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Combination of Capsaicin and Capsiate Induces Browning in 3T3-L1 White Adipocytes via Activation of the Peroxisome Proliferator-Activated Receptor γ/β3-Adrenergic Receptor Signaling Pathways
Journal of Agricultural and Food Chemistry ( IF 5.7 ) Pub Date : 2019-05-10 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.jafc.9b02191 Li Fan 1 , Haiyan Xu 1 , Rengui Yang 2 , Yufan Zang 1 , Jingfang Chen 2 , Hong Qin 1
Journal of Agricultural and Food Chemistry ( IF 5.7 ) Pub Date : 2019-05-10 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.jafc.9b02191 Li Fan 1 , Haiyan Xu 1 , Rengui Yang 2 , Yufan Zang 1 , Jingfang Chen 2 , Hong Qin 1
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This study investigated the effects and molecular mechanism of a combination of capsaicin and capsiate on promoting lipid metabolism and inducing browning in 3T3-L1 white adipocytes. The combination significantly suppressed lipid accumulation in adipocytes (p = 0.019) and robustly improved lipid metabolic profiles, including decreased triacylglycerol (0.6703 ± 0.0385 versus 0.2849 ± 0.0188 mmol/g of protein; p < 0.001), total cholesterol (0.1282 ± 0.0241 versus 0.0651 ± 0.0178 mmol/g of protein; p = 0.003), and low-density lipoprotein cholesterol (0.0021 ± 0.0017 versus 0.0005 ± 0.0002 mmol/g of protein; p = 0.024) and increased high-density lipoprotein cholesterol (0.0162 ± 0.0141 versus 0.1002 ± 0.0167 mmol/g of protein; p = 0.012). Furthermore, this combination markedly upgraded the protein levels of cluster of differentiation 36 (p = 0.007) and adipose triglyceride lipase (p = 0.013) and phosphorylation of hormone-sensitive lipase at Ser660, Ser565, and Ser563 (p < 0.001, p = 0.027, and p = 0.002, respectively), indicating increases of fatty acid transport and lipolysis. The levels of lipid metabolism regulators, phosphorylation of adenosine-monophosphate-activated protein kinases α and β (p = 0.011, and p < 0.001, respectively), sirtuin 1 (p = 0.004), and vanilloid transient receptor subtype I (p = 0.014) were also increased by the combination. Moreover, the combination greatly activated the browning program in adipocytes, as demonstrated by increases in beige-specific gene and protein. Further research found that the protein levels of peroxisome proliferator-activated receptor γ (PPARγ; p = 0.001) and β3-adrenergic receptor (β3-AR; p = 0.026) were elevated by the combination, and most of the beige-specific markers were abolished by pretreatment of antagonists of PPARγ or β3-AR. In conclusion, these results indicated that a combination of capsaicin and capsiate could induce browning in white adipocytes via activation of the PPARγ/β3-AR signaling pathway, and this combination might be worth investigating as a potential cure for obesity.
中文翻译：
通过过氧化物酶体增殖物激活受体γ/β的激活辣椒素和辣椒素酯诱导褐变3T3-L1白色脂肪细胞的组合3 -肾上腺素能受体信号转导途径
这项研究调查了辣椒素和辣椒素组合对促进脂质代谢和诱导3T3-L1白色脂肪细胞褐变的作用和分子机制。该组合显着抑制了脂肪细胞中的脂质蓄积（p = 0.019）并显着改善了脂质代谢特性，包括降低了三酰甘油（0.6703±0.0385对0.2849±0.0188 mmol / g蛋白质；p <0.001），总胆固醇（0.1282±0.0241对0.0651） ±0.0178 mmol / g蛋白质; p = 0.003）和低密度脂蛋白胆固醇（0.0021±0.0017对0.0005±0.0002 mmol / g蛋白质; p = 0.024）和高密度脂蛋白胆固醇增加（0.0162±0.0141对0.1002） ±0.0167 mmol / g蛋白质；p = 0.012）。此外，这种组合显着提高了分化蛋白36（p = 0.007）和脂肪甘油三酸酯脂肪酶（p = 0.013）的蛋白质水平，以及激素敏感性脂肪酶在Ser660，Ser565和Ser563上的磷酸化（p <0.001，p = 0.027） ，分别为p = 0.002），表明脂肪酸转运和脂解作用增加。脂质代谢调节剂的水平，单磷酸腺苷激活的蛋白激酶α和β的磷酸化（分别为p = 0.011和p <0.001），sirtuin 1（p = 0.004）和类香草素I型瞬时受体（p= 0.014）的组合也增加了。而且，该组合极大地激活了脂肪细胞中的褐变程序，如米色特异性基因和蛋白质的增加所证明的。进一步的研究发现，过氧化物酶体增殖物激活受体γ的蛋白水平（PPARγ; p = 0.001）和β 3 -肾上腺素能受体（β 3 -AR; p = 0.026）是由组合升高，并且最米色特异性的的标记物由PPARγ的或β拮抗剂的预处理取消3 -AR。总之，这些结果表明，辣椒素和辣椒素酯的组合可以诱导通过的PPARγ/β活化褐变白色脂肪细胞3-AR信号通路，这种组合作为肥胖的潜在治疗方法可能值得研究。
更新日期：2019-05-10
中文翻译：
通过过氧化物酶体增殖物激活受体γ/β的激活辣椒素和辣椒素酯诱导褐变3T3-L1白色脂肪细胞的组合3 -肾上腺素能受体信号转导途径
这项研究调查了辣椒素和辣椒素组合对促进脂质代谢和诱导3T3-L1白色脂肪细胞褐变的作用和分子机制。该组合显着抑制了脂肪细胞中的脂质蓄积（p = 0.019）并显着改善了脂质代谢特性，包括降低了三酰甘油（0.6703±0.0385对0.2849±0.0188 mmol / g蛋白质；p <0.001），总胆固醇（0.1282±0.0241对0.0651） ±0.0178 mmol / g蛋白质; p = 0.003）和低密度脂蛋白胆固醇（0.0021±0.0017对0.0005±0.0002 mmol / g蛋白质; p = 0.024）和高密度脂蛋白胆固醇增加（0.0162±0.0141对0.1002） ±0.0167 mmol / g蛋白质；p = 0.012）。此外，这种组合显着提高了分化蛋白36（p = 0.007）和脂肪甘油三酸酯脂肪酶（p = 0.013）的蛋白质水平，以及激素敏感性脂肪酶在Ser660，Ser565和Ser563上的磷酸化（p <0.001，p = 0.027） ，分别为p = 0.002），表明脂肪酸转运和脂解作用增加。脂质代谢调节剂的水平，单磷酸腺苷激活的蛋白激酶α和β的磷酸化（分别为p = 0.011和p <0.001），sirtuin 1（p = 0.004）和类香草素I型瞬时受体（p= 0.014）的组合也增加了。而且，该组合极大地激活了脂肪细胞中的褐变程序，如米色特异性基因和蛋白质的增加所证明的。进一步的研究发现，过氧化物酶体增殖物激活受体γ的蛋白水平（PPARγ; p = 0.001）和β 3 -肾上腺素能受体（β 3 -AR; p = 0.026）是由组合升高，并且最米色特异性的的标记物由PPARγ的或β拮抗剂的预处理取消3 -AR。总之，这些结果表明，辣椒素和辣椒素酯的组合可以诱导通过的PPARγ/β活化褐变白色脂肪细胞3-AR信号通路，这种组合作为肥胖的潜在治疗方法可能值得研究。
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