研究揭示多酚如何降低胰岛素抵抗

喂食富含多酚的特级初榨橄榄油高脂饮食的小鼠,其基因表达显示出与氧化应激和炎症减轻相关的特征。

一项定于2024年发表的新研究揭示了特级初榨橄榄油中的多酚如何影响与心血管代谢及肥胖相关的分子和细胞机制。

尽管十多年的研究已证明多酚能够缓解与慢性炎症性疾病相关的负面健康影响, 但研究人员仍未确定产生这些效果的具体生物学机制。

多酚能够显著影响多种代谢活跃组织中的基因表达谱,特别是,多酚似乎能预防(由胰岛素抵抗引起的)部分损伤。- 恩佐·尼索利,米兰大学肥胖症研究员

意大利科学家团队此前的一项研究揭示了全身性炎症以及线粒体紊乱和功能障碍是与病理生理学相关的两大主要机制将脂肪堆积与肥胖和糖尿病等心代谢紊乱联系起来的病理生理过程中,系统性炎症以及线粒体紊乱和功能障碍是其中的两大主要机制。

用于解释特级初榨橄榄油对炎症性疾病健康益处的领先假说,通常侧重于多酚的抗氧化特性,认为其能逆转炎症的影响。 然而,研究人员表示,这一点尚未得到直接证实。

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因此,卡拉佩利营养研究所——一家致力于橄榄油研究并由其母公司 Deoleo 资助的、致力于橄榄油研究的科学中心——卡拉佩利营养研究所,联系了意大利研究团队,以研究橄榄油有益作用中涉及的潜在分子和细胞机制。

研究人员还致力于确定橄榄油中不同成分——多酚、脂质衍生物(包括角鲨烯和生育酚)、 以及单不饱和脂肪酸——在特级初榨橄榄油摄入对心代谢综合征相关益处中的作用。

米兰大学肥胖症研究员、该研究的合著者恩佐·尼索利表示,研究团队将小鼠分为五组,并给每组喂食特定的饮食。

对照组食用低脂饲料,其中脂肪占总热量摄入的 9%,由多不饱和脂肪大豆油组成。

其他四组摄入的饮食中,40%的热量来自脂肪。在每种饮食中,14%的脂肪摄入来自大豆油,大豆油是亚油酸的来源,而亚油酸对哺乳动物的生存至关重要。

这四种饮食方案包括:一种由饱和脂肪猪油组成的饮食;一种名为“EVO Pol+”的饮食,由富含多酚的特级初榨橄榄油(含角鲨烯和生育酚)组成; EVO Pol-饮食,由去除了多酚的特级初榨橄榄油(含角鲨烯和生育酚)组成;以及仅含生育酚的榛子油饮食。

所有组别的研究人员均对总热量摄入和运动量进行了控制。

“通过比较所有这些饮食方案,可以获得关于特级初榨橄榄油中单一成分是否会诱发最终表型和分子差异的相关信息,” 尼索利向《橄榄油时报》表示。

研究人员针对这五种饮食方案开展了一项长期实验,在不同时间点对葡萄糖稳态进行调控,并在实验结束时从肝脏和骨骼肌细胞中提取白色和棕色脂肪组织进行研究。

据尼索利介绍,功能性脂肪组织在身体各部位的积聚,“是易感患者发展为不同阶段 [心代谢]综合征的第一个阶段,该综合征可能发展为临床心血管疾病或肾脏疾病,并伴随心脏或脑动脉的病变。”

“无论在动物还是人类中,体内脂肪组织的过度堆积及其功能失调,都可能加剧炎症反应、 氧化应激及其他可能干扰肝脏脂质代谢的因素,”他补充道,这些因素会诱发慢性肾病和心血管疾病。

“我们这项研究的主要目标是让研究人员确信,实际上,地中海饮食通过特级初榨橄榄油所带来的益处,正是通过调节这些变化而获得的,”他说。

在研究结束时,尼索利表示,研究团队发现了若干重要发现,为未来的研究铺平了道路。

研究人员发现,与食用含猪油的高脂肪饮食的小鼠相比,食用含特级初榨橄榄油的高脂肪饮食的小鼠体重有所减轻。

他们还观察到,在四种高脂肪饮食中,只有富含多酚的饮食在进食后表现出统计学上显著的血糖降低。

此外,我们还进行了其他测量,结果表明,与高脂肪猪油饮食以及其他两种富含特级初榨橄榄油的饮食相比,喂食富含多酚的特级初榨橄榄油替代饮食的小鼠胰岛素抵抗程度较低,”Nisoli 说道。

这一结果很重要,它表明多酚确实有助于恢复葡萄糖稳态,并对这些动物具有潜在益处,”他补充道。

实验结束时,研究人员从小鼠体内提取组织进行RNA测序分析,从而能够测量喂食富含多酚饮食的小鼠与其他饮食组小鼠的基因表达情况。

通过这些比较,研究人员确定了与肝脏和白色脂肪组织中不同结果相关的基因,更具体地说, 观察到多酚的摄入与不同的基因表达之间存在何种关联。

当你发现,在富含多酚的高脂饮食组中,某个基因的表达水平比缺乏多酚的高脂饮食组更高时,就可以推断该基因可能与肥胖相关的病理过程有关,”尼索利说道。 “这可能证明多酚至少能在一定程度上抵消肥胖引起的改变。”

基于这一观察结果,研究人员继续分析了所有不同的基因,并构建了基因网络序列(即基因簇),这些网络在高脂饮食下发生改变,而在富含多酚的饮食下恢复原状。

他们发现,富含多酚的饮食降低了与炎症和氧化应激相关的基因表达。 此外,在喂食富含多酚饮食的小鼠中,还观察到与能量消耗和线粒体功能相关的基因表达增加。

我们得出结论:如果炎症、氧化应激和胰岛素抵抗是心代谢综合征造成的核心损害, 那么富含多酚的特级初榨橄榄油的摄入能显著预防胰岛素抵抗,”尼索利表示。

多酚能够显著影响多种代谢活跃组织中的基因表达谱,特别是,多酚似乎能预防其中一些损伤、炎症和氧化应激,”他补充道。

虽然尼索利表示,这些结果对于研究人员阐明特级初榨橄榄油如何影响心血管代谢疾病背后的分子机制具有积极意义,但他指出研究仍存在一些局限性。

其中最主要的问题可能是,特级初榨橄榄油和多酚摄入对小鼠和人类肠道微生物群的影响存在差异, 他还补充道,在研究人员能够明确说明特级初榨橄榄油如何影响心血管代谢疾病背后的分子机制之前,仍需开展大量研究。

这只是故事的开端,”尼索利总结道。我们目前正试图获取更多关于可能参与多酚作用机制的基因信息。这项研究将是一项长期工作。”