膳食纤维通过短链脂肪酸介导的G蛋白偶联受体来预防糖尿病肾病

背景:糖尿病肾病(DN)是糖尿病的主要微血管并发症之一,也是终末期肾病的主要原因。在慢性肾脏疾病(CKD)和糖尿病中,会通过肠道纤维发酵产生短链脂肪酸(SCFA)。膳食纤维与降低CKD的炎症和死亡率有关,并且已经提出SCFAs来介导这种效应。肠道微生物群及其代谢物,特别是源自肠道微生物纤维发酵的短链脂肪酸,是全身炎症和代谢疾病(包括糖尿病肾病)的新兴治疗靶点。方法:为了探索膳食纤维对糖尿病肾病发展的影响,我们使用链脲佐菌素(STZ)诱导野生型C57BL/6J小鼠和基因缺乏编码G蛋白偶联受体GPR43或GPR109A的基因的小鼠的糖尿病Compound C生产商。高脂饮食(HFD)联合链脲佐菌素(STZ)腹腔注射。高脂喂养12周后,按体重100mg/kg的剂量给予HFD组小鼠腹腔注射STZ诱导2型糖尿病小鼠模型,对照组小鼠给予相应剂量的柠檬酸钠缓冲液,一周后检测小鼠的FBG、GTT、ITT来鉴定T2DM小鼠是否诱导成功。糖尿病小鼠被随机分配到高纤维组,正常食物组或零纤维饮食组。我们使用质子核磁共振波谱进行代谢分析和16S核糖体RNA测序来评估肠道微生物组。使用RT-qPCR测量相关炎性因子、趋化因子、纤维化相关基因的表达,使用HE染色观察肾脏形态学变化。在细胞实验中,来自WT小鼠的原代TEC和足细胞在存在或不存在SCFAs的情况下暴露于高葡萄糖或渗透液12小时。结果:与喂食正常食物或零纤维饮食的糖尿病对照组相比,喂食高纤维饮食的糖尿病小鼠患糖尿病肾病的可能性显着降低,表现出更少的白蛋白尿、肾小球肥大、足细胞损伤、间质纤维化和间质巨噬细胞募集。膳食纤维有益地重塑肠道微生物生态学并改善生态失调,促进普雷沃氏菌属和双歧杆菌属产生SCFAs的细菌的扩增,从而增加粪便和全身SCFAs浓度。纤维降低了糖尿病肾脏中编码炎性细胞因子、趋化因子和促进纤维化蛋白的基因的表达。膳食纤维可促进SCFAs的产生,SCFAs成为膳食纤维肾保护作用的关键介质。SCFAs治疗的糖尿病小鼠免受肾病的影响,但在没有GPR43或GPR109A的情况下则不受保护。在体外,SCFAs在高血糖条件下抑制暴露于高糖的肾小管细胞和足细胞的炎症反应。结论:膳食纤维通过调节肠道微生物群、富集产生SCFAFetal Biometrys的细菌和增加SCFAs的产生来预防糖尿病肾病。可以观察到,膳食纤维是健康肠道微生物群不可或缺的一部分。GPR43和GPR109A对于SCFAs介导的针对这种情况的保护至关重要。selleck化学通过饮食方法针对肠道微生物群的干预措施作为糖尿病肾病的新型肾保护疗法值得进一步研究。