編譯：Mendelsohn，編輯：謝衣、江舜堯。
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既往已有研究報(bào)道了慢性腎臟病和糖尿病患者腸道菌群失調(diào)，例如纖維在腸道發(fā)酵產(chǎn)生短鏈脂肪酸(SCFA)的腸道微生物枯竭。膳食纖維與降低CKD的炎癥和死亡率有關(guān)，而SCFAs已被提出介導(dǎo)這一效應(yīng)。本研究中用鏈脲佐菌素誘導(dǎo)野生型C57BL/6和G蛋白偶聯(lián)受體GPR43或GPR109a基因敲除小鼠糖尿病，探討膳食纖維在實(shí)驗(yàn)性糖尿病腎病形成中的作用。糖尿病小鼠被隨機(jī)分為高纖維、正常飲食或無纖維飲食，或在飲用水中加入SCFA，再使用質(zhì)子核磁共振波譜進(jìn)行代謝譜分析和16S RNA測(cè)序來檢測(cè)腸道微生物群。結(jié)果顯示：與正常飲食或無纖維飲食的糖尿病對(duì)照組相比，高纖維飲食的糖尿病小鼠發(fā)生糖尿病腎病的可能性顯著下降，表現(xiàn)為蛋白尿、腎小球肥大、足細(xì)胞損傷和間質(zhì)纖維化的緩解。纖維有助于重塑腸道微生態(tài)，改善了生態(tài)失調(diào)，促進(jìn)了普氏桿菌屬和雙歧桿菌屬產(chǎn)SCFA菌的增加，從而增加了糞便和全身SCFA的濃度。纖維飲食減少了糖尿病腎病小鼠編碼炎癥細(xì)胞因子、趨化因子和纖維化促進(jìn)蛋白的基因表達(dá)。SCFA治療可保護(hù)糖尿病小鼠以避免發(fā)生糖尿病腎病，但在缺乏GPR43或GPR109A的情況下沒有保護(hù)作用。在體外實(shí)驗(yàn)中，SCFAs在高血糖條件下抑制腎小管細(xì)胞和足細(xì)胞的炎癥。總而言之膳食纖維通過調(diào)節(jié)腸道菌群、富集產(chǎn)生SCFA的細(xì)菌和增加SCFA的產(chǎn)生來減少糖尿病腎病的發(fā)生。GPR43和GPR109A對(duì)SCFA介導(dǎo)的保護(hù)作用至關(guān)重要。針對(duì)腸道菌群的干預(yù)以作為糖尿病腎病一種新的腎臟保護(hù)療法，值得進(jìn)一步研究。
論文ID
原名：Dietary Fiber Protects against Diabetic Nephropathythrough Short-Chain Fatty Acid–Mediated Activation of G Protein–CoupledReceptors GPR43 and GPR109A
譯名：膳食纖維可通過短鏈脂肪酸介導(dǎo)的G蛋白偶聯(lián)受體GPR43和GPR109A的激活來預(yù)防糖尿病性腎病
期刊：Journal of American Society of Nephrology
影響因子：8.547
通訊作者：Huiling Wu
作者單位：悉尼大學(xué)
發(fā)表時(shí)間：2020年5月
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)結(jié)果
1.膳食纖維對(duì)糖尿病腎病小鼠蛋白尿有保護(hù)作用。
為了評(píng)價(jià)膳食纖維對(duì)糖尿病腎病的影響，我們給WT糖尿病小鼠喂食含有標(biāo)準(zhǔn)纖維(Normal chow, NC)、零纖維(Zero Fiber, ZF)和富集纖維(Resistant starch, RS)的飼料，這些都可以改變SCFA水平。所有小鼠在接受注射STZ 12周后，在血糖升高(圖1A)、體重變化(圖1B)和進(jìn)食量(圖1C)都顯示出類似的趨勢(shì)。重要的是，與糖尿病對(duì)照組相比，飼喂RS或ZF并不能顯著改變NC的血糖水平。
蛋白尿是糖尿病腎病的最早癥狀，反映腎小球?yàn)V過屏障受損，通過下游炎癥和纖維化途徑使疾病持續(xù)進(jìn)展。注射STZ后12周，NC和ZF喂養(yǎng)的糖尿病小鼠出現(xiàn)進(jìn)行性蛋白尿，明顯高于非糖尿病對(duì)照組(U/ACR值分別為138.7±28和149.88±44vs86.5 6±29 mg/mmo1，P<0.0 1)。盡管有同等程度的高血糖，但RS喂養(yǎng)的糖尿病小鼠在12周時(shí)的U/ACr明顯低于NC和ZF喂養(yǎng)的糖尿病小鼠(74.4±24比138.7±28和149.88±4 mg/mmo1；P<0.01)，與非糖尿病對(duì)照組比較差異無顯著性(圖1D)。
圖1：抗性淀粉（RS）對(duì)糖尿病腎病小鼠蛋白尿有保護(hù)作用。
2.膳食纖維減輕腎臟肥大和腎小球損傷。
與非糖尿病WT對(duì)照組相比，糖尿病誘導(dǎo)的腎臟肥大在喂食NC和ZF的小鼠中很明顯，腎/體重比增加。RS喂養(yǎng)可以防止腎臟肥大，與非糖尿病對(duì)照組相比，12周時(shí)腎臟/體重比沒有明顯增加(圖2A)。光鏡下病理顯示，喂養(yǎng)RS的小鼠腎臟中的糖尿病改變有所減輕。PAS染色顯示，NC和ZF喂養(yǎng)的糖尿病小鼠腎小球顯著肥大、細(xì)胞增生，系膜基質(zhì)增加，而RS喂養(yǎng)的糖尿病小鼠這些參數(shù)顯著降低(圖2B-E)。
糖尿病腎病的進(jìn)展也以足細(xì)胞密度降低為特征，通常與蛋白尿平行，用WT-1與平均VG之比進(jìn)行量化。12周時(shí)，喂食NC的小鼠與非糖尿病的WT對(duì)照組相比，每個(gè)腎小球的足細(xì)胞數(shù)量顯著減少。喂養(yǎng)RS的糖尿病小鼠足細(xì)胞數(shù)量得以保存，與年齡相近的非糖尿病WT小鼠相似(圖2F和G)。
3.膳食纖維減少腎臟纖維化和間質(zhì)巨噬細(xì)胞募集。
細(xì)胞外基質(zhì)成分，特別是膠原的積聚，是進(jìn)展性糖尿病腎病的預(yù)后標(biāo)志。Col-1在健康腎臟中低水平表達(dá)，但隨著疾病進(jìn)程而表達(dá)增加，從而導(dǎo)致纖維化。為了定量膠原沉積，切片用印天狼紅染色和Col-1免疫染色。在NC喂養(yǎng)的糖尿病小鼠，膠原沉積顯著增加，主要局限于腎小管間質(zhì)，而這些變化在RS喂養(yǎng)后減弱(圖2H-J)。
巨噬細(xì)胞是浸潤(rùn)糖尿病腎臟的主要免疫細(xì)胞，參與糖尿病腎臟損傷的進(jìn)展。泛巨噬細(xì)胞標(biāo)記物CD68的免疫染色顯示，在第12周，喂食NC或ZF的糖尿病小鼠腎臟中的間質(zhì)巨噬細(xì)胞數(shù)量顯著增加。在喂養(yǎng)RS的小鼠中，CD68陽性細(xì)胞顯著減少(圖2K和L)?？偠灾覀兊慕Y(jié)果支持膳食纖維對(duì)糖尿病腎病的預(yù)防作用。糖尿病小鼠喂食富含瓜爾膠的高纖維飲食也能預(yù)防腎病，使這一結(jié)果更加確定。
圖2：RS喂養(yǎng)可減少糖尿病腎病的腎小球和腎間質(zhì)損傷。
4.膳食纖維降低糖尿病腎臟炎癥和纖維化基因的表達(dá)
圖3：RS降低糖尿病腎臟炎癥因子和趨化因子mRNA的表達(dá)
5.膳食纖維改變了糖尿病小鼠的腸道菌群，改善了糖尿病小鼠的微生態(tài)失調(diào)
觀察到膳食纖維可以減緩糖尿病腎病的發(fā)展，我們接下來研究所觀察到的腎臟保護(hù)作用是否可歸因于飲食誘導(dǎo)腸道微生物生態(tài)的改變。在注射STZ前后和維持治療飲食后收集糞便。通過分析細(xì)菌16S rRNA測(cè)序來確定腸道菌群的組成。
我們首先用NC小鼠評(píng)估注射STZ前后腸道菌群的多樣性和組成，雖然STZ因其對(duì)胰島b細(xì)胞的細(xì)胞毒性作用，在研究中是最常用致糖尿病藥物，但從嗜鉻鏈霉菌中提取的STZ也具有抗生素活性。不出所料，STZ在注射后不久出現(xiàn)糞便細(xì)菌群落的多樣性減少和破壞。然而，這種變化是相對(duì)暫時(shí)的，繼續(xù)服用NC的小鼠在注射后3周后和飲食干預(yù)之前顯示出菌群多樣性的自發(fā)恢復(fù)。隨機(jī)分到不同的飲食干預(yù)組后，正常纖維組、纖維補(bǔ)充組和纖維耗盡組的微生物組成均根據(jù)飲食類型的不同而出現(xiàn)兩極分化，突出了飲食對(duì)腸道菌群的深刻影響。
糖尿病引起疾病相關(guān)的菌群失調(diào)，表現(xiàn)為12周時(shí)香農(nóng)指數(shù)所表達(dá)的多樣性較同等飲食的非糖尿病小鼠降低(P<0.007)(圖4A)。糖尿病小鼠在門水平的細(xì)菌相對(duì)豐度發(fā)生了改變，與非糖尿病小鼠相比，表現(xiàn)為厚壁菌門和放線菌門增加，擬桿菌門減少(圖4B)。在屬的水平上，產(chǎn)SCFA菌如擬桿菌(產(chǎn)酸擬桿菌)、瘤胃球菌和里克氏桿菌的相對(duì)豐度減少(圖4C)。糖尿病也與艾克曼屬菌的減少有關(guān)，阿克曼屬是一種粘液降解菌，是維持腸道完整性不可或缺的一種細(xì)菌。
為了評(píng)估膳食纖維對(duì)菌群失調(diào)的影響，我們分析了與糖尿病小鼠四種飲食相關(guān)的腸道微生物組成：NC：其纖維含量與人類推薦的相同；ZF；以及兩種不同的高纖維飲食(RS和瓜爾膠直鏈淀粉)。主成分分析顯示糖尿病小鼠按飲食類型有明顯的聚類分離(相似性分析，P<0.001；R=0.93)(圖4E)。每組小鼠的細(xì)菌在門水平的相對(duì)豐度如圖4F所示。RS和高纖維飲食改善了糖尿病相關(guān)的生物失調(diào)，增加了擬桿菌門的相對(duì)豐度，但厚壁菌門的相對(duì)豐度減少。纖維喂養(yǎng)的糖尿病小鼠與NC喂養(yǎng)的對(duì)照組相比，產(chǎn)生SCFA的普雷沃特氏菌和雙歧桿菌的數(shù)量增加，而嗜膽菌屬(含已知的病原菌Bilophila wad sworthia)相對(duì)減少。高纖維飲食，而不是RS飲食，增加了糖尿病小鼠中粘液嗜酸桿菌的相對(duì)豐度(圖4G)。
蛋白尿是糖尿病腎病的早期標(biāo)志，為了鑒別與蛋白尿嚴(yán)重程度相關(guān)的細(xì)菌，我們使用了Pearson相關(guān)分析，結(jié)果如圖4D中的熱圖所示。在科水平上，乳桿菌科、腸桿菌科、未分類的梭狀芽孢桿菌和鏈球菌科與蛋白尿增加的相關(guān)性最強(qiáng)，所有這些細(xì)菌在喂食NC和ZF的糖尿病小鼠中都是最豐富的。相反，與較低水平的蛋白尿相關(guān)的“保護(hù)性細(xì)菌”主要在喂養(yǎng)RS或HF飲食的糖尿病小鼠中被發(fā)現(xiàn)。
6.膳食纖維促進(jìn)SCFA的產(chǎn)生
7.SCFA是膳食纖維腎臟保護(hù)作用的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子
為了確定SCFA水平的變化是否能直接介導(dǎo)膳食纖維的腎臟保護(hù)作用，我們從注射STZ3周后開始用含有100 mM乙酸、50 mM丁酸或100mM丙酸的飲用水治療糖尿病小鼠，同時(shí)維持對(duì)照組飲食。在飲用水中用乙酸處理的小鼠獲得了與纖維喂養(yǎng)的小鼠相似的外周乙酸濃度，而全身酸堿平衡沒有改變。與對(duì)照組相比，SCFA治療組小鼠的蛋白尿、腎小球肥大、系膜擴(kuò)張和間質(zhì)纖維化均有減輕，對(duì)糖尿病腎病的進(jìn)展有保護(hù)作用(圖5)。與高纖維飲食的效果相似，對(duì)糖尿病腎病的保護(hù)伴隨著足細(xì)胞數(shù)量的保存(圖5，E和F)和間質(zhì)巨噬細(xì)胞的減少(圖5I和J)。我們以前已經(jīng)證明，在飲用水中補(bǔ)充SCFA不會(huì)改變腸道菌群組成，支持SCFA在介導(dǎo)對(duì)糖尿病腎病保護(hù)方面的直接效果。
圖5：SCFA（乙酸、丁酸、丙酸）干預(yù)可預(yù)防DN發(fā)生。
8.乙酸治療可抑制糖尿病大鼠腎臟炎癥和纖維化基因的表達(dá)。
為進(jìn)一步探討SCFA作用的分子機(jī)制，采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)檢測(cè)糖尿病大鼠腎臟炎癥細(xì)胞因子、趨化因子和纖維化相關(guān)基因的表達(dá)。與非糖尿病對(duì)照組小鼠相比，WT糖尿病小鼠腎臟IL-6和IFN-γ mRNA表達(dá)上調(diào)，但在補(bǔ)充乙酸的小鼠腎臟中未觀察到這種上調(diào)。在WT糖尿病小鼠腎臟中，趨化因子CCL2和CXCL10的基因表達(dá)也顯著增加，但在補(bǔ)充乙酸的小鼠中則沒有。補(bǔ)充乙酸鹽也抑制了纖維化相關(guān)基因TGF β和纖維連接蛋白的表達(dá)(圖6)。
圖6：乙酸干預(yù)可降低糖尿病大鼠腎臟炎癥和纖維化基因的表達(dá)。
9.乙酸和丁酸鹽的GPR43和GPR109A是膳食纖維和SCFA介導(dǎo)的抗糖尿病腎病所必需的GPRS。
已知乙酸鹽是一種選擇性強(qiáng)的GPR43激動(dòng)劑。補(bǔ)充乙酸鹽的WT B6 Gpr43+/+小鼠在很大程度上避免了糖尿病腎病的發(fā)生，而Gpr43-/-小鼠沒有受到保護(hù)，而是蛋白尿加劇(圖7C)。接下來，我們測(cè)試了丁酸的主要受體GPR109A。在Gpr109A-/-小鼠中補(bǔ)充丁酸可部分保護(hù)糖尿病腎病，與糖尿病WT對(duì)照組相比，蛋白尿略有減少(圖7D)。因此，乙酸介導(dǎo)的保護(hù)似乎依賴于GPR43，丁酸通過GPR109A和其他途徑促進(jìn)其有益效果。
為了確定膳食纖維對(duì)DN的有益作用是否通過同樣的GPRS介導(dǎo)，WT C57BL/6 Gpr43+/+和Gpr43-/-糖尿病小鼠予RS喂養(yǎng)，這種飼料產(chǎn)生了我們研究中最高的SCFA水平。與WT對(duì)照組相比，RS喂養(yǎng)的Gpr43-/-小鼠在蛋白尿方面有一些改善(P<0.01)，但缺乏GPR43并不能解釋高纖維飲食的全部保護(hù)作用(圖7B)。
圖7：GPR43和GPR109A為膳食纖維和SCFA介導(dǎo)的抗糖尿病腎病所必需。
10.SCFA處理抑制高糖暴露的TEC和足細(xì)胞的炎癥反應(yīng)。
為了確定SCFA對(duì)高血糖條件下腎細(xì)胞的影響，原代培養(yǎng)的TEC和足細(xì)胞在高糖和正常糖條件下分別用乙酸、丁酸或丙酸處理。與滲透壓對(duì)照組相比，高糖暴露的TECs中促炎癥細(xì)胞因子(IL6)、趨化因子(CCL2、CXCL10)和促纖維化基因(TGF-β、?bronectin)的mRNA表達(dá)增加了2-7倍。3種短鏈脂肪酸均可顯著降低IL6、FI、?bronectin和TGF-β的表達(dá)。僅乙酸可降低CCL2和CXCL10的表達(dá)(圖8A)。在足細(xì)胞中，IL6、TGF-β和?bronectin的上調(diào)同樣被三種短鏈脂肪酸減弱。與TECs相反，足細(xì)胞TNFαmRNA的表達(dá)在葡萄糖作用下加劇，而在丁酸和丙酸作用下表達(dá)減弱。CCL2表達(dá)無明顯差異(圖8B)。
討論
飲食是影響腸道菌群的主要外源因素，也是其組成和多樣性的關(guān)鍵性決定因素。在我們的研究中，纖維攝入的變化導(dǎo)致了腸道菌群的明顯變化，對(duì)無纖維、正常纖維和高纖維喂養(yǎng)的糖尿病小鼠進(jìn)行主成分分析可證明了這一點(diǎn)。高纖維飲食改善了糖尿病相關(guān)的菌群失調(diào)，并促進(jìn)產(chǎn)SCFA菌的增加，與NC喂養(yǎng)的糖尿病小鼠形成對(duì)比。我們還在糖尿病小鼠中檢測(cè)到沃氏嗜膽菌（Bilophilawadsworthia）數(shù)量的增加，這是已知的一種產(chǎn)生脲酶的病原體，與小鼠腸道通透性增加和全身炎癥有關(guān)。這些結(jié)果與CKD患者菌群失調(diào)的研究結(jié)果相平行，產(chǎn)生脲酶的細(xì)菌增加和產(chǎn)生短鏈脂肪酸的細(xì)菌減少是主要特征。在纖維喂養(yǎng)的糖尿病小鼠身上觀察到的產(chǎn)生短鏈脂肪酸細(xì)菌的增加強(qiáng)調(diào)了飲食影響腸道微生物組成的能力。盡管如此，CKD患者使用益生菌、益生元、合生元的研究結(jié)果相互相互矛盾，因此需要更多的研究更細(xì)致地解讀。
我們的兩種高纖維飼料都引起了產(chǎn)SCFA的雙歧桿菌屬和普氏桿菌屬的增加，但對(duì)艾克曼菌（Akkermansia）的影響卻截然不同。隨著越來越多關(guān)于肥胖的研究工作，艾克曼菌作為益生菌在小鼠代謝綜合征、炎癥和腸道通透性研究中的有益作用引起了人們的興趣。與RS喂養(yǎng)的小鼠相對(duì)較低的豐度相比，高纖維飲食使菌群豐度增加3倍，但兩者對(duì)糖尿病腎病的保護(hù)程度相似。這一發(fā)現(xiàn)突顯了微生物生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性，并為沒有單一物種負(fù)有責(zé)任的概念提供了支持，而飲食可以誘導(dǎo)微生物凈變化，從而使平衡遠(yuǎn)離生態(tài)失調(diào)。
膳食纖維由共生結(jié)腸細(xì)菌發(fā)酵，腸道產(chǎn)生短鏈脂肪酸，通過門靜脈循環(huán)入血以介導(dǎo)腸外效應(yīng)。我們的高纖維飲食引起了微生物組成的變化，這與糞便和循環(huán)中SCFA水平的增加有關(guān)。全身性SCFA水平對(duì)膳食纖維的反應(yīng)呈劑量依賴性，證實(shí)腸道微生物發(fā)酵纖維是影響循環(huán)水平的主要因素。與此相一致的是，我們的RS飼料含有最高比例的適合細(xì)菌發(fā)酵的不可消化纖維，產(chǎn)生的SCFA水平最高，其次是HF，然后是NC。補(bǔ)充SCFA重現(xiàn)了高纖維飲食對(duì)糖尿病腎病的有益影響，指出這些是腸道菌群-宿主串?dāng)_的關(guān)鍵介質(zhì)。雖然先前的研究已經(jīng)證明SCFA通過依賴AMPK、PPY和GLP-1的機(jī)制來改善糖耐量，但我們發(fā)現(xiàn)SCFA治療的野生型糖尿病小鼠、Gpr43-/-或Gpr109a-/-糖尿病小鼠的血糖譜沒有差異。這可能反映了這些研究是在2型糖尿病的高脂喂養(yǎng)模型中進(jìn)行的。所發(fā)現(xiàn)的改進(jìn)突出了SCFA對(duì)肥胖和胰島素抵抗的影響，在我們的瘦身糖尿病小鼠中，這些作用沒有產(chǎn)生葡萄糖方面得差異。
在分子水平上，SCFA通過多種機(jī)制介導(dǎo)細(xì)胞效應(yīng)，包括GPRs、影響細(xì)胞增殖、凋亡和組蛋白乙?；?。GPR43和GPR109a表達(dá)在腸道上皮細(xì)胞和先天性免疫細(xì)胞上，這些細(xì)胞對(duì)結(jié)腸產(chǎn)生的SCFA有反應(yīng)，表明GPR43和GPR109a在炎癥和免疫反應(yīng)中發(fā)揮著廣泛的作用。我們和其他人之前已經(jīng)證明SCFA-GPR信號(hào)通路對(duì)于調(diào)節(jié)共生細(xì)菌的免疫和炎癥反應(yīng)至關(guān)重要。這些受體在介導(dǎo)SCFA在糖尿病腎病中的重要性是顯而易見的，其保護(hù)作用在GPR43和Gpr109a缺陷小鼠中無法完全復(fù)制。雖然乙酸鹽治療的益處在Gpr43-/-小鼠中被取消，丁酸鹽在Gpr109a/-糖尿病小鼠中提供了部分保護(hù)，可能是因?yàn)樗材芡ㄟ^GPR43發(fā)出信號(hào)。對(duì)腎細(xì)胞系的研究已經(jīng)證實(shí)了GPR的重要性，證明了它們存在于腎組織、血管和足細(xì)胞中。與我們?cè)隗w內(nèi)的研究結(jié)果一致，我們證明了在高糖條件下，SCFA處理能夠減輕體外培養(yǎng)的TECs和足細(xì)胞的炎癥。類似地，Huang等人發(fā)現(xiàn)高糖或LPS誘導(dǎo)的腎小球系膜細(xì)胞與SCFA或GPR43激動(dòng)劑共同孵育，可抑制腎小球系膜細(xì)胞增殖，減少活性氧產(chǎn)生，減少M(fèi)CP-1和IL-1b的表達(dá)，支持此通路作為糖尿病腎病的治療靶點(diǎn)。
SCFA還獨(dú)立于GPRS調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞產(chǎn)生炎癥介質(zhì)。Chang等人發(fā)現(xiàn)，丁酸鹽處理巨噬細(xì)胞后，LPS和細(xì)胞因子刺激的促炎介質(zhì)(TNF-α、IL-6和NO)的產(chǎn)生受到抑制，而抗炎細(xì)胞因子IL-10的釋放增加。同樣，我們發(fā)現(xiàn)用SCFA或高纖維治療的糖尿病小鼠腎臟內(nèi)巨噬細(xì)胞積聚顯著減少，致病細(xì)胞因子和趨化因子的表達(dá)降低。在纖維喂養(yǎng)的小鼠中，天然免疫受體TLR2和TLR4的表達(dá)也減少了，這支持天然免疫和TLR通路的激活作為腸道菌群調(diào)節(jié)腎臟炎癥和損傷的途徑。
我們的研究是在使用STZ形成的1型糖尿病模型中進(jìn)行的。由于STZ具有抗菌活性，對(duì)腸道菌群有混雜作用。為了排除這一點(diǎn)，我們研究了STZ的影響并發(fā)現(xiàn)腸道菌群在注射后會(huì)短暫改變，多樣性和微生物組成在3周內(nèi)基本恢復(fù)。我們的模型還有其他潛在的局限性，包括腎病發(fā)展后缺乏腎衰竭。因此，將結(jié)果外推至人體需要謹(jǐn)慎重，需要在其他小鼠模型中復(fù)制也是有必要的。
我們的結(jié)果提供了腸道菌群在糖尿病腎病中的重要證據(jù)，并支持腸-腎軸連接膳食纖維、腸道菌群、SCFA和腎臟疾病的假說。我們的研究還提供了機(jī)制方面的見解，表明膳食纖維和短鏈脂肪酸通過調(diào)節(jié)涉及先天免疫、炎癥和巨噬細(xì)胞募集的關(guān)鍵途徑和基因來保護(hù)糖尿病腎病。未來的研究需要確定飲食受否不僅可以延緩病情發(fā)展，還可以逆轉(zhuǎn)既定的疾病。通過飲食控制來針對(duì)腸道菌群可調(diào)節(jié)能力的策略代表了一種新穎且經(jīng)濟(jì)有效的治療策略，值得進(jìn)一步探索。
評(píng)論
腸道菌群及其代謝物，特別是腸道微生物發(fā)酵纖維產(chǎn)生的短鏈脂肪酸，是包括糖尿病腎病在內(nèi)的全身性炎癥和代謝性疾病的新興治療靶點(diǎn)。作者發(fā)現(xiàn)，高纖維飲食或補(bǔ)充短鏈脂肪酸(醋酸、丁酸鹽或丙酸)對(duì)糖尿病小鼠的腎具有保護(hù)作用。膳食纖維恢復(fù)了腸道微生態(tài)，糾正了菌群失調(diào)的變化，增加了短鏈脂肪酸的產(chǎn)量。缺乏G蛋白偶聯(lián)受體GPR43或GPR109A的小鼠不受短鏈脂肪酸的保護(hù)，這表明保護(hù)是通過下游與這些受體的結(jié)合介導(dǎo)的。通過飲食挖掘腸道菌群的代謝潛力可能會(huì)提供一種新的方法來治療糖尿病腎病。
原文網(wǎng)址：https://doi.org/10.1681/ASN.2019101029
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