia.org/wiki/Epigallocatechin_gallate

Furuyashiki, T., Nagayasu, H., Aoki, Y., Bessho, H., Hashimoto, T., Kanazawa, K., & Ashida, H. (2004). Tea catechin suppresses adipocyte differentiation accompanied by down-regulation of PPARγ2 and C/EBPα in 3T3-L1 cells. Bioscience, biotechnology, and biochemistry, 68(11), 2353-2359.

Wu, B. T., Hung, P. F., Chen, H. C., Huang, R. N., Chang, H. H., & Kao, Y. H. (2005). The apoptotic effect of green tea (−)-epigallocatechin gallate on 3T3-L1 preadipocytes depends on the Cdk2 pathway. Journal of agricultural and food chemistry53(14), 5695-5701.

Lee, H., Bae, S., & Yoon, Y. (2013). The anti-adipogenic effects of (-) epigallocatechin gallate are dependent on the WNT/β-catenin pathway. The Journal of nutritional biochemistry24(7), 1232-1240.

Wu, R., Yao, Y., Jiang, Q., Cai, M., Liu, Q., Wang, Y., & Wang, X. (2018). Epigallocatechin gallate targets FTO and inhibits adipogenesis in an mRNA m 6 A-YTHDF2-dependent manner. International journal of obesity42(7), 1378-1388.

Frayling, T. M., Timpson, N. J., Weedon, M. N., Zeggini, E., Freathy, R. M., Lindgren, C. M., … & McCarthy, M. I. (2007). A common variant in the FTO gene is associated with body mass index and predisposes to childhood and adult obesity. Science316(5826), 889-894.

發佈留言

發佈留言必須填寫的電子郵件地址不會公開。 必填欄位標示為 *