研究院报 | 研究新发现!越橘通过调节肠道菌群和代谢物改善大鼠糖尿病肾病

越橘因其强大的抗氧化活性和对代谢疾病的改善作用而备受关注。汤臣倍健营养健康研究院联合中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所等机构,深入探究了越橘提取物对大鼠糖尿病肾病(DN)的改善作用,成果发表于权威期刊Frontiers in Pharmacology [1]。

研究发现,越橘提取物能改善DN大鼠的肾脏损伤、脂质代谢异常及炎症反应,其作用可能与调节肠道菌群结构及血清代谢物有关,或从“肠道菌群-血清代谢物-肾脏轴”角度揭示了越橘提取物对肾脏的保护机制


越橘富含花青素,具有多种健康功效[2]。研究证实,越橘可降低肥胖模型小鼠的血糖和胰岛素水平[3],越橘及其花青素可改善慢性肾脏病中的葡萄糖水平并降低血浆炎症细胞因子水平[4]。DN的发病机制复杂,涉及胰岛素抵抗、氧化应激和炎性反应等[5]。

研究团队采用体内和体外实验相结合的设计,通过构建链脲佐菌素(STZ)联合高脂饮食诱导的大鼠DN模型、以及晚期糖基化终产物(AGEs)诱导的足细胞损伤细胞模型,综合运用生化指标检测、组织病理学分析、16S rRNA基因测序和血清非靶向代谢组学技术,系统评估了越橘提取物对大鼠DN的改善作用及机制。

图 实验设计及越橘提取物对DN大鼠糖脂代谢的影响

结果表明,越橘提取物能改善DN大鼠的肾功能损伤指标并减轻肾脏组织病理学损伤。越橘提取物处理降低了24小时尿量和尿白蛋白(uALB)水平,降低了肾损伤标志物水平,改善了肾小球肥大、肾小管上皮细胞损伤和系膜基质增生等肾脏病理学变化。

图 越橘提取物改善DN大鼠的肾损伤指数和肾脏形态学

既往研究表明,“肠-肾轴”通过多种途径相互作用影响肾健康和整体健康状况。研究对DN大鼠粪便样本进行了16S rRNA基因测序分析,结果显示,越橘提取物显著调节了DN大鼠的肠道菌群结构:增加了肠道微生物群的整体多样性、改善了菌群组成,特别是厚壁菌门、拟杆菌门、乳杆菌属、双歧杆菌属、瘤胃球菌属。

图 越橘提取物对DN大鼠肠道微生物群的影响

同时,基于血清代谢物非靶向代谢组学分析发现,越橘提取物改善了DN大鼠的血清代谢物谱,逆转了DN引起的血清代谢紊乱,特别是尿苷和苯乙酰氨酸水平的异常变化得到纠正。值得注意的是,这两种代谢物被认为可能通过调节氧化应激和炎症反应影响DN的进展。

更为重要的是,研究团队通过Spearman相关性分析,系统探究了属水平肠道微生物群、差异血清代谢物与宿主肾损伤表型之间的关联性。结果显示,血清代谢物变化及肾脏损伤指标均与肠道菌群结构的改变存在显著相关性。这些结果有力支持了越橘提取物可能通过“肠道菌群-血清代谢物-肾脏轴”发挥肾脏保护作用的潜在机

图 越橘提取物对DN大鼠血清代谢物的影响

此外,血清和组织中晚期糖基化终末产物(AGEs)水平的升高也与DN发生发展相关,其通过介导氧化应激、炎症反应等病理过程参与疾病进展[6,7]。

研究发现,越橘提取物能降低DN大鼠体内的AGEs水平,进而减轻其肾脏氧化应激及炎症损伤。进一步通过体外足细胞损伤模型证实,越橘提取物及其主要花青素成分——飞燕草素-3-葡萄糖苷、锦葵色素-3-葡萄糖苷、矢车菊素-3-O-阿拉伯糖苷,主要通过抑制MAPK/NF-κB信号通路,缓解AGEs诱导的足细胞损伤。

上述研究,不仅系统阐释了越橘提取物改善DN的积极作用,同时创新性提出"肠道菌群-血清代谢物-肾脏轴"调控机制,并阐明其在肾脏保护中的关键作用及分子基础。该研究为通过靶向干预肠道微生态及其代谢网络来防治DN提供了新视角。

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