Anti-obesity and anti-hyperglycemic

Anti-obesity and anti-hyperglycemic effects of the dietary citrus limonoid
nomilin in mice fed a high-fat diet
Eri Ono, Jun Inoue, Tsutomu Hashidume, Makoto Shimizu, Ryuichiro Sato ⇑
Department of Applied Biological Chemistry, Graduate School of Agricultural and Life Sciences, The University of Tokyo, Japan
article info
Article history:
Received 5 June 2011
Available online 12 June 2011
Keywords:
FXR
Limonoid
Nomilin
TGR5
abstract
TGR5 is a member of the G protein-coupled receptor family and is activated by bile acids (BAs). TGR5 is
thought to be a promising drug target for metabolic diseases because the activation of TGR5 prevents
obesity and hyperglycemia in mice fed a high-fat diet (HFD). In the present study, we identified a natu-rally occurring limonoid, nomilin, as an activator of TGR5. Unlike BAs, nomilin did not exhibit the farne-soid X receptor ligand activity. Although the nomilin derivative obacunone was capable of activating
TGR5, limonin (the most abundant limonoid in citrus seeds) was not a TGR5 activator. When male
C57BL/6J mice fed a HFD for 9 weeks were further fed a HFD either alone or supplemented with
0.2% w/w nomilin for 77 days, nomilin-treated mice had lower body weight, serum glucose, serum insu-lin, and enhanced glucose tolerance. Our results suggest a novel biological function of nomilin as an agent
having anti-obesity and anti-hyperglycemic effects that are likely to be mediated through the activation
of TGR5.
 2011 Elsevier Inc. All rights reserved.
1. Introduction
The prevalence of metabolic disorders including obesity and
type 2 diabetes is increasing at an alarming rate worldwide [1].
Since these metabolic disorders can cause cardiovascular disease
and life-threatening complications including blindness, kidney
failure, and heart disease, huge efforts are directed at finding
new drugs and functional foods that can cure these disorders
and/or prevent their development.
TGR5, a novel G protein-coupled receptor, is activated by bile
acids (BAs), and its activation results in the elevation of intracellu-lar cAMP levels [2,3]. TGR5 is expressed in brown adipose tissue
(BAT) where its activation by BAs increases energy expenditure
and attenuates diet-induced obesity in mice [4]. This metabolic
effect of BAs is considered to be mediated by the induction of the
cAMP-dependent thyroid hormone activating enzyme type 2 iodo-thyronine deiodinase (DIO2) in BAT [4]. Furthermore, TGR5 is
expressed in enteroendocrine L cells, and its activation induces
intestinal glucagon-like peptide-1 (GLP-1) release, thereby leading
to improved liver and pancreatic function and enhancing glucose
tolerance in obese mice [5]. These emerging data indicate that
TGR5 is an attractive target for the potential treatment of meta-bolic disorders [6]. To date, several compounds including BA deriv-atives [7–10], oleanolic acid [11] present in Olea europaea leaves,
and betulinic acid [12,13] that is widely distributed throughout
the plant kingdom have been identified as TGR5 ligands.
Limonoids are highly oxygenated triterpenoid compounds con-tained in Citrus. Citrus seeds contain approximately 1% (fresh
weight percentage) limonoids. Although the relative composition
of limonoids in Citrus seeds depends on the species, limonin and
nomilin are the major limonoids [14]. Because limonin is responsi-ble for the delayed bitterness of citrus juices, its occurrence lowers
the quality and value of these juices [15]. Limonoids exhibit several
pharmacological activities such as anti-cancer, anti-malarial, and
anti-microbial activities [16,17]. However, the effect of limonoids
on metabolic disorders is largely unknown.
The purpose of the present study was to identify food compo-nents that exhibited TGR5 ligand activity and elucidate the physi-ological effects of such components administered to mice with a
high-fat diet (HFD).
2. Materials and methods
2.1. Reagents
Nomilin (purity, 98.09%) was purchased from Waterstone Tech-nology. Obacunone (purity, 85.8%) was purchased from Chroma-Dex. Chenodeoxycholic acid (CDCA; purity,P98%) and limonin
(purity,P90%) were purchased from Sigma.
2.2. Plasmid constructs
A pCRE-Luc reporter plasmid containing four copies of consen-sus sites for the cAMP response element (CRE) was obtained from
0006-291X/$ - see front matter  2011 Elsevier Inc. All rights reserved.
doi:10.1016/j.bbrc.2011.06.055
⇑ Corresponding author. Address: Department of Applied Biological Chemistry,
Graduate School of Agricultural and Life Sciences, The University of Tokyo, 1-1-1
Yayoi, Bunkyo-ku, Tokyo 113-8657, Japan. Fax: [phone].
E-mail address: [e-mail] (R. Sato).
Biochemical and Biophysical Research Communications 410 (2011) 677–681
Contents lists available at ScienceDirect
Biochemical and Biophysical Research Communications
journal homepage: www.else vier.com/locate/ybbrc
Agilent Technologies. An expression plasmid for TGR5, pcDNA-TGR5, was constructed by inserting a 1.0-kb PCR fragment e

Kết quả (Việt) 1:

Chống béo phì và chống hyperglycemic ảnh hưởng của chế độ ăn uống chanh limonoidnomilin ở chuột ăn một chế độ ăn uống chất béo caoEri Ono, Jun Inoue, Tsutomu Hashidume, Makoto Shimizu, Ryuichiro Sato ⇑Trấn áp dụng sinh học hóa học, trường đại học nông nghiệp và đời sống khoa học, đại học Tokyo, Nhật bảnthông tin bài viếtBài viết lịch sử:Đã nhận được 5 tháng 6 năm 2011Có sẵn trực tuyến 12 tháng 6 năm 2011Từ khoá:FXRLimonoidNomilinTGR5tóm tắtTGR5 là một thành viên của gia đình kết hợp protein thụ thể G và được kích hoạt bởi axít mật (BAs). TGR5 làđược cho là một mục tiêu ma túy đầy hứa hẹn cho các bệnh chuyển hoá do kích hoạt TGR5 ngăn cảnbéo phì và tăng đường huyết ở những con chuột ăn một chế độ ăn uống chất béo thấp (HFD). Trong nghiên cứu hiện nay, chúng tôi xác định một cuộc biểu tình natu xảy ra limonoid, nomilin, là một activator TGR5. Không giống như BAs, nomilin đã không thể hiện hoạt động phối tử farne soid X thụ. Mặc dù nomilin bắt nguồn từ obacunone có khả năng kích hoạtTGR5, limonin (limonoid phổ biến nhất ở hạt giống cây có múi) đã không kích hoạt TGR5. Khi tỷC57BL/6J chuột nuôi HFD một trong 9 tuần tiếp tục được cho ăn một HFD hoặc một mình hoặc bổ sung với0.2% w/w nomilin 77 ngày, những con chuột điều trị nomilin có thấp hơn trọng lượng cơ thể, huyết thanh đường, serum insu-lin, và tăng cường dung nạp glucose. Kết quả chúng tôi đề nghị một chức năng sinh học thuyết của nomilin như là một đại lýcó tác dụng chống béo phì và chống hyperglycemic có khả năng được trung gian thông qua việc kích hoạtcủa TGR5.2011 Elsevier Inc Tất cả các quyền.1. giới thiệuSự phổ biến của rối loạn chuyển hóa, bao gồm cả béo phì vàloại 2 bệnh tiểu đường đang gia tăng tại một tỷ lệ đáng báo động trên toàn thế giới [1].Kể từ khi các rối loạn chuyển hóa có thể gây ra bệnh tim mạchvà các biến chứng đe dọa cuộc sống bao gồm cả mù, thậnthất bại, và bệnh tim, những nỗ lực rất lớn đang hướng vào việc tìm kiếmloại thuốc mới và thực phẩm chức năng có thể chữa trị các rối loạnvà/hoặc ngăn chặn sự phát triển của họ.TGR5, một cuốn tiểu thuyết G protein kết hợp thụ thể, được kích hoạt bởi mậtaxit (BAs), và kết quả của nó kích hoạt độ cao độ intracellu-lar trại [2,3]. TGR5 được thể hiện trong mô mỡ nâu(BAT) nơi nó kích hoạt bởi BAs làm tăng chi phí năng lượngvà tầng chế độ ăn uống gây ra bệnh béo phì ở chuột [4]. Trao đổi chất nàytác dụng của BAs được coi trung gian của cảm ứng của cácphụ thuộc vào trại hormone tuyến giáp kích hoạt các enzym loại 2 iodo-thyronine deiodinase (DIO2) trong BAT [4]. Hơn nữa, TGR5 làthể hiện trong các tế bào enteroendocrine L, và kích hoạt của nó gây rađường ruột glucagon-like peptide-1 (GLP-1) phát hành, do đó hàng đầuđể cải thiện chức năng gan và tuyến tụy và tăng cường các đườngdung sai trong những con chuột béo phì [5]. Những nổi lên dữ liệu chỉ ra rằngTGR5 là một mục tiêu hấp dẫn cho các tiềm năng điều trị các rối loạn meta bolic [6]. Đến nay, một số hợp chất trong đó BA deriv-atives [7-10], oleanolic acid [11] trong Olea europaea lá,and betulinic acid [12,13] that is widely distributed throughoutthe plant kingdom have been identified as TGR5 ligands.Limonoids are highly oxygenated triterpenoid compounds con-tained in Citrus. Citrus seeds contain approximately 1% (freshweight percentage) limonoids. Although the relative compositionof limonoids in Citrus seeds depends on the species, limonin andnomilin are the major limonoids [14]. Because limonin is responsi-ble for the delayed bitterness of citrus juices, its occurrence lowersthe quality and value of these juices [15]. Limonoids exhibit severalpharmacological activities such as anti-cancer, anti-malarial, andanti-microbial activities [16,17]. However, the effect of limonoidson metabolic disorders is largely unknown.The purpose of the present study was to identify food compo-nents that exhibited TGR5 ligand activity and elucidate the physi-ological effects of such components administered to mice with ahigh-fat diet (HFD).2. Materials and methods2.1. ReagentsNomilin (purity, 98.09%) was purchased from Waterstone Tech-nology. Obacunone (purity, 85.8%) was purchased from Chroma-Dex. Chenodeoxycholic acid (CDCA; purity,P98%) and limonin(purity,P90%) were purchased from Sigma.2.2. Plasmid constructsA pCRE-Luc reporter plasmid containing four copies of consen-sus sites for the cAMP response element (CRE) was obtained from0006-291X/$ - see front matter  2011 Elsevier Inc. All rights reserved.doi:10.1016/j.bbrc.2011.06.055⇑ Corresponding author. Address: Department of Applied Biological Chemistry,Graduate School of Agricultural and Life Sciences, The University of Tokyo, 1-1-1Yayoi, Bunkyo-ku, Tokyo 113-8657, Japan. Fax: [phone].E-mail address: [e-mail] (R. Sato).Biochemical and Biophysical Research Communications 410 (2011) 677–681Contents lists available at ScienceDirectBiochemical and Biophysical Research Communicationsjournal homepage: www.else vier.com/locate/ybbrcAgilent Technologies. An expression plasmid for TGR5, pcDNA-TGR5, was constructed by inserting a 1.0-kb PCR fragment e

Kết quả (Việt) 2:

Chống béo phì và chống tăng đường huyết hiệu ứng của cam quýt limonoid chế độ ăn uống
nomilin ở chuột được cho ăn một chế độ ăn giàu chất béo
Eri Ono, Jun Inoue, Tsutomu Hashidume, Makoto Shimizu, Ryuichiro Sato ⇑
Cục Ứng dụng sinh học Hóa học, Trường Đại Học Nông Nghiệp và Đời sống Khoa học , Đại học Tokyo, Nhật Bản
thông tin bài viết
Điều lịch sử:
nhận 05 Tháng Sáu 2011
có sẵn trực tuyến 12 Tháng sáu 2011
Từ khóa:
FXR
Limonoid
Nomilin
TGR5
trừu tượng
TGR5 là thành viên của các protein-coupled gia đình thụ thể G và được kích hoạt bởi acid mật (cử nhân). TGR5 được
cho là một mục tiêu đầy hứa hẹn cho thuốc bệnh chuyển hóa vì sự kích hoạt của TGR5 ngăn ngừa
béo phì và tăng đường huyết ở những con chuột được cho ăn một chế độ ăn giàu chất béo (HFD). Trong nghiên cứu này, chúng tôi xác định được một natu-rally xảy ra limonoid, nomilin, như một chất hoạt hóa của TGR5. Không giống như cử nhân, nomilin đã không thể hiện các hoạt động phối tử X receptor farne-soid. Mặc dù nomilin obacunone phái sinh là khả năng kích hoạt
TGR5, limonin (các limonoid có nhiều nhất trong hạt giống cam quýt) không phải là một hoạt TGR5. Khi nam
C57BL / 6J ăn một HFD trong 9 tuần được cho ăn thêm một HFD hoặc một mình hoặc có bổ sung
0,2% w / w nomilin cho 77 ngày, chuột nomilin-được điều trị có trọng lượng cơ thể thấp hơn, glucose huyết thanh, huyết thanh insu-lin, và dung nạp glucose nâng cao. Kết quả của chúng tôi cho một chức năng sinh học của tiểu thuyết nomilin như một tác nhân
có chống béo phì và chống tăng đường huyết hiệu ứng có khả năng sẽ được trung gian thông qua sự kích hoạt
của TGR5.
? 2011 Elsevier Inc. Tất cả quyền được bảo lưu.
1. Giới thiệu
Sự phổ biến của rối loạn chuyển hóa bao gồm cả béo phì và
bệnh tiểu đường loại 2 đang gia tăng ở mức báo động trên toàn thế giới [1].
Vì các rối loạn trao đổi chất có thể gây ra bệnh tim mạch
và các biến chứng đe dọa tính mạng kể cả mù, thận
suy, và bệnh tim, những nỗ lực rất lớn đang hướng trong việc tìm kiếm
các loại thuốc mới và thực phẩm chức năng có thể chữa những rối loạn
và / hoặc ngăn chặn sự phát triển của họ.
TGR5, một cuốn tiểu thuyết G protein-coupled receptor, được kích hoạt bởi mật
axit (cử nhân), và kết quả kích hoạt của nó ở độ cao cAMP intracellu-lar mức [2,3]. TGR5 được thể hiện trong các mô mỡ nâu
(BAT), nơi kích hoạt nó bằng cử nhân làm tăng tiêu hao năng lượng
và suy giảm béo phì ăn kiêng gây ra ở chuột [4]. Trao đổi chất này
tác động của các hiệp hội được coi là trung gian của cảm ứng của các
hormone tuyến giáp cAMP phụ thuộc vào kích hoạt enzyme loại 2 iodo-thyronine deiodinase (DIO2) ở BAT [4]. Hơn nữa, TGR5 được
thể hiện trong các tế bào enteroendocrine L, và kích hoạt của nó gây ra
ruột glucagon-like peptide-1 (GLP-1) phát hành, từ đó dẫn
đến cải thiện chức năng gan và tuyến tụy và tăng cường glucose
khoan dung ở những con chuột béo phì [5]. Những dữ liệu mới nổi cho thấy
TGR5 là một mục tiêu hấp dẫn cho các khả năng điều trị các rối loạn [6] meta-bolic. Đến nay, một số hợp chất bao gồm BA deriv-atives [7-10], axit oleanolic [11] Hiện nay trong lá Olea europaea,
và axit betulinic [12,13] được phân phối rộng rãi trên khắp
vương quốc thực vật đã được xác định là các ligand TGR5.
Limonoids được đánh giá cao oxy hóa các hợp chất triterpenoid con-trì ở Citrus. Hạt giống cam quýt có chứa khoảng 1% (tươi
tỷ lệ phần trăm trọng lượng) limonoids. Mặc dù các thành phần tương đối
của limonoids trong hạt Citrus phụ thuộc vào loài, limonin và
nomilin là limonoids lớn [14]. Bởi vì limonin là responsi-ble cho sự cay đắng chậm uống nước cam, sự xuất hiện của nó làm giảm
chất lượng và giá trị của các loại nước [15]. Limonoids hiện nhiều
hoạt động dược lý như chống ung thư, chống sốt rét, và
các hoạt động chống vi khuẩn [16,17]. Tuy nhiên, ảnh hưởng của limonoids
về rối loạn chuyển hóa chưa được biết.
Mục đích của nghiên cứu này là để xác định thực phẩm compo-nents rằng trưng bày TGR5 hoạt động phối tử và làm sáng tỏ những tác physi-ological của các thành phần như quản lý cho những con chuột với một
chế độ ăn giàu chất béo (HFD).
2. Vật liệu và phương pháp
2.1. Thuốc thử
Nomilin (độ tinh khiết, 98,09%) đã được mua từ Waterstone Tech-nology. Obacunone (độ tinh khiết, 85,8%) đã được mua từ Chroma-Dex. Axit Chenodeoxycholic (CDCA; độ tinh khiết, P98%) và limonin
(độ tinh khiết, P90%) được mua từ Sigma.
2.2. Plasmid xây dựng
Một PCRE-Luc plasmid phóng chứa bốn bản của trang web consen-sus cho các phần tử phản ứng cAMP (CRE) được thu thập từ
0006-291X / $ - xem vấn đề phía trước? 2011 Elsevier Inc. Tất cả quyền được bảo lưu.
Doi: 10,1016 / j.bbrc.2011.06.055
⇑ tác giả tương ứng. Địa chỉ: Cục Ứng dụng sinh học Hóa học,
Trường Đại Học Nông nghiệp và Khoa học đời sống, Đại học Tokyo, 1-1-1
Yayoi, Bunkyo-ku, Tokyo 113-8657, Nhật Bản. Fax: [phone].
địa chỉ E-mail: [e-mail] (R. Sato).
Sinh hóa và Lý sinh Nghiên cứu Truyền thông 410 (2011) 677-681
Nội dung danh sách có sẵn tại ScienceDirect
Sinh hóa và nghiên cứu lý sinh thông
báo trang chủ: www.else vier.com/locate/ybbrc
Agilent Technologies. Một plasmid biểu hiện cho TGR5, pcDNA-TGR5, được xây dựng bằng cách chèn một 1,0-kb PCR đoạn e