Відвар лінгуйчжугану послаблює ожиріння та гепатостеатоз, спричинені дієтою, через мікробіоти кишечника

Анотація
Основна порада
Основні моменти статті
Повна стаття (PDF)
Повна стаття (HTML)
Аудіо
PubMed Central
PubMed
Перехресні посилання
Google Scholar
Подібні статті (135)
Графік процесів публікації статей (7)
Оцінка авторів (1)
Відстеження якості статті (0)

Повна стаття (HTML) (79)
Повна стаття (PDF) (28)

Ожиріння є основним фактором ризику для різних захворювань, таких як діабет, неалкогольна жирова хвороба печінки та серцево-судинні захворювання. Обмеження споживання енергії або обмеження калорій (CR) може зменшити масу тіла та покращити метаболічні параметри у пацієнтів із надмірною вагою або ожирінням. Раніше ми виявили, що відвар Лінгуйчжугана (LZD) у поєднанні з CR може ефективно знижувати рівень ліпідів у плазмі крові у пацієнтів з метаболічним синдромом. Однак механізм, що лежить в основі лікування CR та LZD, досі незрозумілий.

Дослідити, чи покращують CR і LZD метаболічні параметри, модулюючи мікробіоти кишечника.

Ми витягували водорозчинні компоненти із сировини та сушили як екстракти LZD. Восьмитижневих самців мишей C57BL/6 отримували 3-денний режим лікування, який включав 24 год голодування з подальшим видаленням екстрактів LZD протягом 2 днів поспіль з подальшою нормальною дієтою (ND) ad libitum протягом 16 тижнів. Щоб перевірити вплив мікробіоти кишечника на ожиріння, спричинене дієтою, 8-тижневі самці мишей C57BL/6 отримували трансплантацію калової мікробіоти (FMT) від мишей, оброблених CR та LZD, кожні 3 дні і годували дієтою з високим вмістом жиру (HFD) ad libitum протягом 16 тижнів. Контрольні миші отримували або сольовий соль, або FMT від мишей, що годували ND, отримували сольовий солон, як зазначено вище. Вагу тіла контролювали раз на тиждень. Споживання їжі в кожній клітці, де розміщуються п’ять мишей, реєстрували щотижня. Для моніторингу рівня глюкози в крові, загального холестерину та загальних тригліцеридів відбирали зразки крові через підщелепна кровотеча після 6 год голодування. Норму споживання кисню контролювали за допомогою метаболічних клітин. Збирали кал і витягували фекальну ДНК. Профілі мікробіоти кишечника наносили на карту шляхом метагеномного секвенування.

Ми виявили, що лікування CR та LZD суттєво знижує масу тіла мишей, яких годували ND (28,71 ± 0,29 проти 28,05 ± 0,15, Ожиріння, діабет, ліпідний обмін, гепатостеатоз, мікробіота кишечника

Основна порада: Це дослідження показує, що обмеження калорій (CR) разом із відваром Лінгуйчжугана (LZD) лише незначно знижують масу тіла та рівень глюкози в крові при нормальному харчуванні мишей, що харчуються (ND). Тим не менше, трансплантація мікробіоти калових мас цих мишей у жирних мишей з високим вмістом жиру (HFD) сильно послаблює ожиріння, спричинене дієтою, стеатоз печінки та гіперглікемію. Більше того, ми виявили, що трансплантація мікробіоти калу збільшує швидкість споживання кисню мишами і пригнічує біосинтез печінкових ліпідів. Використовуючи метагеномне секвенування, ми далі виявили, що лікування CR та LZD змінює профіль мишей, що харчуються ND, а трансплантація мікробіоти калу - зміни, спричинені HFD, в мікробіоті кишечника. У сукупності наше дослідження підкреслює, що лікування CR та LZD надає свої метаболічні ефекти через модулююча мікробіоту кишечника.

Цитування: Liu MT, Huang YJ, Zhang TY, Tan LB, Lu XF, Qin J. Lingguizhugan decoction послаблює ожиріння, спричинене дієтою, і гепатостеатоз через мікробіота кишечника. Світ J Gastroenterol 2019; 25 (27): 3590-3606
URL:https://www.wjgnet.com/1007-9327/full/v25/i27/3590.htm
DOI:https://dx.doi.org/10.3748/wjg.v25.i27.3590

З цією метою ми вперше дослідили, чи CR у поєднанні з LZD впливає на енергію та ліпідний обмін у мишей без будь-яких порушень в обміні речовин, тобто мишей, які харчуються нормальним харчуванням (ND). Ми виявили, що комбіноване лікування CR + LZD знижує масу тіла та рівень глюкози в крові мишей, які годували ND. Для подальшого з'ясування того, чи опосередковуються такі ефекти мікробіотою, ми трансплантували мікрофлору калу мишам, що годувались ND, що отримували CR + LZD, мишам, що харчувались жирною дієтою (HFD), та вивчали їх вплив на метаболічні параметри. Цікаво, що ми виявили, що трансплантація калової мікробіоти (FMT) захищала мишей від ожиріння та гепатостеатозу, спричиненого дієтою, і знижувала рівень ліпідів у плазмі, сприяючи окисленню жирних кислот (FA) та інгібуючи біосинтез ліпідів печінки. Таким чином, наше дослідження висвітлює новий фармакологічний механізм комбінованого лікування з CR + LZD при лікуванні ожиріння та MetS.

Для збору калу мишей розміщували поодинці в звичайних клітках без будь-яких прокладок протягом 1-2 год, а кал збирали вручну і негайно охолоджували льодом до використання. Для кожної групи зважували 1 г калу, гомогенізували 2,5 мл стерилізованого сольового розчину, забуференного фосфатом, за допомогою мікропробірного гомогенізатора, і фільтрували за допомогою сито для клітин розміром 40 мкм (Thermo Scientific) для видалення великого сміття. Підготовлені фекальні гомогенати зберігали на льоду та використовували протягом 2 годин. Для FMT 200 мкл фекальних гомогенатів давали мишам перорально через 3 дні.

За тиждень до закінчення дослідження було проведено внутрішньочеревний тест на толерантність до глюкози, як описано раніше [15]. Коротко, після 16 год голодування, мишам внутрішньочеревно вводили 2 г/кг глюкози. Зразки крові відбирали з хвостової порожнини через 0, 15, 30, 60 і 120 хв після ін'єкції глюкози, а рівень глюкози в крові вимірювали за допомогою глюкометра (Johnson and Johnson). Рівні глюкози порівнювали в кожен момент часу, а загальні відмінності в глікемічному контролі порівнювали, використовуючи площу під кривою.

Метаболічну та фізичну активність мишей вимірювали за допомогою непрямого калориметра з розімкнутою ланцюгом (Oxylet, Panlab) [16]. Коротше кажучи, мишей поселяли індивідуально в метаболічних камерах, а споживання О2, вироблення СО2 та фізичну активність реєстрували з інтервалом 30 хв протягом 60 годин поспіль. Для точності записані дані за перші 12 год після того, як мишей помістили в камеру, не аналізували. Коефіцієнт дихання (RQ) розраховували як співвідношення між виробництвом CO2 та споживанням O2.

Фарбування гематоксиліном та еозином (Н та Е) та олійно-червоним O (ORO) проводили, як описано раніше (Посилання). Коротше кажучи, H та E проводили на ділянках печінки розміром 5 мкм, які були зафіксовані Буеном та вбудовані в парафін. Для фарбування ORO, яке використовувалось для виявлення нейтральних ліпідів, свіжі тканини печінки, вкладені в сполуку оптимальної температури різання, кріосекціонували товщиною 7 мкм. Після фіксації 4% параформальдегідом зрізи фарбували 0,3% ORO за стандартними процедурами та фарбували гематоксиліном. Зображення сканували за допомогою багаторежимного зчитувача Cytation 5 Cell Imaging (BioTek Instruments, США).

Для вимірювання рівнів ALT, AST, BUN та інсуліну в плазмі крові зразки крові збирали після 6-годинного голодування в кінці дослідження та попередньо очищали центрифугуванням при 3000 × g протягом 5 хв. Рівні інсуліну вимірювали за допомогою набору ELISA від ALPCO (каталог № 80-INSMSU-E01) відповідно до протоколу виробника. Діяльність ALT та AST у плазмі крові та рівні BUN вимірювали за допомогою колориметричного набору від Biosino (Китай), дотримуючись стандартного протоколу виробника.