如图B和C所示,与ND相比,HFD导致体重显著增加。与Veh组相比,SPX治疗阻止了HFD小鼠体重的进一步增加(图D和E)。并且,SPX并没有减少这些HFD小鼠的食物摄入量(图1H)。此外,在整个研究过程中,ND+SPX和ND+Veh小鼠的体重没有差异。与体重一致,H&E染色显示HFD+SPX小鼠的平均脂肪细胞大小小于HFD+Veh小鼠。而ND+SPX和ND+Veh小鼠的脂肪细胞大小没有差异(图F和G)。
SPX促进HFD小鼠的能量消耗
采用综合实验动物监测系统分析了SPX对能量消耗的影响。HFD组小鼠的VO2、VCO2和RER水平低于ND组。SPX处理后,HFD+SPX小鼠的VO2(图2A、D和2G)和VCO2(图2B、E和2h)水平高于HFD+Veh小鼠。此外,与HFD+Veh小鼠相比,SPX治疗显著增加了HFD+SPX小鼠的RER(图2C和F)和EE(图2I和J)。然而,ND+SPX和ND+Veh小鼠的VO2、VCO2、RER和EE均无差异。
饲喂HFD的小鼠血清TCHO、LDL和HDL水平明显高于饲喂ND的小鼠。与HFD+Veh小鼠相比,SPX治疗后HFD+SPX小鼠血清TCHO和HDL水平降低。然而,ND+Veh和ND+SPX小鼠的血脂水平没有显著差异(图B和C),各组间血清TG水平具有可比性(图A)。
如图E所示,在IPGTT期间,饲喂HFD的小鼠血糖水平和AOC均高于饲喂ND的小鼠(图E和F),这表明HFD损害了这些小鼠的糖耐量。
有趣的是,与HFD+Veh小鼠相比,HFD+SPX小鼠的AOC值显著降低,而ND+SPX与ND+Veh小鼠的AOC值无差异(图F)。上述结果表明,SPX可减轻HFD诱导的肥胖小鼠的糖耐量。
与ND小鼠相比,HFD小鼠的UCP1和褐变脂肪细胞标志物TBX1和CIDEA的mRNA和蛋白表达均显著降低。SPX处理后,HFD小鼠WAT中UCP1及其他褐变脂肪细胞标志物的蛋白(图A和B)和mRNA(图D)表达均高于Veh处理组,免疫组化染色也证实HFD+SPX组UCP-1表达上调(图C)。
我们通过测量mtDNA相对于核DNA (CYT-B/b-actin)来估计WAT线粒体数量,发现HF饮食显著降低了线粒体数量,而与HFD+Veh组相比,SPX显著增加了HFD+SPX组WAT的线粒体数量(图A)。这些数据经透射电镜证实(图B)。总的来说,随着WAT线粒体数量的增加,SPX促进了褐变。
综上所述,该研究首次证明了SPX通过诱导白色脂肪褐变来减轻饮食性肥胖和改善糖脂代谢,并且SPX的促褐变作用是通过JAK2/STAT3途径介导的。这些发现为治疗肥胖相关疾病提供了潜在的分子靶点。此外,由于棕色脂肪细胞是能量消耗的另一个主要贡献者,SPX治疗是否会影响棕色脂肪细胞仍需进一步研究。鉴于小肽领域的新兴进展,SPX可能作为治疗肥胖和代谢性疾病的有希望的策略。