一、大鼠攝食情形、飼料效應與體重及組織變化
在本實驗中，部份大鼠餵以 5% (g / g)油脂的低脂飲食(LF diet)作為低脂對照，
其它大鼠餵以30% (g / g)油脂的高脂飲食(HF diet)誘導肥胖。依許的研究(2006)，
30%奶油及含蔗糖的飼料餵食 Wistar 大鼠 15 週可成功誘發大鼠肥胖及胰島素阻 抗。另在高脂飲食誘發肥胖大鼠區分為 BM、EAE、TZD 和 HF 組，根據趙(2003) 的研究，5%劑量的山苦瓜凍乾粉具作用，因此設計 BM 組為高脂飲食添加 5%山苦 瓜凍乾粉；先前研究證實山苦瓜凍乾粉乙酸乙酯萃物可活化 PPAR，而其萃取產率 約為5%，因此設計 EAE 組為高脂飲食添加 0.25%山苦瓜凍乾粉乙酸乙酯萃物。另 外設計TZD 組為高脂飲食添加 0.01% Pioglitazone 抗糖尿病藥作為正對照組；HF 組則為高脂飲食不添加任何處理作為高脂對照。
本實驗中高脂飲食的熱量密度為 5.02 kcal / g，較低脂飲食 3.85 kcal / g 高，因 為大鼠本身會有熱量平衡調節機制，攝食量會因高脂飲食而降低，以維持熱量攝取 相當，本實驗結果亦可觀察到此現象，除了TZD 組攝食量(及熱量)有較高情形(表 4 - 1)。在飼料效率上，BM、EAE、TZD 和 HF 等高脂飲食組顯著高於 LF 組(p < 0.05)，
也反映了高脂飲食的飼料熱量高。
若高脂飲食中其它營養素成分(重量百分比)保持與低脂飲食相同，則會因為攝 食量降低造成蛋白質、維生素、礦物質等重要營養素攝取減少，因此本實驗調整高 脂飲食(包括 BM、EAE、TZD 和 HF 組)中蛋白質、纖維素、維生素混合物和礦物 質混合物的成分，使上述營養素 / 熱量比值在高脂與低脂飲食之間相當，如此可確 保五組間各營養素攝取相當。其中的山苦瓜凍乾粉(BM 組)是以取代(Replacement) 營養素的方式添加，因此扣除掉與高脂飲食中相同的營養素成分。由於採用取代而 非補充(Supplement)方式添加在飼料中，因此本實驗觀察到山苦瓜降體脂功能並非 增加膳食纖維攝取所致。在香港大學的研究中(338)，是以補充方式將冷凍乾燥苦瓜 汁添加在飼料中，未扣除掉其中相同的營養素成分。
我們在餵食山苦瓜凍乾粉的大鼠，將其添加劑量由 1%增加至 5%為期一週的適 應期，以避免山苦瓜凍乾粉的苦味造成大鼠食慾減退而影響攝食量，造成體重降低。
從飼料攝取量看來，我們成功的控制大鼠適應山苦瓜，BM 組攝食量並未因山苦瓜 介入而降低。在生長變化(圖 4 - 1)與組織變化(表 4 - 2 和 4 - 3)上，五組大鼠均呈現 體重增加，也無明顯器官腫大或萎縮。已知 TZD 藥物有肥胖副作用，因此我們也 觀察到TZD 組體重顯著高於 LF 組(圖 4 - 1)，在脂肪塊重量也看到有較重的脂肪組 織(圖 4 – 2 與表 4 – 2 和 4 - 3)。
二、山苦瓜降體脂之作用
在 2003 年香港大學的研究首度證實苦瓜降低體脂堆積的作用(338)，其發現給 予高脂飲食誘導肥胖的大鼠餵食冷凍乾燥的苦瓜汁，在不影響食物攝取與脂質吸收 的情況下，可降低體脂堆積與體重增加，並將苦瓜的降血糖功效歸因於體脂有效降 低。香港大學的研究只呈現苦瓜使脂肪組織重量減少之結果，而苦瓜對脂肪細胞型 態、組成與脂質代謝影響仍然未知，本研究則針對脂肪細胞改變作進一步探討。
(一) 山苦瓜對腹部體脂堆積之影響
我們以三種脂肪塊包括腹膜後脂肪塊(RE)、副睪脂肪塊(EP)和腹股溝脂肪塊 (Injuinal fat)，來評估腹部體脂堆積的情況(圖 4 - 2)。結果顯示 EAE、TZD 和 HF 組腹部體脂堆積顯著高於LF 組(p < 0.05) ，而 BM 組則與 LF 組沒有差異，指出山 苦瓜凍乾粉具有降體脂作用，可改善高脂飲食所導致的腹部體脂堆積，而乙酸乙酯 萃物在本實驗劑量則沒有呈現如同山苦瓜凍乾粉的降體脂作用。
(二) 山苦瓜對脂肪細胞大小之影響
在腹部體脂堆積的結果發現到山苦瓜的降體脂作用，因此觀察山苦瓜對分離自 腹部脂肪的脂肪細胞大小之影響(表 4 – 4 和 4 - 5)。我們利用了鋨酸染色固定法，將 新鮮脂肪細胞固定住，此方法之優點為固定的脂肪細胞與實際大小相同，並不會因 為傳統利用組織切片法會使細胞因為脫水處理而皺縮。
不管是腹膜後脂肪(RE)或是副睪脂肪(EP)，BM 組的脂肪細胞直徑中位數並沒 有顯著低於HF 組。因此，我們將脂肪細胞直徑由小到大做四個區分，為 20 ~ 100 μm、100~ 180 μm、180 ~ 260 μm 以及> 260 μm，發現到 BM 組與 HF 組相較下，
有較多小直徑的脂肪細胞分佈百分比，有較少大直徑的脂肪細胞分佈百分比。此結 果指出了山苦瓜凍乾粉的降體脂作用，乃是有效抑制高脂飲食所誘導的脂肪細胞肥
大，而 EAE 組也許是劑量不足的關係，沒有如同山苦瓜凍乾粉呈現功效。另外，
雖然TZD 藥物會導致肥胖，也發現到 TZD 組大鼠的腹膜後脂肪(RE)，其肥大的脂 肪細胞百分比不如HF 組。
(三) 山苦瓜對脂肪細胞中三酸甘油酯與 DNA 含量之影響
已 知 肥 胖 可 能 是 脂 肪 細 胞 肥 大 (Hypertrophy) 或 脂 肪 細 胞 數 目 增 加 (Hyperplasia)。三酸甘油酯堆積會使脂肪細胞肥大，而細胞數目又與 DNA 含量成 正比。因為發現山苦瓜可抑制脂肪細胞肥大，因此測量脂肪組織中三酸甘油酯與 DNA (表 4 - 6 ~ 4 - 7)。結果不管是腹膜後脂肪(RE)或是副睪脂肪(EP)，五組之間脂 肪細胞三酸甘油酯堆積(TG / DNA)沒有差異，但是餵食山苦瓜凍乾粉大鼠脂肪組織 中三酸甘油酯堆積(TG / Tissue)有減少的傾向。
在腹膜後脂肪(RE)，五組之間脂肪組織 DNA 含量沒有差異，表示山苦瓜不影 響腹膜後脂肪(RE)中脂肪細胞的數目，但在副睪脂肪(EP)，BM 組脂肪組織 DNA 含量顯著高於 LF 組，另三組與 BM 或 LF 組無差異。脂肪組織中並非只含有成熟 脂肪細胞，也包括有其它種類的細胞如Stromal vascular cells，它們也都含有 DNA。
是否表示山苦瓜可能造成副睪脂肪(EP)中脂肪細胞數目增加，此點有待釐清。這些 結果指出山苦瓜凍乾粉的降體脂作用，乃是減少脂肪組織中三酸甘油酯堆積，並非 減少脂肪細胞數目。
(四) 山苦瓜降體脂作用機制
1. 山苦瓜對脂肪組織脂質生合成酵素活性之影響
因為觀察到山苦瓜使腹部體脂堆積減少，抑制脂肪細胞肥大以及脂肪組織中三 酸甘油酯有減少的傾向，而脂肪組織中三酸甘油酯的儲存是由多種脂質生合成酵素 與脂解酵素相互作用結果，因此從脂肪代謝相關酵素活性來探討可能的作用機制。
脂肪組織中兩種重要的脂質生合成酵素為G3PDH 與 LPL。
在脂肪組織中，G3PDH 是催化醣解中間產物 Dihydroxyacetone phosphate (DHAP)形成 Glycerol – 3 - phosphate，提供合成三酸甘油酯的原料，因此可視為三 酸甘油酯合成的指標。在副睪脂肪(EP)，BM 和 LF 組顯著低於 TZD 組(p < 0.05) (圖 4 - 3)。推測山苦瓜可能抑制 G3PDH 活性而降低三酸甘油酯的生成，抑制了脂肪細 胞的三酸甘油酯堆積而有較小的脂肪細胞。
LPL 則是將循環的脂蛋白內之三酸甘油酯水解，使脂肪細胞汲取水解後的脂肪 酸並進行再酯化以儲存在脂肪組織中，LPL 受胰島素刺激而被兒茶酚胺所抑制，也 會受ApoC II 所活化而受 ApoC III 抑制。在腹膜後脂肪(RE)，BM 和 TZD 組顯著 高於EAE、HF 和 LF 組(p < 0.05) (圖 4 - 4)。此結果似乎不能解釋山苦瓜抑制脂肪 組織三酸甘油酯堆積的結果，但從另一角度來看，已知 LPL 受 ApoC II 活化和受 ApoC III 抑制，而 ApoC III 又受 PPARα 向下調節，前人證實苦瓜可活化 PPARα(330, 355)，也許能藉由 ApoC III 減少因此造成 LPL 活性增加，而 LPL 活性增加或許有 助於血液脂蛋白中三酸甘油酯的清除。
2. 山苦瓜對脂肪組織脂解速率之影響
除了觀察脂質生合成酵素，我們也測定脂解速率。測量基礎狀態下和以 Isopreterenol (作用如同腎上腺素，會促進 HSL 酵素)刺激狀態下甘油的釋放率。因 為體內真正的HSL 活性涉及酵素的位移，因此我們的測定只能表示脂肪組織的脂解 速率，而非真正體內HSL 活性。我們做了 Time course 來觀察脂解速率，不管是在 腹膜後脂肪(RE)或副睪脂肪(EP)中的刺激與基礎脂解速率，BM、EAE 和 HF 組與 TZD 和 LF 組沒有差異(圖 4 - 5)。指出山苦瓜似乎不是經由增加脂解速率，來達到 降體脂作用。
另外，TZD 組的刺激與基礎脂解速率顯著高於 LF 組(p < 0.05)。曾有研究指出，
在肥胖的大鼠及人，脂肪組織中有較高的HSL 活性。並也指出較大的脂肪細胞會汲 取較多的葡萄糖來提供合成三酸甘油酯，同樣的也有較多的脂肪酸被水解釋出 (356-358)。學者以這些結果解釋肥大的脂肪細胞中 HSL 活性較高。這或許能解釋本 結果中TZD 組有較高的 HSL 活性。
雖然我們的實驗方法不能證明山苦瓜增加脂肪組織脂解速率，但香港大學 2005 年研究指出(337)，大鼠餵食苦瓜有較高的血漿正腎上腺素濃度，已知正腎上腺 素可調節交感活性，而交感活性增加與降低體重有關並可增加脂肪組織的脂解作 用。因此，可能與苦瓜的降體脂作用有關。
3. 山苦瓜對脂肪細胞分化指標之影響
在先前結果我們發現，山苦瓜的降體脂作用並非抑制脂肪細胞增生，而是抑制 脂肪細胞脂質生合成與堆積。因此，我們進一步探討山苦瓜對脂肪細胞分化指標之 影響，以北方轉漬法分析腹膜後脂肪(RE)與副睪脂肪(EP)中調控脂質生合成基因表 現之轉錄因子：PPARγ 和 ADD1 / SREBP1c，PPARγ 下游基因：LPL ，以及脂肪 細胞激素基因如：Adiponectin 和 Leptin 等 mRNA 之含量。
結果發現副睪脂肪(EP)中 ADD1 / SREBP1c mRNA 表現，BM 和 LF 組顯著低 於TZD 組(p < 0.05)，而其它 mRNA 含量五組間並無差異(圖 4 - 7 ~ 4 - 16)。 ADD1 / SREBP1c 是調節膽固醇與脂肪酸代謝相關基因的轉錄因子，會刺激一些脂質生合 成相關基因如FAS 和 ACC 的表現。Kim 等人首先指出 ADD1 / SREBP1c 與胰島素 有關角色，其指出在小鼠脂肪組織中ADD1 / SREBP1c 調節胰島素對 FAS 基因的作 用(157)。其它研究也指出胰島素會刺激 ADD1 / SREBP1c 的表現(161)。我們發現了 餵食山苦瓜大鼠其ADD1 / SREBP1c mRNA 表現較低，表示山苦瓜可能降低 ADD1 / SREBP1c mRNA 來減少脂質生合成基因如 FAS、ACC、SCD 和 S14 表現，因此 降低脂肪組織內三酸甘油酯。
此推論可在本實驗室另一批實驗得到支持。本實驗室以同樣條件飼養大鼠 (LF、HF 和 BM 三組)，但因為進行 Steady - status plasma glucose（SSPG），所有 大鼠犧牲前施打胰島素(以 11 μL / min 速度注入進行 180 分鐘)。以 Real – time PCR 分析脂肪組織脂質生合成相關基因之表現，包括有FAS、ACC1、LPL 和 aP2 (表 5
此推論可在本實驗室另一批實驗得到支持。本實驗室以同樣條件飼養大鼠 (LF、HF 和 BM 三組)，但因為進行 Steady - status plasma glucose（SSPG），所有 大鼠犧牲前施打胰島素(以 11 μL / min 速度注入進行 180 分鐘)。以 Real – time PCR 分析脂肪組織脂質生合成相關基因之表現，包括有FAS、ACC1、LPL 和 aP2 (表 5