Bioavailability and inhibitory effects on inflammation and insulin resistance of xanthones from Garcinia Mangostana L (Mangosteen) in human adipocyttes

การศึกษาชีวภาพความพร้อมของการดูดซึมและนำไปใช้ และผลในการยับยั้งการอักเสบและภาวะดื้อต่ออินสุลินของสารแซรโธนจากมังคุดในเซลล์ไขมันมนุษย์

Name: Akkarach Bumrungpert

MeSH: Xanthones

MeSH: Biological Availability

MeSH: Inflammation

MeSH: Adipocytes

MeSH: Mangosteen

Abstract: Obesity-associated inflammation in white adipose tissue (WAT) is strongly implicated in the development of insulin resistance. α- and γ-Mangostin (MG) which are the most abundant xanthones found in mangosteen have been reported to have anti-inflammatory properties. Thus, α- and γ-MG have the potential to reduce inflammation in WAT which would be expected to improve insulin sensitivity. However, the health-promoting benefits of mangosteen are dependent on delivery of the xanthones to target tissues. The objective of this study was to evaluate the bioavailability and inhibitory effects on inflammation and insulin resistance of xanthones from mangosteen in the primary cultures of human adipocytes. Here, we used simulated digestion and Caco-2 cells to investigate the digestive stability, bioaccessibility and intestinal cell transport of α- and γ-MG. Recovery of α- and γ-MG after simulated digestion of pericarp and fruit pulp exceeded 90%. Transfer of α- and γ-MG to the aqueous fraction during simulated digestion was efficient (65-74%) and dependent on bile salts suggesting that micellarization is required for optimal bioaccessibility of xanthones. Cell uptake of xanthones from micelles was dose dependent and intracellular concentrations were at the maximum by 1 h. Both free and phase II metabolites of α- MG were transported in the basolateral compartment and metabolites also effluxed into the apical compartment. Transepithelial transport of α-MG was increased during prandial-like conditions compared to fasting conditions suggesting that absorption is enhanced by dietary fat. We examined the efficacy of α- and γ-MG to prevent lipopolysaccharide (LPS)-mediated inflammation and insulin resistance in human adipocytes. α- and γ-MG decreased LPS-inducted inflammatory genes (i.e., TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-8, MCP-1, TLR-2). Moreover, α- and γ-MG attenuated LPS-activated MAPKs; JNK, ERK, and p38. α- and γ-MG also attenuated LPSactivated c-Jun and AP-1 activity. γ-MG was more effective than α-MG on an equimolar basis. γ- MG, but not α-MG, attenuated LPS-mediated IκB-α degradation and NF-κB activity. γ-MG prevented LPS suppression of insulin-stimulated glucose uptake. Similarly, γ-MG attenuated LPS suppression of PPAR-γ and adiponectin gene expression. Taken together, these data demonstrate for the first time that MG attenuates LPS-mediated inflammation and insulin resistance in human adipocytes by inhibiting the activation of MAPKs, NF-κB, and AP-1. These data suggest that MG has the potential to be absorbed into the blood circulation and also prevents inflammation and insulin resistance associated with obesity

Abstract: การอักเสบของเซลล์ไขมันในผู้ป่วยโรคอ้วน เป็นปัจจัยสำคัญที่เหนี่ยวนำให้เกิดภาวะดื้อต่ออินสุลิน อัลฟ่า- และ แกมม่า- แมงโกสติน (α- และ γ-MG) เป็นสารแซนโธนหลักที่พบในมังคุด ซึ่งมีฤทธิ์ต้านการอักเสบ α- และ γ-MG จึงมีศักยภาพใน การลดการอักเสบในเซลล์ไขมันซึ่งนำไปสู่การยับยั้งภาวะดื้อต่ออินสุลิน อย่างไรก็ตาม คุณประโยชน์ของสารแซนโธนจาก มังคุดขึ้นอยู่กับการขนส่งสารไปยังเซลล์ต่างๆเพื่อใช้ให้เกิดประโยชน์ต่อสุขภาพ ดังนั้นวัตถุประสงค์หลักของการศึกษาครั้งนี้ คือ เพื่อประเมินชีวภาพความพร้อมของการดูดซึมและนำไปใช้ (bioavailability) และผลในการยับยั้งการอักเสบและภาวะดื้อต่อ อินสุลินของสารแซนโธน จากมังคุดในเซลล์ไขมันมนุษย์ เราใช้แบบจำลองภาวะการย่อยของระบบทางเดินอาหาร (simulated digestion) และเซลล์ลำไส้มนุษย์ (Caco-2 cells) ในการศึกษาความเสถียรหลังจากผ่านการย่อย (digestive stability) ชีวภาพ ความพร้อมของการดูดซึม (bioaccessibility) และการขนส่ง (transport) ของ α- และ γ-MG จากการศึกษาพบว่า α- และ γ- MG ในส่วนเปลือกและเนื้อของมังคุด มีความเสถียรหลังจากผ่านการย่อยมากกว่า 90% ชีวภาพความพร้อมในการดูดซึมของ α- และ γ-MG มีค่าประมาณ 65-74% และขึ้นอยู่กับ bile salts ซึ่งบ่งชี้ว่าการสร้างไมเซลล์ (micellarization) มีความจำเป็น สำหรับการดูดซึมของสารแซนโธน การนำเข้าสู่เซลล์ลำไส้ (cell uptake) ของสารแซนโธนจากไมเซลล์แสดงการตอบสนองต่อ ปริมาณ (dose dependent manner) และมีความเข้มข้นภายในเซลล์สูงสุดภายในเวลา 1 ชม. และสามารถถูกเมตาบอไลท์โดย phase II conjugation และ/หรือถูกผลักออกนอกเซลล์ โดยพบว่าทั้ง α-MG และ phase II metabolites ของ α-MG ถูกขนส่ง เข้าสู่ basolateral compartment และ metabolites ถูกขนส่งกลับเข้าสู่ apical compartment การขนส่งของ α-MG เพิ่มขึ้น ระหว่าง prandial-like conditions เมื่อเปรียบเทียบกับ fasting conditions แสดงให้เห็นว่าการดูดซึมของสารแซนโธนจะเพิ่มขึ้น เมื่อบริโภคมังคุดในมื้ออาหารที่ประกอบด้วยไขมัน นอกจากนี้เราศึกษาประสิทธิผลของ α- และ γ-MG ในการป้องกัน LPS เหนี่ยวนำการอักเสบและภาวะดื้อต่ออินสุลินในเซลล์ไขมันมนุษย์ จากการศึกษาพบว่า 1) α- และ γ-MG ยับยั้ง LPS เหนี่ยวนำ การแสดงออกของ inflammatory genes ได้แก่ TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-8, MCP-1 และ TLR-2 2) α- และ γ-MG ยับยั้ง LPS กระตุ้น MAPKs ได้แก่ JNK, ERK, p38 รวมทั้ง c-Jun และ AP-1 activity โดย γ-MG มีประสิทธิภาพมากกว่า α-MG 3) γ-MG ยับยั้ง LPS กระตุ้น IκB-α degradation และ NF-κB activity 4) γ-MG ป้องกัน LPS ยับยั้ง insulin-stimulated glucose uptake รวมทั้งการแสดงออกของยีน PPAR-γ และ adiponectin ดังนั้น MG สามารถป้องกัน LPS เหนี่ยวนำการอักเสบและภาวะดื้อต่อ อินสุลินในเซลล์ไขมันมนุษย์ได้ โดยยับยั้ง MAPKs, NF-κB และ AP-1 signaling จากการศึกษาครั้งนี้สรุปได้ว่า MG มีศักยภาพ ที่จะถูกดูดซึมเข้าสู่กระแสโลหิตรวมทั้งป้องกันการอักเสบและภาวะดื้อต่ออินสุลินในผู้ป่วยโรคอ้วนได้

Mahidol University. Mahidol University Library and Knowledge Center

Address: NAKHONPATHOM

Email: liwww@mahidol.ac.th

Name: Ruchaneekorn W Kalpravidh

Role: Thesis Advisors

Name: Surat Komindr

Role: Thesis Advisors

Name: Harold C Furr

Role: Thesis Advisors

Name: Sunit Suksumrarn

Role: Thesis Advisors

Created: 2009

Modified: 2020-11-03

Issued: 2010-07-12

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: TH A315b 2009

eng

DegreeName: Doctor of Philosophy

Level: Doctoral Degree

Descipline: Nutrition

Grantor: Mahidol University

©copyrights Mahidol University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	4836731.pdf	2.74 MB	91	2021-03-26 00:27:07

ใช้เวลา

0.391202 วินาที