Ivy gourd (Coccinia grandis L. Voigt) root suppresses adipocyte differentiation in 3T3-L1 cells
Creators
- 1. Prince of Songkla University
- 2. Thaksin University
- 3. University of the Ryukyus
Description
Ivy gourd (Coccinia grandis L. Voigt) is a tropical plant widely distributed throughout Asia, Africa, and the Pacific Islands. The anti-obesity property of this plant has been claimed but still remains to be scientifically proven. We therefore investigated the effects of ivy gourd leaf, stem, and root on adipocyte differentiation by employing cell culture model. Dried roots, stems, and leaves of ivy gourd were separately extracted with ethanol. Each extract was then applied to 3T3-L1 pre-adipocytes upon induction with a mixture of insulin, 3-isobutyl-1-methylxanthine, and dexamethasone, for anti-adipogenesis assay. The active extract was further fractionated by a sequential solvent partitioning method, and the resulting fractions were examined for their abilities to inhibit adipogenesis in 3T3-L1 cells. Differences in the expression of adipogenesis-related genes between the treated and untreated cells were determined from their mRNA and protein levels. Of the three ivy gourd extracts, the root extract exhibited an anti-adipogenic effect. It significantly reduced intracellular fat accumulation during the early stages of adipocyte differentiation. Together with the suppression of differentiation, expression of the genes encoding PPARγ, C/EBPα, adiponectin, and GLUT4 were down-regulated. Hexane-soluble fraction of the root extract also inhibited adipocyte differentiation and decreased the mRNA levels of various adipogenic genes in the differentiating cells. This is the first study to demonstrate that ivy gourd root may prevent obesity based mainly on the ability of its active constituent(s) to suppress adipocyte differentiation in vitro. Such an inhibitory effect is mediated by at least down-regulating the expression of PPARγ-the key transcription factor of adipogenesis in pre-adipocytes during their early differentiation processes.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
اللبلاب القرع (Coccinia grandis L. Voigt) هو نبات استوائي موزع على نطاق واسع في جميع أنحاء آسيا وأفريقيا وجزر المحيط الهادئ. تمت المطالبة بخاصية مكافحة السمنة لهذا النبات ولكن لا يزال يتعين إثباتها علميًا. لذلك قمنا بالتحقيق في آثار أوراق قرع اللبلاب والجذع والجذر على تمايز الخلايا الشحمية من خلال استخدام نموذج زراعة الخلايا. تم استخراج الجذور المجففة والسيقان وأوراق قرع اللبلاب بشكل منفصل مع الإيثانول. ثم تم تطبيق كل مستخلص على ما قبل الخلايا الدهنية 3T3 - L1 عند التحريض بمزيج من الأنسولين، و 3 - أيزو بيوتيل -1 - ميثيل زانثين، وديكساميثازون، لفحص مضاد للدهون. تم تجزئة المستخلص النشط بطريقة تقسيم المذيبات المتسلسلة، وتم فحص الكسور الناتجة لقدراتها على تثبيط تكوين الدهون في خلايا 3T3 - L1. تم تحديد الاختلافات في التعبير عن الجينات المرتبطة بتكوين الدهون بين الخلايا المعالجة وغير المعالجة من مستويات الحمض النووي الريبوزي المرسال والبروتين. من بين مستخلصات القرع اللبنية الثلاثة، أظهر مستخلص الجذر تأثيرًا مضادًا للدهون. لقد قلل بشكل كبير من تراكم الدهون داخل الخلايا خلال المراحل المبكرة من تمايز الخلايا الشحمية. جنبًا إلى جنب مع قمع التمايز، تم تقليل تنظيم التعبير عن الجينات التي تشفر PPARγ و C/EBPα و adiponectin و GLUT4. كما أن الجزء القابل للذوبان في الهكسان من مستخلص الجذر يثبط تمايز الخلايا الشحمية ويقلل من مستويات الحمض النووي الريبوزي المرسال لمختلف الجينات الدهنية في الخلايا التفاضلية. هذه هي الدراسة الأولى التي تثبت أن جذر قرع اللبلاب قد يمنع السمنة بناءً بشكل أساسي على قدرة مكونه (مكوناته) النشطة على قمع تمايز الخلايا الشحمية في المختبر. يتم التوسط في مثل هذا التأثير المثبط من خلال تنظيم التعبير عن PPARγ على الأقل - عامل النسخ الرئيسي للتكوين الشحمي في الخلايا الشحمية السابقة أثناء عمليات التمايز المبكرة.Translated Description (French)
La courge blanche (Coccinia grandis L. Voigt) est une plante tropicale largement répandue en Asie, en Afrique et dans les îles du Pacifique. La propriété anti-obésité de cette plante a été revendiquée mais reste à prouver scientifiquement. Nous avons donc étudié les effets de la feuille, de la tige et de la racine de courge de lierre sur la différenciation des adipocytes en utilisant un modèle de culture cellulaire. Les racines, les tiges et les feuilles séchées de courge de lierre ont été extraites séparément avec de l'éthanol. Chaque extrait a ensuite été appliqué sur des pré-adipocytes 3T3-L1 lors de l'induction avec un mélange d'insuline, de 3-isobutyl-1-méthylxanthine et de dexaméthasone, pour le test anti-adipogenèse. L'extrait actif a ensuite été fractionné par une méthode de partitionnement séquentiel du solvant, et les fractions résultantes ont été examinées pour leur capacité à inhiber l'adipogenèse dans les cellules 3T3-L1. Les différences dans l'expression des gènes liés à l'adipogenèse entre les cellules traitées et non traitées ont été déterminées à partir de leurs taux d'ARNm et de protéines. Sur les trois extraits de courge de lierre, l'extrait de racine présentait un effet anti-adipogène. Il a significativement réduit l'accumulation de graisse intracellulaire au cours des premiers stades de la différenciation adipocytaire. Avec la suppression de la différenciation, l'expression des gènes codant PPARγ, C/EBPα, adiponectine et GLUT4 a été régulée à la baisse. La fraction soluble dans l'hexane de l'extrait de racine a également inhibé la différenciation des adipocytes et diminué les niveaux d'ARNm de divers gènes adipogènes dans les cellules de différenciation. Il s'agit de la première étude à démontrer que la racine de courge de lierre peut prévenir l'obésité en se basant principalement sur la capacité de son (ses) constituant(s) actif (s) à supprimer la différenciation adipocytaire in vitro. Un tel effet inhibiteur est médié par une régulation au moins négative de l'expression de PPARγ, le facteur de transcription clé de l'adipogenèse dans les pré-adipocytes au cours de leurs processus de différenciation précoce.Translated Description (Spanish)
La calabaza hiedra (Coccinia grandis L. Voigt) es una planta tropical ampliamente distribuida en Asia, África y las islas del Pacífico. Se ha reclamado la propiedad antiobesidad de esta planta, pero aún no se ha demostrado científicamente. Por lo tanto, investigamos los efectos de la hoja, el tallo y la raíz de la calabaza de hiedra en la diferenciación de adipocitos mediante el empleo de un modelo de cultivo celular. Las raíces secas, los tallos y las hojas de la calabaza de hiedra se extrajeron por separado con etanol. Cada extracto se aplicó luego a preadipocitos 3T3-L1 tras la inducción con una mezcla de insulina, 3-isobutil-1-metilxantina y dexametasona, para el ensayo antiadipogénesis. El extracto activo se fraccionó adicionalmente mediante un método de partición de solvente secuencial, y las fracciones resultantes se examinaron para determinar su capacidad para inhibir la adipogénesis en células 3T3-L1. Las diferencias en la expresión de genes relacionados con la adipogénesis entre las células tratadas y no tratadas se determinaron a partir de sus niveles de ARNm y proteínas. De los tres extractos de calabaza de hiedra, el extracto de raíz mostró un efecto antiadipogénico. Redujo significativamente la acumulación de grasa intracelular durante las primeras etapas de la diferenciación de los adipocitos. Junto con la supresión de la diferenciación, la expresión de los genes que codifican PPARγ, C/EBPα, adiponectina y GLUT4 se reguló negativamente. La fracción soluble en hexano del extracto de raíz también inhibió la diferenciación de adipocitos y disminuyó los niveles de ARNm de varios genes adipogénicos en las células en diferenciación. Este es el primer estudio que demuestra que la raíz de calabaza de hiedra puede prevenir la obesidad basándose principalmente en la capacidad de sus constituyentes activos para suprimir la diferenciación de adipocitos in vitro. Tal efecto inhibidor está mediado por al menos la regulación negativa de la expresión de PPARγ, el factor de transcripción clave de la adipogénesis en los preadipocitos durante sus procesos de diferenciación temprana.Files
1476-511X-13-88.pdf
Files
(862.6 kB)
Name | Size | Download all |
---|---|---|
md5:df9b639f92c5525d234bb1b7f21dbbc8
|
862.6 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- يثبط جذر اللبلاب القرع (Coccinia grandis L. Voigt) تمايز الخلايا الشحمية في الخلايا 3T3 - L1
- Translated title (French)
- La racine de courge blanche (Coccinia grandis L. Voigt) supprime la différenciation adipocytaire dans les cellules 3T3-L1
- Translated title (Spanish)
- La raíz de calabaza (Coccinia grandis L. Voigt) suprime la diferenciación de adipocitos en las células 3T3-L1
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2097634575
- DOI
- 10.1186/1476-511x-13-88
References
- https://openalex.org/W1892131812
- https://openalex.org/W1898244427
- https://openalex.org/W1927710737
- https://openalex.org/W1972667333
- https://openalex.org/W1974961331
- https://openalex.org/W1978213547
- https://openalex.org/W1993137708
- https://openalex.org/W1998991027
- https://openalex.org/W2001958142
- https://openalex.org/W2025755651
- https://openalex.org/W2032549132
- https://openalex.org/W2041474022
- https://openalex.org/W2059992589
- https://openalex.org/W2071692398
- https://openalex.org/W2084521532
- https://openalex.org/W2098668286
- https://openalex.org/W2110539574
- https://openalex.org/W2114918609
- https://openalex.org/W2124358366
- https://openalex.org/W2127985487
- https://openalex.org/W2134100561
- https://openalex.org/W2142350134
- https://openalex.org/W2145757273
- https://openalex.org/W2145958122
- https://openalex.org/W2155715821
- https://openalex.org/W2162473716