干酪乳杆菌 CCFM419 通过肠道微生物群依赖性机制减轻2 型糖尿病

高血糖、胰岛素抵抗和血脂异常同时发生会增加患2型糖尿病(T2D)的风险。有证据强烈表明，复杂的外在因素（例如热量摄入过多和久坐的生活方式）会促进T2D。研究表明慢性低度炎症在T2D发病机制中发挥作用。动物模型研究表明，T2D促进抗炎水平下降细胞因子（白介素(IL)-10）和促炎细胞因子（肿瘤坏死因子(TNF)-α和IL-6）水平升高。

2017年4月，江南大学食品科学与技术学院食品科学与技术国家重点实验室Gang Wang团队在期刊《Food &Function》在线发表的一篇题为“Lactobacillus casei CCFM419 attenuates type 2 diabetes via a gut microbiota dependent mechanism”的研究性文章。该研究旨在是研究干酪乳杆菌 CCFM419是以肠道菌群为靶点缓解2型糖尿病。

1. 不同剂量干酪乳杆菌CCFM419对空腹血糖和餐后2h血糖的影响

小鼠被分配到三组，接受由10⁸、10⁹或10¹⁰CFU干酪乳杆菌CCFM419组成的干预饮食10⁸和10⁹组的FBG减少时间比10¹⁰组更长，结果表明，干酪乳杆菌CCFM419对糖尿病大鼠的降血糖活性表现出积极的作用，10⁸和10⁹CFU的作用大于10¹⁰CFU的作用。

2. 干酪乳杆菌CCFM419改善葡萄糖耐受

不同剂量的干酪乳杆菌CCFM419处理后，小鼠对葡萄糖的反应以及对高水平葡萄糖的调节能力均增强。结果表明干酪乳杆菌CCFM419降低了糖尿病小鼠的葡萄糖利用率并改善了葡萄糖不耐受。

3. 干酪乳杆菌CCFM419减轻胰岛素抵抗和胰岛细胞损伤

10⁸和10⁹CFU干酪乳杆菌CCFM419显示出比10¹⁰CFU干酪乳杆菌CCFM419更好的改善胰岛素抵抗的能力。胰腺的组织病理学检查通过苏木精和伊红染色进行，用干酪乳杆菌CCFM419处理可以防止胰岛退化或诱导其再生。

4. 不同剂量干酪乳杆菌CCFM419对炎症因子的影响

10⁸，10⁹和10¹⁰组的TNF-α水平显著低于模型组（P<0.05）。此外，仅模型组和10⁹组之间IL-6值存在显着差异，这表明10⁹CFU干酪乳杆菌CCFM419显着减轻全身炎症。

5. 不同剂量干酪乳杆菌CCFM419对GLP-1水平的影响

GLP-1是肠上皮L细胞分泌的一种具有抗糖尿病特性的肠促胰岛素激素，与GCG和PC3mRNA表达有关。不同剂量的干酪乳杆菌CCFM419显着增加了小肠中GCGmRNA的表达，但只有10⁹和1010CFU的干酪乳杆菌CCFM419对结肠中GCGmRNA的表达产生了显著影响。除结肠外，PC3的变化与GCG一致。然而，干酪乳杆菌CCFM419的存在使得结肠中PC3的水平趋于正常。这些观察结果表明干酪乳杆菌CCFM419会影响GLP-1生物合成。

6. 口服干酪乳杆菌CCFM419后粪便中的SCFAs水平

食用干酪乳杆菌CCFM419会导致乙酸和丁酸盐水平升高，从而可以防止高脂肪饮食的影响，并且对SCFAss成分产生更显著的影响，从而可以预防长期服用后出现高血糖。

7. 干酪乳杆菌CCFM419改变肠道微生物群

所有剂量的干酪乳杆菌CCFM419对该菌属在粪便微生物群中的相对丰度都有重大影响，双歧杆菌和乳杆菌显著增加。10⁸和10⁹CFU剂量的干酪乳杆菌CCFM419均显着增加了拟杆菌丰度。此外，与模型组相比，在10⁹和10¹⁰组中观察到异菌体显著增加。

8. 氧化应激和血脂

10⁹和10¹⁰组的TG浓度明显低于模型组，10⁸和10⁹组的TC水平明显低于模型组。同时，与模型组相比，所有干酪乳杆菌CCFM419组的LDL-C水平均降低。

结论

膳食补充干酪乳杆菌CCFM419可以预防和治疗小鼠模型2型糖尿病，且存在一定的剂量依赖性。干酪乳杆菌CCFM419的作用机制与肠道微生物群有关。肠道菌群组成的调节可能有助于SCFAss的转化，进而增强炎症反应并促进GLP-1分泌，这揭示了益生菌-肠道菌群-SCFAs-炎症/GLP-1通路。氧化应激和血脂紊乱的改善可能与干酪乳杆菌CCFM419的刺激有关，足以补充降糖的协同作用。阐明干酪乳杆菌CCFM419和肠道微生物群之间的联系机制可能会成为进一步研究中预防和治疗代谢综合征的重要工具。

参考文献

Wang G, Li X, Zhao J, et al. Lactobacillus casei CCFM419 attenuates type 2 diabetes via a gut microbiota dependent mechanism[J]. Food & function, 2017, 8(9): 3155-3164. DOI：10.1039/C7FO00593H