论文部分内容阅读
丁酸梭状芽孢杆菌是一种益生菌,适量服用可改善肠道免疫状态。已经有报道证明糖尿病病人肠道中的产丁酸菌明显减少,此外,还有报道称在糖尿病模型鼠中,丁酸可以降低糖尿病发病率并改善血糖稳态,但是国内外尚无产丁酸菌改善血糖水平的报道。有研究表明内源性梭菌属可以诱导肠道调节性T细胞(Tregs)的产生,丁酸也可以诱导肠道Tregs的产生,并且有报道称肠道淋巴细胞在炎症环境下可以迁移到胰岛。鉴于Tregs在免疫平衡调节中的重要作用,丁酸梭状芽孢杆菌可能会对糖尿病发挥有益作用。首先,用丁酸梭状芽孢杆菌CGMCC0313.1(CB0313.1)处理lepdb/db小鼠和高脂饮食加STZ诱导的2型糖尿病(T2D)小鼠(HF糖尿病小鼠),观察其对高血糖及相关的代谢紊乱的影响。从第3周开始,每天通过灌胃给予lepdb/db小鼠CB0313.1,持续5周。从第4周开始,每天通过灌胃给予HF糖尿病小鼠CB0313.1,持续13周。Na B组被用做阳性对照组。结果发现,CB0313.1改善了与糖尿病相关的指标(空腹血糖,葡萄糖耐受,胰岛素抵抗,GLP-1和胰岛素分泌),同时降低血脂和炎症状况。此外,CB0313.1减轻肝损伤并降低肝糖输出。此外,CB0313.1调节肠道菌群组成,增强肝脏的PPARγ、胰岛素信号通路蛋白和线粒体代谢指标。表明CB0313.1可以预防、治疗高血糖及相关代谢紊乱。进而,非肥胖1型糖尿病(T1D)模型鼠(NOD小鼠)被用来阐明CB0313.1对T1D的影响。选用3周龄的NOD雌鼠,随机分为2组,每天给与NOD小鼠CB0313.1灌胃,从第3周持续到第45周,Na B组被用做阳性对照组。对照组每天给与等量的蒸馏水灌胃,阳性对照组NOD-NaB组每天给与800mg/kg/天的NaB灌胃(用无菌水溶解)。期间统计发病率(至小鼠37周)。每周检查两次空腹血糖。以检测CB0313.1处理的效果。结果发现,早期口服CB0313.1可以减缓胰岛炎,延缓T1D的发病时间,降低T1D的发病率,并改善能量代谢紊乱。实验初步证明了CB0313.1对T1D的保护作用,该保护作用和胰腺中增加的Tregs和改善的Th1/Th2/Th17免疫细胞平衡有关系。宏基因组测序结果表明,CB0313.1升高肠道Firmicutes/Bacteroidetes的比例,富集梭菌集群和产丁酸菌集群。NOD小鼠被用来阐明CB0313.1降低T1D发病率的机制。处死小鼠后快速收集小鼠胰腺、肠系膜淋巴结(MLN)和胰腺淋巴结(PLN),然后用流式细胞术检测其中Tregs的分布。结果发现,CB0313.1可以增加6周龄NOD小鼠MLN中Tregs的百分比,但是小鼠13周龄时,NOD-CB组小鼠MLN中Tregs反而下调。而NOD-CB组小鼠PLN中的Tregs的水平则出现了明显上调。为了验证NOD-CB组小鼠MLN中的Tregs是否随着血液循环、淋巴循环迁移到了胰腺及相关淋巴组织,PLN中肠道归巢受体α4β7+Tregs的表达水平被进一步检测,结果发现NOD-CB组小鼠PLN中α4β7+Tregs的水平明显上调。为阐明PLN中的是否有肠道来源的Tregs,免疫抑制剂FTY720被用来抑制淋巴细胞在淋巴结之间的交流,结果发现FTY720可以有效抑制PLN中α4β7+Tregs的积累,却不能减少PLN中的总Tregs的积累。T2D模型鼠中,CB0313.1改善其血糖稳态。在NOD小鼠中,CB0313.1降低其糖尿病发病率,缓解NOD其胰岛炎,减少胰岛中免疫细胞的润。这种保护作用主要是通对Tregs/Th1/Th2/Th17平衡的调控来实现的。说明丁酸梭状芽孢杆菌CB0313.1可以通过调节肠道-胰腺免疫来降低发挥其对糖尿病的保护作用。