低聚果糖对高脂饮食诱导的肥胖小鼠胰岛素抵抗及GLP-1生成的性别依赖性调节作用

《Nutrients》：Dietary Fructooligosaccharide Is Associated with Improved Insulin Resistance, Reduced Romboutsia ilealis Abundance, and Modulation of GLP-1 Production in High-Fat Diet-Induced Obese Mice

　　摘要背景/目的：肥胖会破坏葡萄糖稳态和胰岛素信号通路，部分原因是肠道激素分泌的改变和肠道炎症。我们先前的研究表明，低聚果糖（FOS）作为一种益生元纤维，在联合补充维生素D时能够抑制结肠炎症并调节肠道微生物群。然而，在高脂饮食诱导的肥胖刺激下，FOS对代谢改变和胰高血糖素样肽-1（GLP-1）生成的影响尚不明确。本研究考察了FOS在高脂饮食（HFD）诱导的肥胖小鼠中对抗胰岛素抵抗和GLP-1生成的影响。方法：将6周龄的C57BL/6J雌雄小鼠随机分配至对照组或高脂饮食组（±5% FOS），干预持续10周。评估体重、内脏脂肪、空腹血糖、胰岛素、甘油三酯和胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）。采用ELISA法定量检测血清GLP-1。分别通过qRT-PCR和Western blotting评估结肠中Glp1r、Pi3k和Akt的表达。通过qPCR定量检测盲肠中嗜黏蛋白普氏菌（AM）、纽约杜博西林菌（DN）和罗姆巴乌氏肠杆菌（RI）的丰度。结果：FOS减轻了HFD诱导的代谢功能障碍，降低了雄性和雌性小鼠的血清胰岛素和HOMA-IR水平。值得注意的是，FOS引发了性别依赖性的体质改善，使雄性小鼠体重增加减少10%，并使雌性小鼠内脏脂肪积聚减少36%。雄性小鼠的表型变化与GLP-1的增加有关。此外，FOS以性别依赖的方式调节了结肠PI3K/Akt信号通路，并下调了HFD相关的Glp1r mRNA表达增加。与我们先前的工作一致，FOS抑制了RI的丰度，且这一减少与结肠Tlr4 mRNA表达降低和胰岛素抵抗指数改善相关。结论：FOS改善了HFD诱导的肥胖小鼠的胰岛素敏感性，并特异性地增强了雄性小鼠的GLP-1生成。尽管机制仍有待阐明，但观察到的表型变化可能归因于结肠PI3K/Akt通路的改变和特定细菌群落的转变共同作用。这些效应似乎具有性别依赖性，支持FOS作为维持代谢健康的有前景的饮食策略。