#加氏乳桿菌 #BNR17在高蔗糖飲食誘導的肥胖小鼠中的#抗肥胖研究
概述
以前，我們報導了從人母乳中分離的益生菌菌株加氏乳桿菌 BNR17（BNR17）抑制了高蔗糖飲食餵養的Sprague-Dawley（SD）大鼠體重和脂肪細胞組織重量的增加，並降低了葡萄糖水平。 2只糖尿病小鼠。在目前的研究中，我們進行了進一步的實驗以擴展這些觀察結果並闡明所涉及的機制。C57BL / 6J小鼠接受含有加氏乳桿菌 BNR17（10 9或10 10 CFU）的正常飲食，高蔗糖飲食或高蔗糖飲食10週。施用加氏乳桿菌 BNR17顯著降低體重和白色脂肪組織重量不管給予的劑量的。在BNR17餵養組中，脂肪酸氧化相關基因（ACO，CPT1，PPARα，PPARδ）的mRNA水平顯著升高，脂肪酸合成相關基因（SREBP-1c，ACC）的mRNA水平低於蔗糖飲食組。在BNR17餵養的組中，GLUT4（主要葡萄糖轉運蛋白-4）的表達升高。加氏乳桿菌 BNR17也降低了血清中瘦素和胰島素的水平。這些結果表明，加氏乳桿菌 BNR17 的抗肥胖作用可歸因於脂肪酸氧化相關基因的表達升高和瘦素水平降低。此外，數據表明，加氏乳桿菌 BNR17 的抗糖尿病活性可能是由於GLUT4升高和胰島素水平降低。
引用： Kang JH，Yun SI，Park MH，Park JH，Jeong SY，Park HO（2013）加氏乳桿菌 BNR17在高蔗糖飲食誘導的肥胖小鼠中的抗肥胖作用。PLoS ONE 8（1）：e54617。https://doi.org/10.1371/journal.pone.0054617
編輯：德國不來梅大學Kathrin Maedler
收稿日期： 2012年7月8日; 接受日期： 2012年12月13日; 發佈時間： 2013年1月30日
版權所有： ©2013 Kang et al。這是一份根據知識共享署名許可條款分發的開放獲取文章，該許可允許在任何媒體中不受限制地使用，分發和復制，前提是原始作者和來源被記入貸方。
資金來源：這項工作得到了高附加值食品技術發展計劃的支持; 大韓民國食品，農業，林業和漁業部。資助者在研究設計，數據收集和分析，決定發表或準備手稿方面沒有任何作用。
利益衝突：所有作者均受僱於Bioneer Corporation。Bioneer Co.擁有加氏乳桿菌BNR17的專利。這並不會改變作者對共享數據和材料的所有PLOS ONE政策的遵守情況，如作者指南中的在線詳細說明。
介紹
肥胖是由多種因素引起的，包括遺傳，代謝，行為和文化因素。更具體地說，高脂肪攝入和低能量消耗是肥胖的主要原因，以及代謝紊亂，如胰島素抵抗，2型糖尿病和心血管疾病[1]，[2]。已經開發了各種程序和治療方法，包括用於肥胖管理或預防的藥物治療，外科手術和飲食控制; 然而，這些往往與安全問題有關。因此，開發安全有效的膳食補充劑以幫助控制體重是至關重要的。
乳酸桿菌和雙歧桿菌是代表性的益生微生物，通過調節免疫系統[3]，預防癌症[4]，增強腸道功能[5]和降膽固醇作用[6]，有益於人類健康。最近，一些研究已經將益生菌的功能用於肥胖管理。一些益生菌通過調節脂質和葡萄糖代謝被證明具有抗肥胖特性[7]，[8]，產生共軛亞油酸[9]，[10]，減少脂肪細胞大小和增加小脂肪細胞的數量。白色脂肪組織[11]，調節瘦素[12]。
我們已觀察到的效果加氏乳桿菌 BNR17，益生菌菌株從人乳中分離，在高蔗糖飲食餵養的SD大鼠和轉基因的db / db小鼠[13] ，[14] 。在這些研究中，加氏乳桿菌 BNR17抑制體重和脂肪體重增加，空腹和餐後血糖和改善糖耐量。本研究的目的是擴展這些觀察結果，並闡明L. gasseriBNR17 的抗肥胖活性所涉及的機制。我們研究了加氏乳桿菌 BNR17對飲食誘導的肥胖小鼠體重增加，脂肪積累和肥胖相關基因mRNA表達的影響。
材料和方法 動物和實驗
從Central Lab Animal Inc.（Seoul，South Korea）獲得雄性C57BL / 6J小鼠（6週齡，每組n = 8）。將所有動物飼養在標準塑料籠中（每籠兩隻小鼠），並在恆溫恆濕（分別為23±1℃和55±5％）下在12小時光 - 暗循環下保持自由食物。和水。該研究是根據動植物和漁業檢疫局（大韓民國）護理和使用指南中的建議進行的。該方案得到了Bioneer公司動物實驗倫理委員會（AEC-20081229-0004）的批准。在適應1週後，給小鼠餵食正常飲食（ND）（2918℃，含有6.0％脂肪和18.5％重量的蛋白質; Koatech Animal Inc.，Pyeongtaek，South Korea），或高蔗糖飲食（HSD）。 （AIN-76A，5.0％脂肪，50.0％蔗糖，15.0％玉米澱粉和20.0％重量蛋白質; Central Lab Animal Inc.），或高蔗糖飲食和BNR17 10 9 CFU（HSD + BNR17（9））或10 10CFU（HSD + BNR17（10）），持續10週。加氏乳桿菌 BNR17每天新鮮製備，每天口服給藥兩次。每週測量一次體重和食物攝入量。在10周治療期結束時，在採血後通過頸脫位處死小鼠。精確解剖肝臟，脾臟，腎臟和脂肪組織（腸系膜，皮下，附睾，腎週）並稱重。的體內 CT分析（Inveon™，西門子醫療USA公司）為O下1.5-2％異氟烷之前進行動物的殺害2麻醉。
實時PCR分析
根據製造商的方案，使用用於肝臟的RNeasy Mini試劑盒（Qiagen）和用於白色脂肪組織的RNeasy Lipid Tissue Mini試劑盒（Qiagen）從~0.1g組織中提取RNA。使用來自Bioneer（Daejeon，South Korea）的Accupower®RocketscriptTM Cycle RT Premix試劑盒合成cDNA。使用Exicycler（Bioneer）和Accupower®2×Greenstar qPCR Master Mix（Bioneer）進行qPCR。表1列出了靶向小鼠基因的引物序列。
表格1
小鼠mRNA的引物序列。
生化分析
使用Bio-Plex懸浮陣列系統（Luminex，Austin，USA）測定內分泌肽（生長素釋放肽，GIP，GLP-1，胰高血糖素，胰島素，瘦蛋白）。使用Clinical Analyzer 7020（HITACHI，Tokyo，Japan）分析血清中的代謝參數，包括葡萄糖，總膽固醇，HDL-膽固醇和LDL-膽固醇水平。
脂肪細胞大小的測量
在石蠟包埋的組織中測量腸系膜，皮下，附睾和腎週脂肪組織中的脂肪細胞大小。簡而言之，將脂肪細胞組織固定在10％中性福爾馬林溶液中，包埋在石蠟中，切成4-μm切片，並用蘇木精和曙紅染色。使用DIXI3000（Leica，Wetzlar，Germany）測量細胞大小。
統計分析
數據表示為具有標準誤差的平均值。使用成對t-測試和Wilcoxon秩和檢驗進行分析。在P <0.05的值下，差異被認為是統計學上顯著的。
結果
L. gasseri BNR17抑制高蔗糖飲食誘導的體重增加和脂肪重量積累
與ND組相比，高蔗糖飲食餵養在整個研究期間引起顯著的體重增加（圖1A和表2）。儘管不是以劑量依賴性方式，BNR17的施用誘導的體重增加比HSD組少。ND和HSD組之間的食物攝入量差異顯著（圖1B和表2）; 而HSD和HSD + BNR17組之間每日食物攝入量沒有顯著差異。此外，所有人群的能量攝入量相似。這表明BNR17有助於減輕體重。與ND組相比，HSD組和HSD + BNR17組的總膽固醇和LDL-膽固醇增加; 然而，BNR17給藥沒有顯著降低（表2）。此外，BNR17給藥時葡萄糖水平沒有變化。與正常飲食餵養相比，高蔗糖飲食還誘導脂肪組織重量增加（表2）。BNR17給藥顯著抑制了所有白色脂肪組織中脂肪量的增加，包括腸系膜，皮下，附睾和腎週脂肪組織（表2）。此外，CT成像顯示BNR17治療後體脂分佈顯著降低（圖1C和D）。此外，白色脂肪組織的HE染色顯示，與HSD組相比，補充BNR17與腸系膜，皮下，附睾和腎週脂肪組織中的平均脂肪細胞大小顯著降低相關（圖1E和F）。
圖1
加氏乳桿菌 BNR17補充劑降低高蔗糖飲食誘導的體重增加和脂肪量積累。
（A）體重變化，（B）食物攝入量的變化，（C）10週（D）的腹部（左）和全身（右）脂肪堆積（黑色）的代表性CT掃描圖像對應於體積的皮下和腹部脂肪，（E）在四組小鼠代表脂肪組織染色的圖像，（F）脂肪細胞平均面積（微米2）。數據代表平均值±SD。成對t檢驗：* 與P組相比，* P <0.05，** P <0.01，*** P <0.001 ; 與 HSD組相比，＃P <0.05，## P <0.01，### P <0.001 。
表2
給實驗飲食餵養10週的小鼠的體重，脂肪重量和器官重量。
加氏乳桿菌 BNR17影響肝臟和白色脂肪組織中肥胖和糖尿病相關基因的mRNA表達
使用實時RT-PCR研究BNR17對肥胖相關基因表達的影響。與HSD組相比，BNR17組中ACO，CPT1，PPARα，PPARδ和ANGPTL4的mRNA表達顯著更高（圖2）。此外，ACC和SREBP-1c的mRNA表達在BNR17組中顯示出較低的趨勢。
圖2
加氏乳桿菌 BNR17影響肝臟中的mRNA表達。
給予C57BL / 6J小鼠含有BNR17（10 9或10 10 CFU）的ND，HSD或HSD 10週。然後除去肝臟並使用β-肌動蛋白作為持家基因通過實時RT-PCR測量mRNA表達。數據代表平均值±SD。成對t檢驗：* P <0.05，** P <0.01，與 ND組相比; 與 HSD組相比，＃P <0.05，## P <0.01 。
測定白色脂肪組織中脂聯素，UCP3，LPL，PPARγ和TNF-α的mRNA表達。HSD和BNR17餵養組之間沒有顯著差異（圖3）。然而，與HSD組相比，BNR17組中GLUT4的mRNA表達更高。
圖3
加氏乳桿菌 BNR17影響白色脂肪組織中的mRNA表達。
給予C57BL / 6J小鼠含有BNR17（10 9或10 10 CFU）的ND，HSD或HSD 10週。然後除去白色脂肪組織，並使用β-肌動蛋白作為持家基因通過實時RT-PCR測量mRNA表達。數據代表平均值±SD。成對t檢驗：* 與P組相比，* P <0.05，** P <0.01 ; 與 HSD組相比，＃P <0.05 。
L. gasseri BNR17降低血清中瘦素和胰島素的水平
研究了BNR17對參與體重控制的胃腸激素的影響。與ND組相比，HSD組瘦素水平升高; 然而，它在BNR17餵養組中下降（圖4）。類似地，施用BNR17的小鼠中胰島素水平顯著降低。HSD組和BNR17餵養組中其他激素的水平沒有差異。
圖4
加氏乳桿菌 BNR17影響內分泌激素。
給予C57BL / 6J小鼠含有BNR17（10 9或10 10 CFU）的ND，HSD或HSD 10週。通過離心全血獲得血清並進行分析。GIP，葡萄糖依賴性促胰島素多肽; GLP，胰高血糖素樣肽。數據代表平均值±SD。Wilcoxon秩和檢驗：與 ND組相比，* P <0.05，** P <0.01，*** P <0.001 ; 與 HSD組相比，＃P <0.05，## P <0.01 。
討論
儘管HSD組和BNR17組之間的食物和能量攝入沒有差異（圖1B和表2），但BNR17組的體重增加受到抑制（圖1A和表2）。與HSD組相比，BNR17餵養組的皮下和腹部脂肪量顯著減少（圖1C和D）。皮下脂肪和腹部脂肪是白色脂肪組織的主要類型。腹部肥胖與胰島素抵抗和心血管疾病的風險增加有關，而增加的皮下脂肪與有利的血漿脂質特徵相關[16]，[17]。實際上，在餵食BNR17的小鼠中，所有白色脂肪組織的平均脂肪細胞大小顯著減少（圖1E和F）。皮下脂肪細胞是瘦素和脂聯素的主要來源[16]。瘦素是一種脂肪細胞激素，通過調節食物攝入和能量消耗來控制體重[18]，[19]。瘦素濃度與體脂百分比相關; 與非肥胖個體相比，在肥胖個體中發現了更高的血清水平[20]。BNR17抑制血漿瘦素的升高（圖3），表明脂肪量和體重的減少與瘦素的減少有關。在其他研究[9]，[20]，[21]中也觀察到了類似的效果。對於肝臟，在BNR17組中觀察到體重減輕（表2），然而肝組織的HE染色和O-紅染色未顯示組間的任何變化（數據未顯示）。
在這項研究中，葡萄糖在各組之間沒有變化。在研究脂肪酸組成在蔗糖誘導的肥胖率代謝紊亂發展中的作用的論文中，在肥胖症發展過程中血漿葡萄糖，胰島素和甘油三酯增加的不同時間過程表明，或組織依賴性過程是誘導這些代謝異常所必需的[22]。
一些研究報導，低蛋白，高碳水化合物飲食（6％蛋白質和74％碳水化合物）的攝食誘導了整個胴體，附睾脂肪組織和腹膜後脂肪組織中脂質含量的增加[23] - [25 ] ]。長期（16週）向C57BL / 6小鼠餵食高蔗糖（65％）飲食會誘發肥胖，肝臟脂肪變性和胰島素抵抗[26]。在亞洲人群中，包括韓國人，中國人和日本人，傳統飲食的特點是碳水化合物含量高而不是脂肪，因此肥胖的患病率增加與攝入高碳水化合物有關。在韓國成年人中，攝入高碳水化合物與高密度脂蛋白膽固醇呈負相關[27]。在目前的研究中，與正常飲食（圖1和表2）相比，HSD組體重和脂肪量顯著增加10週，並且脂質譜增加（總膽固醇，LDL-和HDL-膽固醇） ）通過高蔗糖飼料餵養誘導。
由於肥胖是由低能量消耗和增加的脂肪酸合成引起的，我們測量了肝臟和白色脂肪組織中相關基因的mRNA表達水平。在肝臟中，與HSD組相比，BNR17的施用顯著增加ACO，CPT1，ANGPTL4，PPARα和PPARδ的mRNA表達（圖2）。ACO和CPT1被認為是線粒體脂肪酸氧化中的限速酶[28]，ANGPTL4是一種循環脂蛋白脂酶（LPL）抑製劑，可控制甘油三酯沉積到脂肪細胞中[29]。這些基因是PPAR的靶基因，其在能量穩態和脂肪生成中具有重要作用[30]，並且它們的表達通過PPARα和PPARδ的激活和升高而增加，導致抗肥胖效應。過量的脂肪組織質量主要由前體細胞分化成新的脂肪細胞（脂肪生成）引起。幾種轉錄因子包括CCAAT /增強子結合蛋白-α（C /EBPα），PPARγ，SREBP-1c參與該過程[31]。PPARγ調節脂肪細胞基因如脂肪細胞 - 脂肪酸結合蛋白（A-FABP）的表達[32]，而SREBP-1c控制脂肪生成基因如FAS和ACC的表達[33]，[34]。我們觀察到與HSD組相比，BNR17餵養組中SREBP-1c和ACC降低的趨勢; 然而，我們沒有檢測到FAS mRNA表達的減少，FAS是肝臟中脂肪酸合成的限速酶（圖2）。此外，與脂肪攝入有關的PPARγ和LPL在HSD組和BNR17餵養組之間沒有差異（圖3）。因此，似乎BNR17的抗肥胖作用是脂肪酸代謝相關基因表達增加的原因，而不是肝臟中脂肪酸合成和脂肪攝入的減少。
在這項研究中，BNR17沒有顯示體重和脂肪量增加的劑量依賴性抑制，因為BNR17（9）和BNR17（10）組之間的生物標誌物沒有顯著差異。這表明BNR17在劑量> 10 9 CFU時表現出抗肥胖活性。這與先前對db / db小鼠中BNR17的劑量依賴性抗糖尿病活性的研究不一致[14]。雖然我們最近沒有澄清這項研究的原因，但據報導，根據細菌接種物，益生菌對樹突狀細胞的免疫調節顯示出非常不同的特徵，因此益生菌效應可能根據攝入的劑量的頻率和大小而有所不同[ 35]。這意味著商業產品的未來發展可能需要確定益生菌的最佳有效劑量。
有趣的是，我們觀察到本研究中幾種與糖尿病相關的生物標誌物的變化。GLUT4是骨骼肌和脂肪組織中表達的主要葡萄糖轉運蛋白之一。已知骨骼肌中GLUT4表達的增加可改善與肥胖或糖尿病相關的胰島素抵抗[36]，而據報導，脂肪GLUT4基因表達變化與胰島素抵抗和2型糖尿病而非肥胖更相關[37]。。在我們的研究中，BNR17顯著增加白色脂肪組織中的GLUT4 mRNA表達（圖3）。此外，HSD組的胰島素水平增加，BNR17補充顯著降低（圖4）。在前驅糖尿病的情況下，血糖的增加刺激胰島素的分泌並隨後在正常的血糖範圍內誘導高胰島素血症。高胰島素血症常伴有肥胖症和胰島素抵抗的生物標誌物[38]。預計GLUT4和胰島素的調節可能歸因於BNR17的抗糖尿病活性。
最近，許多研究報導了益生菌乳酸菌對肥胖和代謝綜合徵的預防活性。植物乳桿菌 KY1032細胞提取物通過調節成熟前脂肪細胞中的脂肪形成來減少脂肪量[31]。副乾酪乳桿菌通過增加ANGPTL4的水平來減少脂肪儲存[29]。VSL沒有。3，雙歧桿菌，乳酸桿菌和嗜熱鏈球菌的混合物，通過增加肝臟自然殺傷T細胞和減少小鼠的炎症信號傳導，改善飲食誘導的肥胖，肝脂肪變性和胰島素抵抗[39]。另一方面，最近報導腸道微生物在體重調節中起重要作用。內源性雙歧桿菌屬。在高脂肪飲食和益生元治療的小鼠中，與改善的葡萄糖耐量，葡萄糖誘導的胰島素分泌和正常的炎症張力（降低的內毒素血症，血漿和脂肪組織促炎細胞因子）顯著正相關[40]。補充外源性益生菌菌株是否具有相同的作用機制尚不清楚[41]。然而，乳桿菌和雙歧桿菌是腸道微生物群的主要成員，因此值得研究益生菌對腸道微生物群與肥胖或肥胖相關疾病之間關係的影響。總之，益生菌加氏乳桿菌 BNR17通過增加高蔗糖飲食誘導的肥胖小鼠中脂肪酸氧化基因的表達和降低瘦素和胰島素的水平來降低體重和肥胖。這表明加氏乳桿菌 BNR17可能有助於緩解代謝綜合徵。
作者貢獻
構思並設計了實驗：JHK SIY。進行實驗：JHK SIY MHP JHP SYJ。分析數據：JHK HOP。寫了這篇論文：JHK。
原文翻譯自PLOS ONE 2013年1月30日: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0054617
#愛怡特網路購物平台 購物平台
#註冊之後立即可購物 會員註冊
Apyld韓流團隊協助您免費註冊
Line me: https://line.me/ti/p/TUqzSDwyyw
減肥塑身、局部曲線雕塑的話~個人去醫院上課程 Easy so曲線雕塑課程~使用機器幫助減重，課程中配合營養師專屬為個人飲食調整，不打針、不吃藥更沒有副作用!!!上課有三的階段，1.軟化脂肪2.燃燒脂肪3.緊實定型，有興趣可以上網查唷
回饋您這方面資訊，我是從 PTT搜尋引擎的排名，看到大家推薦的內容而輾轉來到這， 不然每次看到一堆 Blog 文章，卻不知哪幾篇才是值得花時間一看的， 謝謝您用心分享的好文， 也回饋給您這實用的主題排名網站資訊，可查看與您 Blog 內容相關的排名好文，應該對寫 Blog 也有所幫助，期待您持續產出好文章 ^^ https://searchptt.cc/
我個人是使用醫療級L320立康調製中頻電刺激器，獨特專利波形，每秒10萬下震動，深入皮下3-7公分，本機型具有5大類功效，分別為瘦身、鎮痛、舒緩、按摩、穴位等功能。客製化貼片，直接貼於身上，符合身形。微電腦控制，操作更簡單，攜帶也輕巧方便。我自己使用多年，效果不錯。