Ожирілі миші, які втрачають вагу через добавку кон’югованої лінолевої кислоти до транс-10, цис-12 або їжу

Лора Дж. Ден Хартіг

1 Відділ метаболізму, ендокринології та харчування, Медичний факультет, Медичний факультет Університету Вашингтона, Сіетл, Вашингтон

Чжань Гао

2 Медичний факультет, Медична школа Нью-Йоркського університету, Нью-Йорк, Нью-Йорк

Ліла Гудспід

Шарі Ван

Арун К Дас

3 Кафедра внутрішньої медицини Мічиганського університету, Ен-Арбор, Мічиган

Чарльз Ф. Бурант

3 Кафедра внутрішньої медицини Мічиганського університету, Ен-Арбор, Мічиган

Алан Чайт

Мартін Дж. Блазер

2 Медичний факультет, Медична школа Нью-Йоркського університету, Нью-Йорк, Нью-Йорк

Пов’язані дані

Анотація

Передумови

Транс-10, цис-12 Кон'югована лінолева кислота (t10, c12-CLA) - це дієтична добавка, яка сприяє втраті ваги за рахунок збільшення окислення жиру та витрат енергії. Раніше ми повідомляли, що за відсутності t10, c12-CLA миші, змушені втрачати еквівалентну масу тіла внаслідок обмеження їжі (FR), не виявляють збільшення окислення жиру або енергетичних витрат, але покращують метаболізм глюкози, що відповідає FR як метаболічно здорової метод схуднення.

Об’єктивна

Оскільки дієта є основною детермінантою бактеріальних популяцій кишечника, ми припустили, що різні метаболічні ефекти, що супроводжують втрату ваги від t10, c12-CLA або FR, можуть бути пов'язані зі зміненою мікробіотою кишечника.

Методи

Десятитижневих самців, дефіцитних рецепторів ЛПНЩ (Ldlr -/-), годували 12 тижнів (вихідний рівень) жирною дієтою з високим вмістом сахарози (HFHS; 36% жиру сала, 36,2% сахарози + 0,15% холестерину), потім перейшов на дієту HFHS (контроль ожиріння), HFHS + 1% c9, t11-CLA (контроль ожиріння жирних кислот), HFHS + 1% t10, c12-CLA (жирна кислота, що спричиняє втрату ваги), або HFHS + FR (контрольна група для схуднення з 75–85% ad libitum споживання їжі HFHS) протягом наступних 8 тижнів. Кількісно визначали вміст мікробів у фекаліях, коротколанцюгові жирні кислоти (бутират, ацетат), концентрацію CLA в тканинах та експресію кишкових поживних речовин.

Результати

Миші, яких годували t10, c12-CLA або яким призначили FR, втратили 14,5% від базової маси тіла. У мишей, що годували t10, c12-CLA, були підвищені концентрації фекального бутирату (у 2 рази) та ацетату плазми (у 1,5 рази) порівняно з контрольованими HFHS. Α-різноманітність калу зменшилось на 7,6–14% у всіх групах. Бутирівібріо і Розбурія, що виробляють бутират, мікроби з часом збагачувались t10, c12-CLA. Порівнюючи з кожною контрольною групою, ми також виявили роди бактерій, значно збагачені реципієнтами t10, c12-CLA, включаючи Lactobacillus, Actinobacteria та нещодавно ідентифіковані Ileibacterium valens роду Allobaculum, тоді як інші таксони збагатили FR, включаючи Clostridiales та Бактероїди.

Висновок

Способи, що призводять до еквівалентної втрати ваги, але з різними метаболічними ефектами, пов’язані з відмінностями в складі мікробіоти кишечника миші.

Вступ

Все більше усвідомлюється, що змінена мікробіота кишечника може сприяти ожирінню (8–10), потенційно змінюючи обмін енергії господаря (11–13). Мікробіота кишечника ожирілих тварин демонструє підвищену здатність збирати енергію з дієти господаря, з частковим засвоєнням господарем; при трансплантації безмікробним мишам така мікробіота може сприяти посиленому ожирінню (14). Інші потенційні механізми, за допомогою яких мікроби кишечника можуть впливати на ожиріння, такі: 1) шляхом збільшення проникності кишечника для ЛПС, тим самим сприяючи стійкому запаленню низького ступеня, пов’язаному з ожирінням (15), або 2), порушуючи гормони кишечника, які впливати на вісь кишечник-мозок-печінка-жирова тканина, щоб змінити споживання, зберігання та використання енергії (16, 17). Хоча очевидно, що мікробіота кишечника тісно пов'язана з енергетичним метаболізмом господаря, її внесок у втрату ваги менш чітко визначений.

Зміни в харчуванні господаря впливають на мікробіоти кишечника, змінюючи як різноманіття видів, так і чисельність (18, 19). Як правило, мікробіота у людей, що страждають ожирінням, характеризується меншим бактеріальним філогенетичним розмаїттям, із більшим і меншим співвідношенням Firmicutes та Bacteroidetes (9). У нашому попередньому дослідженні заміна 1% загального жиру з дієти HFHS на t10, c12-CLA мала значний вплив на жирові відкладення та енергетичні витрати, чого не спостерігалося у мишей, які перенесли ФР (6). Це підвищує ймовірність того, що незначні зміни в окремих дієтичних компонентах можуть непропорційно впливати на мікробіоти кишечника. Ця концепція могла б пояснити, чому вплив на жирову тканину та метаболізм усього тіла може розходитися після еквівалентного ступеня втрати ваги внаслідок різних дієтичних підходів.