异硫氰酸苯乙酯(PEITC)通过Keap1-Nrf2通路抑制脂肪细胞分化的分子机制研究

【字体: 时间:2025年06月09日 来源:The Journal of Nutritional Biochemistry 4.8

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  本研究针对PEITC在脂肪细胞分化中的作用机制不明的问题,通过细胞模型和分子互作实验,首次证实PEITC通过Keap1-C151靶点激活Nrf2通路,显著抑制3T3-L1和C3H10T1/2细胞的脂质积累,为代谢性疾病治疗提供了新靶点。

  

在当今肥胖及相关代谢性疾病高发的背景下,寻找天然活性物质调控脂肪生成成为研究热点。十字花科蔬菜中的异硫氰酸苯乙酯(PEITC)虽已知具有抗癌和抗氧化特性,但其对脂肪细胞分化的影响机制尚存争议。韩国研究团队在《The Journal of Nutritional Biochemistry》发表的研究,首次系统揭示了PEITC通过靶向Keap1蛋白的C151半胱氨酸残基激活Nrf2通路,从而抑制脂肪生成的分子机制。

研究采用热迁移实验(thermal shift assay)和免疫共沉淀技术验证PEITC-Keap1直接结合,通过Keap1敲除(KO)细胞和C151突变体重建实验锁定关键作用位点,结合3T3-L1和C3H10T1/2细胞分化模型评估抗脂肪形成效果。

【PEITC抑制脂肪细胞分化】实验显示,10 μM PEITC处理显著减少脂滴积累(Oil Red O染色),且作用依赖于脂肪分化早期阶段。在Keap1 KO细胞中该效应消失,证实Keap1是PEITC发挥作用的关键介质。

【Keap1-C151的关键作用】热迁移实验证实PEITC直接结合Keap1的BTB结构域。通过Keap1 KO细胞重建实验发现,仅当回补野生型Keap1时PEITC才能激活Nrf2,而C151S突变体则完全丧失此功能,表明该位点是PEITC诱导Nrf2-Keap1复合物解离的结构基础。

【Nrf2依赖性机制】PEITC处理显著上调HO-1、Nqo1等Nrf2靶基因表达。在Nrf2 KO小鼠胚胎成纤维细胞(MEF)中,PEITC的抗脂肪形成作用被显著削弱,证明其效果部分依赖Nrf2通路。

该研究不仅解决了PEITC在脂肪细胞中作用机制的争议,更揭示了Keap1-C151作为天然化合物调控代谢的新靶点。相较于结构类似的萝卜硫素(SFN),PEITC具有制备简便、稳定性高的优势,为开发抗肥胖药物提供了更优候选分子。作者团队来自韩国多个研究机构,包括国立研究基金会(NRF)资助项目,研究数据已通过细胞模型和分子互作实验多维度验证。

讨论部分指出,PEITC通过双重机制发挥作用:一方面通过Keap1-Nrf2轴增强抗氧化防御,另一方面可能干扰PPARγ等成脂转录因子活性。该发现为代谢综合征的膳食干预提供了理论依据,未来需进一步探索PEITC在动物模型中的体内效果及与其他代谢通路的交叉作用。

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