富含α-亚麻酸的亚麻籽油通过调节肠道菌群和抑制炎症改善大鼠2型糖尿病

摘要

目的 评价富含α-亚麻酸(ALA)的膳食亚麻籽油(FO)对2型糖尿病(T2DM)大鼠的干预效果与机制.方法 将SD大鼠随机分为4组(每组10只):正常对照组(PF/CO)、T2DM模型组(DM/CO)、FO对照组(PF/FO)和FO干预组(DM/FO)SD大鼠禁食过夜,依次ip给予链脲佐菌素(STZ)和烟酰胺(NA)溶液,成功诱导T2DM模型.膳食FO干预5周,每周定期监测大鼠体重(BW)和空腹血糖(FBG).干预结束后,收集大鼠粪便,通过16S rRNA高通量测序,分析不同组大鼠肠道菌群多样性及丰度的变化;利用气相色谱-质谱(GC-MS)检测每组大鼠粪便中短链脂肪酸(SCFA)含量的变化.在FO干预5周后麻醉处死大鼠,收集血浆(清)及组织样本,采用ELISA试剂盒检测大鼠血浆糖化血红蛋白(GHb)、胰岛素(INS)、炎症因子白细胞介素(IL)-6、IL-17A、IL-1β、肿瘤坏死因子(TNF)-α和IL-10的浓度;显色基质鲎试剂盒检测SD大鼠血浆中脂多糖(LPS)的水平;Spearman相关性分析血浆炎症因子与肠道菌群相关性,Pearson相关性分析炎症因子与SCFAs相关性.结果 DM/CO组大鼠BW较PF/CO组明显降低,而FBG、GHb及血脂水平显著升高,FO干预显著改善T2DM大鼠BW,FBG和GHb水平.DM/CO组血浆炎症指标(IL-1β,IL-6,IL-17A,TNF-α和LPS)较PF/CO组明显增高,FO干预后T2DM大鼠炎症指标较DM/CO组显著降低,但抗炎因子IL-10水平在各组间无统计学差异.肠菌测序显示,DM/CO组与PF/CO组相比,在门水平上,Firmicutes(厚壁菌门)相对丰度明显升高,Bacteroidetes(拟杆菌门)显著降低,在属水平上,Blautia(布劳特氏菌)显著升高,而且Alistipes(另枝菌)含量明显降低.然而,与DM/CO组相比,DM/FO组Firmicutes和Blautia相对丰度显著降低,Tyzzerella也降低,但无统计学意义,而Bacteroidetes和Alistipes含量明显升高.Spearman相关分析显示:Firmicutes和Blautia与血浆炎症因子(IL-1β,TNF-α,IL-6和LPS)成正相关,Bacteroidetes和Alistipes与炎症因子(TNF-α和LPS)成负相关.GS-MS结果显示,DM/CO组与PF/CO组相比,SCFA(乙酸,丙酸和丁酸)含量降低,但丙酸和丁酸在2组间无显著差异;而FO干预后,DM/FO组乙酸、丙酸和丁酸含量显著升高.Pearson相关性分析发现,乙酸、丙酸、丁酸分别与炎症因子(IL-1β,IL-6和IL-17A)成负相关.结论 富含ALA的膳食FO可通过抑制炎症反应、调节肠道菌群及代谢产物SCFA缓解大鼠T2DM.