葡萄糖和棕櫚酸誘導(dǎo)大鼠成年心肌細(xì)胞肌原纖維變性并調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡。

一些研究支持在沒有明顯冠狀動脈疾病的情況下糖尿病心肌病的概念，盡管其機(jī)制仍然知之甚少。我們研究了葡萄糖和棕櫚酸對心肌細(xì)胞凋亡和收縮器官組織的作用。
方法和結(jié)果：
成年大鼠心肌細(xì)胞暴露于棕櫚酸 （0.25 和 0.5 mmol/l） 18 h 導(dǎo)致凋亡細(xì)胞顯著增加，而葡萄糖濃度升高至 33.3 mmol/l 長達(dá) 8 天對細(xì)胞凋亡率沒有影響。然而，棕櫚酸和升高的葡萄糖濃度單獨或聯(lián)合使用對肌原纖維器官具有顯著的破壞作用。膜滲透性的 C2-神經(jīng)酰胺而不是代謝無活性的 C2-二氫神經(jīng)酰胺將心肌細(xì)胞的凋亡增強(qiáng) 50%，同時對肌原纖維產(chǎn)生不利影響。棕櫚酸誘導(dǎo)的作用受到神經(jīng)酰胺合酶抑制劑伏馬菌素 B1 的損害。鞘磷脂酶通過將鞘磷脂代謝為神經(jīng)酰胺來激活神經(jīng)酰胺的分解代謝途徑，不會對心肌細(xì)胞產(chǎn)生不利影響。棕櫚酸誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡伴隨著線粒體釋放細(xì)胞色素 c。氨基胍不能預(yù)防葡萄糖誘導(dǎo)的肌原纖維變性，表明一氧化氮的形成和/或晚期糖基化終末產(chǎn)物沒有主要作用。
結(jié)論：
綜上所述，這些結(jié)果表明，在成年大鼠心肌細(xì)胞中，棕櫚酸通過從頭神經(jīng)酰胺的形成和凋亡線粒體途徑的激活誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。相反，葡萄糖對成人心肌細(xì)胞凋亡沒有影響。然而，這兩種細(xì)胞營養(yǎng)物質(zhì)都會促進(jìn)肌原纖維的變性。因此，葡萄糖和脂毒性可能在糖尿病心肌病的發(fā)展中起核心作用。

在海洋紅藻中發(fā)現(xiàn)棕櫚酸作為選擇性細(xì)胞毒性物質(zhì)的抗腫瘤活性。

在之前的報告中，我們討論了一種來自海洋紅藻 Amphiroa zonata 的提取物，它在體外對人類白血病細(xì)胞顯示出選擇性細(xì)胞毒活性，但對正常人類真皮成纖維細(xì)胞 （HDF） 細(xì)胞沒有細(xì)胞毒性。
方法和結(jié)果：
在這項研究中，我們鑒定了棕櫚酸，一種來自海洋藻類提取物的選擇性細(xì)胞毒性物質(zhì)，并研究了其生物活性。在 12.5 至 50 μg/ml 的濃度范圍內(nèi)，棕櫚酸對人白血病細(xì)胞表現(xiàn)出選擇性細(xì)胞毒性，但對正常 HDF 細(xì)胞沒有細(xì)胞毒性。此外，棕櫚酸以 50 μg/ml 的濃度誘導(dǎo)人白血病細(xì)胞系 MOLT-4 細(xì)胞凋亡。棕櫚酸在小鼠體內(nèi)也顯示出抗腫瘤活性。棕櫚酸在腫瘤細(xì)胞中的一個分子靶點是 DNA 拓?fù)洚悩?gòu)酶 I，然而，有趣的是，它不會影響 DNA 拓?fù)洚悩?gòu)酶 II，
結(jié)論：
表明棕櫚酸可能是抗癌藥物的先導(dǎo)化合物。

飽和脂肪酸棕櫚酸會誘導(dǎo)小鼠的焦慮樣行為。

飲食中過量的脂肪會對認(rèn)知、情緒和焦慮產(chǎn)生負(fù)面影響，從而影響神經(jīng)精神功能。我們試圖證明游離脂肪酸 （FFA），棕櫚酸，可以在小鼠中引起不良生物行為，這種行為持續(xù)到血漿 FFA 急性升高之后。
方法和結(jié)果：
小鼠作為單次腹膜內(nèi) （IP） 注射給予棕櫚酸或載體。棕櫚酸處理后 2 小時和 24 小時分析生物行為。在皮層、海馬和杏仁核中對多巴胺 （DA） 、去甲腎上腺素 （NE） 、血清素 （5-HT） 及其主要代謝物進(jìn)行定量。測定血漿中的 FFA 濃度。在腦區(qū)確定未折疊蛋白反應(yīng) （UPR） 相關(guān)基因 mRNA 表達(dá)的相對倍數(shù)變化。 棕櫚酸以劑量依賴性方式通過一種不依賴于 TLR4、MyD88、IL-1、IL-6 或 TNFα 但依賴于脂肪酸鏈長度的機(jī)制迅速降低小鼠運(yùn)動活性。棕櫚酸給藥后 24 小時，小鼠表現(xiàn)出焦慮樣行為，運(yùn)動、食物攝入、抑郁樣行為或空間記憶沒有損害。此外，棕櫚酸處理后 24 小時杏仁核中 5-羥色胺代謝物 5-HIAA 增加了 33%。
結(jié)論：
棕櫚酸誘導(dǎo)小鼠焦慮樣行為，同時增加基于杏仁核的 5-羥色胺代謝。這些影響發(fā)生在血漿 FFA 水平不再升高的時間點。

棕櫚酸誘導(dǎo)肝細(xì)胞產(chǎn)生促炎細(xì)胞因子白細(xì)胞介素-8。

肥胖和代謝綜合征與肝脂肪變性密切相關(guān)。非酒精性脂肪性肝病中的簡單性肝脂肪變性可進(jìn)展為非酒精性脂肪性肝炎 （NASH），這可能是更嚴(yán)重肝病（如肝硬化和肝細(xì)胞癌）的前兆。脂肪變性進(jìn)展為 NASH 的致病機(jī)制尚不清楚;然而，炎癥、促炎細(xì)胞因子和氧化應(yīng)激被認(rèn)為起關(guān)鍵作用。我們之前報道過 NASH 患者的血清促炎細(xì)胞因子水平升高，例如白細(xì)胞介素 8 （IL-8），這可能導(dǎo)致肝損傷。
方法和結(jié)果：
本研究專門檢查了肝脂肪變性對 IL-8 產(chǎn)生的影響。我們通過將肝細(xì)胞（HepG2、大鼠原代肝細(xì)胞和人原代肝細(xì)胞）暴露于病理生理相關(guān)濃度的棕櫚酸來模擬脂肪酸過量流入肝細(xì)胞，從而誘導(dǎo)肝細(xì)胞（HepG2、大鼠原代肝細(xì)胞和人原代肝細(xì)胞）中的脂質(zhì)積累。在暴露于棕櫚酸的細(xì)胞中，油紅 O 染色在形態(tài)學(xué)上記錄了顯著的脂肪堆積，并且伴隨著細(xì)胞內(nèi)甘油三酯水平的增加。重要的是，發(fā)現(xiàn)棕櫚酸可誘導(dǎo)脂肪性肝細(xì)胞中具有生物活性的中性粒細(xì)胞趨化物 IL-8 水平顯著升高。細(xì)胞與棕櫚酸酯一起孵育通過涉及核因子 kappaB （NF-kappaB） 和 c-Jun N 末端激酶/激活蛋白-1 的激活機(jī)制導(dǎo)致 IL-8 基因表達(dá)和分泌 （mRNA 和蛋白質(zhì)） 增加。
結(jié)論：
這些數(shù)據(jù)首次表明肝細(xì)胞中脂質(zhì)積累可以刺激 IL-8 的產(chǎn)生，從而可能導(dǎo)致肝臟炎癥和隨之而來的肝損傷。

棕櫚酸通過改變嚙齒動物體內(nèi)的 PKC-theta 亞細(xì)胞定位來介導(dǎo)下丘腦胰島素抵抗。

胰島素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)可受外周組織中 PKC 的幾種亞型的調(diào)節(jié)。
方法和結(jié)果：
在這里，我們評估了一種特定的亞型 PKC-theta 是否在調(diào)節(jié)能量平衡的關(guān)鍵 CNS 區(qū)域表達(dá)，以及它是否介導(dǎo)高脂肪飲食（特別是棕櫚酸）對大鼠和小鼠下丘腦胰島素活性的有害影響。使用原位雜交和免疫組化的組合，我們發(fā)現(xiàn) PKC-theta 在弓狀核的離散神經(jīng)元群中表達(dá)，特別是下丘腦的神經(jīng)肽 Y/agouti 相關(guān)蛋白神經(jīng)元和背側(cè)內(nèi)側(cè)核。通過直接輸注或口服強(qiáng)飼法暴露于棕櫚酸的 CNS 增加了 PKC-theta 在下丘腦細(xì)胞膜上的定位，這與下丘腦胰島素和瘦素信號傳導(dǎo)受損有關(guān)。這一發(fā)現(xiàn)是棕櫚酸特有的，因為單不飽和脂肪酸油酸既不增加 PKC-theta 的膜定位，也不誘導(dǎo)胰島素抵抗。最后，弓形特異性敲低 PKC-theta 減輕了飲食誘導(dǎo)的肥胖并改善了胰島素信號傳導(dǎo)。
結(jié)論：
這些結(jié)果表明，高脂肪飲食的許多有害影響，特別是那些富含棕櫚酸的飲食，是通過 PKC-theta 激活介導(dǎo)的 CNS，導(dǎo)致胰島素活性降低。