乳清蛋白肽的ACEI效应对肌肉衰减型肥胖的影响及其机制探讨

With the aging of the population, sarcopenic obesity can not be ignored. Simply controlling the diet tends to aggravate muscle loss in the process of losing weight, while muscle synthesis requires adequate nutrition that may affect the effect of weight loss. Sarcopenia can be caused by inflammation and lipotoxic effect associated with excessive adipose tissue. Overexpression of AngⅡ was closely related to obesity and inflammation, also can induce muscle wasting. Whey peptides have evident angiotensin converting enzyme inhibitory (ACEI) effect, this effect will inhibit the production of Ang Ⅱ, thereby promoting fat hydrolysis, reducing fat synthesis and inflammatory markers production. More importantly, whey peptides can provide the amino acid substrate of muscle synthesis, and its ACEI effect will help activate IGF-1/mTOR/p70s6k pathway to promote the synthesis of muscle protein, inhibit the ubiquitin-proteasome pathway to reduce the breakdown of muscle protein. As for the hypothesis that whey peptide will "reduce fat synthesis/promote adipose decompose" and "promote muscle synthesis /reduce muscle decompose", we plan to use the cell and animal models to explore the effect of whey peptides on sarcopenic obesity and its possible mechanism, then verify its effect in human body, which will provide new ideas and theoretical basis for the prevention and treatment of sarcopenia obesity.

随着人口的老龄化，肌肉衰减型肥胖不容忽视。单纯控制饮食容易在减脂过程中加重肌肉衰减，而肌肉合成所需要的充足营养又可能影响减重效果。肥胖患者的肌肉衰减与脂肪相关的炎症反应和脂毒性有关，而血管紧张素Ⅱ（AngⅡ）的高表达与肥胖和炎症反应密切相关，并且会加速肌肉衰减。乳清蛋白肽具有明显的血管紧张素转化酶抑制剂（ACEI）效应，该效应能抑制AngⅡ生成，从而促进脂肪组织水解、减少脂肪合成和炎症因子产生。更为重要的是乳清蛋白肽能提供肌肉合成的氨基酸底物，其ACEI效应有助于激活IGF-1/mTOR/p70s6k通路以促进肌肉蛋白合成，抑制泛素-蛋白酶体通路来减少肌肉蛋白分解。本课题拟从乳清蛋白肽“减少脂肪合成/促进脂肪分解”和“促进肌肉合成/减少肌肉分解”两个角度，通过细胞和动物模型探讨乳清蛋白肽对肌肉衰减型肥胖的作用及其机制，并在人群研究中验证其效果，为该疾病的防治提供新的思路和理论依据。

本项目围绕乳清蛋白肽对肌肉衰减型肥胖的作用效果及其机制进行了动物实验和人群干预研究。动物实验部分：12月龄雄性C57BL/6J小鼠随机分成4组，分别为普通对照组、高脂饲料喂养对照组，高脂＋20%乳清蛋白组、高脂＋20%乳清蛋白肽组，喂养20周。干预结束后用核磁共振小鼠成像仪测定了脂肪和肌肉含量；脂肪和肌肉组织称重，观察脂肪细胞大小、形态和肌纤维横截面积大小，观察肌内脂肪沉积程度；测定生脂和脂解关键蛋白的水平及mRNA表达，肌肉合成和分解相关蛋白的水平及 mRNA表达。观察肌肉中线粒体形态及抗氧化活性。粪便样本的 16S rRNA 基因测序用于分析肠道微生物群的变化。结果发现：乳清蛋白肽组体重、脂肪量、肌肉中异位脂肪沉积显著改善。乳清蛋白肽组肌肉线粒体形态损伤更小，具有更高的 GPx 活性和总抗氧化能力。乳清蛋白肽组小鼠的肠道菌群发生了改变，但这种变化还需要进一步研究。人群研究部分：选取了老年女性患者进行了为期 8 周的干预研究，所有参加者均接受能量限制饮食，在此基础上将受试者随机分为三组，包括乳清蛋白肽组、乳清蛋白组和对照组。观察指标包括：用人体成分测定仪评估患者的身体组成（脂肪、肌肉含量、内脏脂肪含量、体脂百分比）；测定患者糖脂代谢水平和炎症指标； 16S rRNA基因测序用来分析粪便样本的菌群的组成和丰度，用PCoA分析和UPGMA分析法观察组间差异；利用LC-MS/MS进行血液样本的代谢组学分析，筛选各组间的差异代谢物。干预期结束后，三组参与者均有体重和脂肪量的减少。平均而言，与对照组相比，乳清蛋白肽组的体重减轻和脂肪减少的幅度具有显著差异，瘦体重下降幅度较小，但变化无统计学差异。干预后未见肠道微生物群和功能的明显改变，尽管观察到科和属水平的一些变化。血清代谢物在干预后发生了变化，代谢物富集的途径主要涉及能量代谢通路。项目已发表基金标注文章SCI论文3篇。