Пропионовокислые бактерии облегчают ожирение и метаболический синдром и имеют противодиабетический эффект

 Молочные пропионовокислые бактерии против ожирения и диабета

Противодействие ожирению и противодиабетические эффекты молочной бактерии Propionibacterium freudenreichii MJ2 у мышей с ожирением, вызванным диетой с высоким содержанием жиров, путем модуляции липидного обмена

Примечание редактора

Данная статья об исследовании является сугубо научной, изобилующей специальными терминами, поэтому для рядового читателя данную работу можно описать кратко. Суть исследования заключается в том, что пероральное введение живых молочных пропионовокислых бактерий P. freudenreichii MJ2 (далее MJ2) или термически убитых (далее hkMJ2), а также пробиотиков сравнения - лактобактерий Lactobacillus plantarum (далее LP) мышам «сидящим» на высокожировой диете (HFD) приводило к значительным эффектам, противодействующим ожирению животных и усиливающим противодиабетическую активность. Это выражалось в следующем:

1. hkMJ2 подавлял накопление липидов во время дифференцировки преадипоцитов в адипоциты (т.е. обладает потенциалом борьбы с ожирением);
2. hkMJ2 снижал уровни экспрессии генов, связанных с адипогенезом и липогенезом в дифференцированных адипоцитах (Результаты показали, что снижение накопления липидов в адипоцитах, обработанных hkMJ2, может быть связано со снижением уровней экспрессии липогенных генов при обработке hkMJ2);
3. Хотя пероральное введение MJ2, hkMJ2 и LP не повлияло на количество потребляемой пищи и потребление энергии, масса мышей снизилась в группах MJ2, hkMJ2 и LP, что указывает на то, что снижение массы тела не было связано с уменьшением в потреблении пищи и энергии в этих группах. Это также повлияло на снижение коэффициента пищевой эффективности в этих группах;
4. MJ2 и hkMJ2 подавляли экспрессию генов и белков, связанных с адипогенезом, липогенезом, липолизом и β-окислением жирных кислот в эпидидимальной белой жировой ткани (eWAT). (Общие результаты показали, что пероральное введение MJ2, hkMJ2 и LP ингибирует адипогенез и липогенез, что согласуется с результатами in vitro, и ускоряет липолиз и β-окисление жирных кислот в eWAT);
5. Результаты показали, что MJ2, hkMJ2 и LP специфически ингибируют накопление жира в печени, и как живой, так и убитый нагреванием MJ2 показывают аналогичный профилактический эффект с сопоставимым контролем LP;
6. Результаты свидетельствуют о том, что MJ2 и hkMJ2 эффективно регулируют экспрессию генов и белков, связанных с адипогенезом и метаболизмом липидов, чтобы ингибировать продукцию липидов;
7. MJ2 и hkMJ2 уменьшают размер адипоцитов в эпидидимальной белой жировой ткани (Результаты показали, что MJ2 и hkMJ2 ингибировали рост адипоцитов у мышей, получавших HFD. Это может препятствовать разрастанию жировой ткани, улучшая различные негативные метаболические изменения, вызванные накоплением липидов);
8. MJ2 положительно влияет на липиды сыворотки у мышей с ожирением, вызванным высокожировой диетой (HFD); (Результаты показали, что введение MJ2, hkMJ2 и LP снижало уровень общего холестерина и ЛПНП в крови и увеличивало уровень ЛПВП у мышей, получавших HFD);
9. MJ2 и hkMJ2 снижали резистентность к инсулину у мышей с ожирением, вызванным HFD (В частности, MJ2 снижает уровень глюкозы в крови и инсулин крови натощак более эффективно, чем hkMJ2);
10. MJ2 и hkMJ2 уменьшали повреждение печени у мышей, вызванное приемом HFD (В частности, группа MJ2 показала наибольший защитный эффект на печень по сравнению с группами hkMJ2 и LP. Таким образом, P. freudenreichii MJ2 может улучшать повреждение печени, такое как стеатоз).

Таким образом, P. freudenreichii MJ2 снижает накопление жира, уменьшая ожирение независимо от того, является ли бактерия живой или убитой нагреванием, а также предотвращает повреждение печени и эффективно снижает уровень глюкозы в крови и инсулин крови натощак у мышей находившихся на высокожировой диете. В заключение, как MJ2, так и hkMJ2 облегчают ожирение и метаболический синдром.

---

Резюме

Ожирение может вызывать хронические нарушения обмена веществ, такие как диабет 2 типа, гиперлипидемию и неалкогольные жировые заболевания печени. Целью этого исследования было изучить противодействие ожирению и противодиабетическое действие молочной бактерии P. freudenreichii MJ2, выделенной из сырого молока, с использованием клеток 3T3-L1 и мышей с ожирением, индуцированных высокожировой диетой (HFD). Накопление липидов и уровни экспрессии генов, связанных с метаболизмом липидов, таких как преадипоцитарный ген (Pref-1), адипогенные гены (PPARγ и C/EBPα) и липогенные гены (FAS, SCD-1 и ACC), значительно снижались в адипоцитах, обработанных термически убитым P. freudenreichii MJ2 (hkMJ2). Живые P. freudenreichii MJ2 (MJ2), hkMJ2 и Lactobacillus plantarum (LP) снижали прирост массы тела у мышей с ожирением, вызванным HFD, по сравнению с модельной группой. Вес печени и эпидидимальной белой жировой ткани (eWAT) в группах, получавших MJ2, hkMJ2 и LP, был значительно ниже, чем в модельной группе. Уровни экспрессии генов и белков, связанных с адипогенезом и липогенезом, значительно снизились, а липолиз (HSL и ATGL) увеличился в группах, получавших MJ2, hkMJ2 и LP. Уровни экспрессии генов, связанных с β-окислением жирных кислот (CPT-1α и ACOX1), увеличивались в группах, получавших MJ2, hkMJ2 и LP. Кроме того, уровни глюкозы в крови и инсулина натощак в группах, получавших MJ2 и hkMJ2, снизились по сравнению с таковыми в модельной группе. P. freudenreichii MJ2 улучшает резистентность к инсулину при ожирении. В заключение, как MJ2, так и hkMJ2 облегчают ожирение и метаболический синдром.

1. Вступление

Ожирение, определяемое как индекс массы тела более 30, считается основным фактором, который вызывает не только метаболические синдромы, такие как диабет 2 типа, за счет увеличения инсулинорезистентности, гиперлипидемии и заболеваний печени, включая неалкогольную жировую болезнь печени (НАЖБП), но и различные заболевания, включая обструктивное апноэ во сне, депрессию и некоторые виды рака¹. В частности, инсулинорезистентность является решающим патогенетическим фактором, вызывающим другие метаболические нарушения². Ожирение - это комплексное заболевание, связанное с обменом веществ; таким образом, существуют различные причины ожирения и механизмы борьбы с ожирением, такие как снижение всасывания липидов, подавители аппетита, ингибирование дифференцировки преадипоцитов и повышенный расход энергии. Многие лекарства разрабатываются из-за серьезного риска ожирения, но большинство лекарств для лечения ожирения не используются в течение длительного времени из-за недостаточной эффективности или серьезных побочных эффектов, таких как рвота, запор, бессонница и диарея³. Орлистат, репрезентативный препарат, известный как безопасный, снимает ожирение, ингибируя липазу поджелудочной железы и желудка, которая расщепляет триглицериды, предотвращая всасывание свободных жирных кислот. Хотя безопасность орлистата доказана, ограничения остаются, такие как стеаторея с избыточным газом⁴, а механизм уменьшения избыточной массы тела изучен лишь частично.

В последнее время осознание важности состава кишечной микробиоты возросло с открытием, что различные заболевания связаны с дисбактериозом, то есть микробным дисбалансом внутри тела. Хотя изменение микробиоты кишечника из-за ожирения четко не объяснено, дисбактериоз и ожирение могут быть взаимосвязаны⁵. Когда дисбактериоз возникает с ожирением, основные виды желудочно-кишечной микробиоты и их полезные метаболиты, такие как короткоцепочечные жирные кислоты (SCFAs), витамин B12 и индол, теряются, а кишечная проницаемость и эндотоксемия увеличиваются⁶, что вызывает воспаление и глюконеогенез в печени, снижает насыщение в мозге и увеличивает инкорпорацию триглицеридов и воспаление в жировых тканях. Кроме того, повышенная проницаемость кишечника поддерживает воспаление слабой степени, а такое хроническое воспаление вызывает ожирение⁷. Отдельные или множественные штаммы пробиотиков активно изучаются для лечения ожирения. Определение пробиотика, живого организма, который может предотвращать, лечить и излечивать заболевания у хозяина при введении в адекватных концентрациях, было установлено ФАО/ВОЗ (Продовольственной и сельскохозяйственной организацией/Всемирной организацией здравоохранения) в 2002 году. В дополнение к разнообразному лечебному воздействию пробиотиков на аллергию, воспалительные заболевания кишечника, иммунную функцию и ожирение, пробиотики могут изменять метаболизм жирных кислот и стимулировать гликолиз у людей с ожирением⁸. Однако установленные штаммы пробиотических бактерий включают только узкий спектр организмов; таким образом, в соответствии с растущими знаниями о микробиоте кишечника, необходима разработка новых микробных терапевтических организмов, которые оказывают благотворное воздействие на человека⁹.

Propionibacterium freudenreichii - это грамположительная бактерия, обычно используемая для производства ферментированных молочных продуктов, особенно в культуре созревания при производстве сыра швейцарского типа. Как диетический ферментер, он также входит в список общепризнанных безопасных (GRAS) и имеет квалифицированную презумпцию безопасности (QPS) вместе с лактобактериями и бифидобактериями, которые представляют собой большинство пробиотиков, применяемых в промышленности. Кроме того, P. freudenreichii считается полезной бактерией, которая продуцирует бифидогенные соединения, способствующие росту Bifidobacterium spp. Она производит витамин B12, пропионовую кислоту и поверхностные белки, которые проявляют иммуномодулирующие свойства^10,11. Согласно этим характеристикам P. freudenreichii считается пробиотиком следующего поколения, который может принести пользу здоровью хозяина. Поэтому в этом исследовании мы исследовали пробиотический эффект P. freudenreichii MJ2, выделенного из сырого молока, на предотвращение накопления липидов в адипоцитах и ​​его противодействие ожирению и противодиабетическую активность у мышей с ожирением, вызванных диетой с высоким содержанием жиров (HFD).

2. Полученные результаты

Влияние убитых нагреванием P. freudenreichii MJ2 (hkMJ2) на жизнеспособность клеток преадипоцитов 3T3-L1

Линия клеток преадипоцитов 3T3-L1 может дифференцироваться от фибробластов до адипоцитоподобного фенотипа¹². Чтобы исследовать цитотоксический эффект hkMJ2 на клетки 3T3-L1, различные концентрации hkMJ2 (10⁵, 10⁶, 10⁷ и 10⁸ клеток / мл) применяли к клеткам 3T3-L1 в течение 24 часов, а жизнеспособность клеток определяли с помощью анализа МТТ. Результаты не показали значительных различий в жизнеспособности преадипоцитов 3T3-L1 между всеми клетками, обработанными hkMJ2, и отрицательным контролем (дополнительный рисунок 1). Следовательно, hkMJ2 не проявлял цитотоксичности в пределах концентраций, использованных в этом исследовании. Основываясь на этих результатах, клеточные эксперименты в этом исследовании были выполнены при концентрациях 10⁶ клеток / мл, 10⁷ клеток / мл и 10⁸ клеток / мл hkMJ2.

Рис.1. Ингибирующее действие hkMJ2 и hkLP на накопление липидов в адипоцитах 3T3-L1. Преадипоциты 3T3-L1 дифференцировали путем обработки индуцирующей дифференцировку средой, содержащей MDI (IBMX + дексаметазон + инсулин), и одновременно вводили термически убитый P. freudenreichii MJ2 (hkMJ2) или термически убитый L. plantarum (hkLP) в указанных концентрациях в течение периода дифференцировки. (A) Липидные капли дифференцированных клеток визуализировали путем окрашивания масляным красным О (увеличение 200 ×), и масштабные линейки показывают 0,25 мм. (B) Накопление липидов определяли количественно путем измерения капель масла, окрашенных масляным красным О, и сравнения их с клетками, обработанными только MDI. Данные показывают среднее значение ± стандартное отклонение трех независимых экспериментов. Значения p определяются с помощью теста ANOVA и HSD-теста Тьюки.

hkMJ2 подавлял накопление липидов во время дифференцировки преадипоцитов в адипоциты

Дифференцировку преадипоцитов 3T3-L1 индуцировали обработкой индуцирующей дифференцировку средой, содержащей MDI (3-изобутил-1-метилксантин (IBMX) + дексаметазон + инсулин). Чтобы изучить влияние hkMJ2 на ингибирование накопления липидов в клетках 3T3-L1, hkMJ2 (10⁶, 10⁷ и 10⁸ клеток / мл) вводили во время индукции дифференцировки. Накопление липидов в клетках, обработанных hkMJ2, снижалось дозозависимым образом по сравнению с клетками, обработанными одним MDI (100%) (дополнительный рисунок 2). Кроме того, влияние hkMJ2 на ингибирование накопления липидов в клетках 3T3-L1 сравнивали с действием убитых нагреванием Lactobacillus plantarum (hkLP). L. plantarum является типичным пробиотиком, который обладает эффектом против ожирения на модели мышей с ожирением, вызванным HFD, и ингибирует накопление липидов в созревающих преадипоцитах, модулируя адипогенез ^13,14,15. Таким образом, L. plantarum использовался в качестве сопоставимого контроля в этом исследовании. Относительные накопления липидов (%) были 25.8 ± 1.62%, 62.7 ± 10.0%, 46.9 ± 10.5%, 98.4 ± 13.7%, и 90,6 ± 6,7% в отрицательном контроле клеток 3T3-L1 и клеток, обработанных 10⁷ клеток/мл hkMJ2, 10⁸ клеток/мл hkMJ2, 10⁷ клеток/мл hkLP и 10⁸ клеток/мл hkLP, соответственно, по сравнению с клетками 3T3-L1, обработанными только MDI (100%) (рис. 1). Накопление липидов значительно увеличивалось, когда индуцировалась дифференцировка преадипоцитов в адипоциты. Однако липидные капли были значительно уменьшены в адипоцитах, получавших hkMJ2 в зависимости от дозы, по сравнению с адипоцитами без лечения. В частности, hkMJ2 значительно ингибировал выработку липидных капель по сравнению с таковой в адипоцитах, обработанных hkLP. Таким образом, результаты показали, что hkMJ2 обладает потенциалом борьбы с ожирением.

Рис. 2. Влияние hkMJ2 на уровни экспрессии генов, связанных с адипогенезом и липогенезом. Уровни экспрессии мРНК в адипоцитах 3T3-L1 анализировали с помощью кПЦР (qPCR). Преадипоциты 3T3-L1 дифференцировали с помощью индуцирующей дифференцировку среды, содержащей MDI (IBMX + дексаметазон + инсулин), и тестировали каждую концентрацию hkMJ2. Лечение продолжалось в период дифференциации. (A) Фактор преадипоцитов-1 (Pref-1) в адипоцитах 3T3-L1. (B) Факторы адипогенной транскрипции (PPARγ и C/EBPα) в адипоцитах 3T3-L1. (C) Липогенные факторы транскрипции (FAS, SCD-1 и ACC) в адипоцитах 3T3-L1. Данные показывают среднее значение ± стандартное отклонение трех независимых экспериментов. Значения p определяли с помощью дисперсионного анализа ANOVA и HSD-теста Тьюки.

hkMJ2 снижает уровни экспрессии генов, связанных с адипогенезом и липогенезом в дифференцированных адипоцитах

Во время дифференцировки преадипоциты приобретают фенотип адипоцитов, включая изменения морфологии и компонентов цитоскелета, а также хронологические изменения экспрессии генов¹⁶. Фактор преадипоцитов-1 (Pref-1), трансмембранный белок, идентифицированный в преадипоцитах 3T3-L1, играет важную роль в поддержании состояния преадипоцитов. Таким образом, уровень экспрессии Pref-1 снижается во время дифференцировки адипоцитов. Экспрессия гамма-рецептора, активируемого пролифератором пероксисом (PPARγ) и CCAAT/энхансер-связывающего белка альфа (C/EBPα), увеличивается в течение раннего периода дифференцировки и играет критическую роль в течение адипогенного периода¹⁷. В поздний период дифференцировки триацилглицерины продуцируются дифференцированными адипоцитами за счет увеличения экспрессии липогенных факторов, таких как синтаза жирных кислот (FAS), стеароил-КоА-десатураза-1 (SCD-1) и ацетил-КоА-карбоксилаза (ACC)¹⁸. Чтобы исследовать влияние hkMJ2 на ингибирование дифференцировки и липогенеза, уровни экспрессии мРНК, связанные с адипогенезом и липогенезом, измеряли с помощью кПЦР. Уровни экспрессии Pref-1 в группах, обработанных MDI, значительно снизились по сравнению с NC, а уровень экспрессии Pref-1 в адипоцитах, обработанных hkMJ2 (10⁸ клеток / мл), значительно увеличился по сравнению с таковым в необработанных адипоцитах (клетки, обработанные только с MDI) (рис. 2A). Уровни экспрессии PPARγ и C/EBPα в адипоцитах, обработанных hkMJ2 (10⁶, 10⁷ и 10⁸ клеток / мл), значительно снизились дозозависимым образом по сравнению с таковыми в необработанных адипоцитах (рис. 2B). Уровни экспрессии адипогенных генов (FAS, SCD-1 и ACC) в адипоцитах снижались при обработке hkMJ2 (10⁶, 10⁷ и 10⁸ клеток / мл) дозозависимым образом по сравнению с таковыми в необработанных адипоцитах (рис. 2C). Результаты показали, что снижение накопления липидов в адипоцитах, обработанных hkMJ2, может быть связано со снижением уровней экспрессии липогенных генов при обработке hkMJ2.

Влияние живых P. freudenreichii MJ2 (MJ2) и hkMJ2 на изменения массы тела, печени и эпидидимальной белой жировой ткани (eWAT) у мышей с ожирением, вызванным HFD

Для оценки действия P. freudenreichii против ожирения in vivo, мышам с ожирением, вызванным HFD, перорально вводили живые P. freudenreichii MJ2 (MJ2), hkMJ2 или живые L. plantarum (LP). LP использовали в качестве контрольной группы. Масса тела групп, получавших HFD, значительно увеличилась по сравнению с массой тела в контрольной группе, получавшей нормальную диету (CTRL) (рис. 3A), в то время как потребление пищи (г / день) не показало значительной разницы между группами во время эксперимента. (рис. 3B). После 8 недель лечения MJ2, hkMJ2 или LP масса тела в группах MJ2, hkMJ2 и LP значительно снизилась на 31%, 22,8% и 18,5% соответственно по сравнению с модельной группой. Потребление энергии (ккал / день) у групп, получавших HFD, было значительно выше, чем у CTRL, и не сильно различалось между группами, получавшими HFD (рис. 3C). Коэффициент пищевой эффективности (FER) групп MJ2, hkMJ2 и LP значительно снизил это соотношение по сравнению с модельной группой (дополнительная таблица 1). Хотя пероральное введение MJ2, hkMJ2 и LP не повлияло на количество потребляемой пищи и потребление энергии, масса тела снизилась в группах MJ2, hkMJ2 и LP, что указывает на то, что снижение массы тела не было связано с уменьшением в потреблении пищи и энергии в этих группах. Это также повлияло на снижение FER в этих группах.

Рис. 3. Влияние MJ2 и hkMJ2 на массу тела, массу печени и изменения массы eWAT у мышей с ожирением, вызванным HFD (n = 6/группа). Мышей C57BL/6N индуцировали к развитию ожирения путем кормления HFD в течение 7 недель с последующим кормлением HFD и MJ2, hkMJ2 или LP в течение 8 недель. (А) Вес тела измерялся еженедельно. Данные указывают на среднее значение ± SD (*p < 0,05 по сравнению с моделью). (B) Потребление пищи и (C) потребление энергии измерялись еженедельно. (D) Репрезентативные фотографии мышей, eWAT и печени каждой группы. Масштабные линейки показывают 1,5 см. Печень (E) и эпидидимальный жир (F) промывали и взвешивали сразу после умерщвления. Данные показывают среднее значение ± стандартное отклонение, а значения p были определены с помощью ANOVA и HSD-теста Тьюки.

Вес печени и относительный вес печени (вес печени / вес тела) в группах MJ2, hkMJ2 и LP значительно снизились по сравнению с таковыми в модельной группе (рис. 3D, E). В отличие от веса печени, вес eWAT значительно снизился только в группе MJ2 по сравнению с модельной группой, а относительный вес eWAT (вес eWAT / масса тела) не показал каких-либо значительных различий ни в каких группах, кроме CTRL (рис. 3D, F) . Результаты показали, что MJ2, hkMJ2 и LP специфически ингибируют накопление жира в печени, и как живой, так и убитый нагреванием MJ2 показывают аналогичный профилактический эффект с сопоставимым контролем LP.

MJ2 и hkMJ2 подавляли экспрессию генов и белков, связанных с адипогенезом, липогенезом, липолизом и β-окислением жирных кислот в eWAT

eWAT (эпидидимальная белая жировая ткань) использовалась для исследования ингибирующих эффектов MJ2 и hkMJ2 на адипогенез, липогенез и липолиз в адипоцитах. Уровни экспрессии мРНК адипогенных факторов значительно увеличились в модельной группе по сравнению с CTRL. Уровни экспрессии PPARγ в MJ2 и hkMJ2 значительно снизились; уровни экспрессии C/EPBα в группах MJ2 и LP значительно снизились по сравнению с таковыми в модельной группе (рис. 4A). Уровни экспрессии мРНК липогенных факторов значительно увеличились в модельной группе по сравнению с CTRL. Уровни экспрессии FAS, SCD-1 и ACC в группах MJ2, hkMJ2 и LP снизились по сравнению с таковыми в модельной группе (рис. 4B). Скорость накопления липидов определяется балансом между липогенезом и путями липолиза¹⁹. Липолитические ферменты, такие как триглицерид-липаза жировой ткани (ATGL) и гормоночувствительная липаза (HSL), гидролизуют внутриклеточные триглицериды до глицерина и свободных жирных кислот²⁰. Интересно, что уровни экспрессии липолитических факторов не показали значительной разницы между моделью и CTRL (рис. 4C). Однако уровни экспрессии ATGL и HSL в группах MJ2, hkMJ2 и LP увеличивались по сравнению с таковыми в модельной группе. Кроме того, было исследовано влияние MJ2 на карнитин-пальмитоилтрансферазу 1α (CPT-1α) и пероксисомную ацил-кофермент А-оксидазу 1 (ACOX1), связанную с β-окислением жирных кислот. Уровни экспрессии CPT-1α и ACOX1 увеличились в группах MJ2, hkMJ2 и LP по сравнению с таковыми в модельной группе (рис. 4D). Общие результаты показали, что пероральное введение MJ2, hkMJ2 и LP ингибирует адипогенез и липогенез, что согласуется с результатами in vitro, и ускоряет липолиз и β-окисление жирных кислот в eWAT.

Рис. 4. Влияние MJ2 и hkMJ2 на адипогенез, липогенез, липолиз и β-окисление жирных кислот в eWAT. мРНК экстрагировали из eWAT каждой группы, и уровни экспрессии генов (A) адипогенных (PPARγ и C/EBPα), (B) липогенных (FAS, SCD-1 и ACC), (C) липолитических (ATGL и HSL) и (D) факторы β-окисления жирных кислот (CPT-1 и ACOX1), связанные с метаболизмом липидов, анализировали с помощью кПЦР. Данные указывают среднее значение ± стандартное отклонение. Значения p определяли с помощью дисперсионного анализа ANOVA и HSD-теста Тьюки.

Чтобы исследовать уровни экспрессии белка, связанные с адипогенезом и метаболизмом липидов, общий белок экстрагировали из eWAT в каждой группе, и был проведен вестерн-блот-анализ. Уровни экспрессии белков адипогенных факторов значительно увеличились в модельной группе по сравнению с CTRL (рис. 5A). Относительные уровни экспрессии PPARγ в группах MJ2, hkMJ2 и LP значительно снизились в 0,24, 0,16 и 0,22 раза соответственно; и относительные уровни экспрессии C/EBPα в группах MJ, hkMJ2 и LP значительно снизились в 0,55, 0,48 и 0,47 раза, соответственно, по сравнению с таковыми в модельной группе. Уровни экспрессии белков липогенных факторов значительно увеличились в модельной группе по сравнению с CTRL (рис. 5B). Относительные уровни экспрессии FAS в группах MJ2, hkMJ2 и LP значительно снизились в 0,32, 0,26 и 0,28 раза соответственно; относительные уровни экспрессии SCD-1 в группах MJ2, hkMJ2 и LP значительно снизились в 0,60, 0,41 и 0,59 раза соответственно; и относительные уровни экспрессии фосфо-АСС (pACC) / ACC в группах MJ2, hkMJ2 и LP значительно снизились в 0,36, 0,27 и 0,51 раза, соответственно, по сравнению с таковыми в модельной группе. Уровни экспрессии белков липолитических факторов снизились в модельной группе по сравнению с CTRL, что не соответствовало результатам экспрессии мРНК (рис. 5C). В частности, относительный уровень экспрессии ATGL в группе MJ2 значительно увеличился в 2,42 раза по сравнению с модельной группой, в то время как группы hkMJ2 и LP не показали значительного увеличения. В отличие от ATGL, HSL активируется путем фосфорилирования с последующей транслокацией в липидную каплю, где хранятся триглицериды²¹. Относительные уровни экспрессии pHSL / HSL в группах MJ2, hkMJ2 и LP увеличились в 1,55, 1,45 и 1,54 раза, соответственно, по сравнению с таковыми в модельной группе. Эти результаты показали, что общая тенденция экспрессии каждого фактора согласуется с экспрессией гена. Результаты свидетельствуют о том, что MJ2 и hkMJ2 эффективно регулируют экспрессию генов и белков, связанных с адипогенезом и метаболизмом липидов, чтобы ингибировать продукцию липидов.

Рис. 5. Влияние MJ2 и hkMJ2 на уровни экспрессии белка, связанные с адипогенезом и метаболизмом липидов в eWAT. Общий белок был выделен из eWAT в каждой группе, и относительные уровни экспрессии белков факторов, связанных с (А) адипогенезом (PPARy и C/EBPa), (Б) липогенезом (FAS, SCD-1 и ACC) и (В) липолизом (ATGL и HSL), были исследованы с помощью вестерн-блота. Показаны репрезентативные изображения каждого белка, а относительные количественные уровни экспрессии указывают на среднее значение ± SD. Значения р определялись с помощью теста ANOVA и HSD-теста Тьюки. Полноразмерные блоты показаны на дополнительном рисунке 3.

MJ2 и hkMJ2 уменьшают размер адипоцитов в eWAT

Эффекты MJ2 и hkMJ2 на размер адипоцитов у мышей с ожирением, вызванным HFD, исследовали с помощью окрашивания eWAT гематоксилином и эозином (H&E). Размер адипоцитов значительно увеличился в модельной группе по сравнению с CTRL (рис. 6A). Однако пероральное лечение MJ2, hkMJ2 или LP значительно уменьшало размер адипоцитов. Размеры адипоцитов в группах MJ2, hkMJ2 и LP значительно уменьшились на 53,5%, 33,9% и 23,2% соответственно по сравнению с модельной группой. В частности, в группе MJ2 размер адипоцитов значительно уменьшился по сравнению с таковыми в группах hkMJ2 и LP. Распределение по размеру клеток также показало, что количество клеток большего размера было уменьшено в группах MJ2, hkMJ2 и LP (рис. 6B). Размеры клеток групп MJ2 и hkMJ2 были ниже 55 × 10³ мкм². Результаты показали, что MJ2 и hkMJ2 ингибировали рост адипоцитов у мышей, получавших HFD.

Рис. 6. Влияние MJ2 и hkMJ2 на размер адипоцитов eWAT. Размер адипоцитов в eWAT исследовали путем окрашивания H&E. (A) Репрезентативное окрашивание адипоцитов H&E в eWAT и (B) распределение адипоцитов по размерам (n = случайно выбранные 100 клеток / группу, по крайней мере 4 части были оценены для каждого образца). Масштабные линейки показывают 0,25 мм, и предметные стекла наблюдались при 200-кратном увеличении. Данные показывают среднее значение ± стандартное отклонение, а значения p были определены с помощью ANOVA и HSD-теста Тьюки.

MJ2 положительно влияет на липиды сыворотки у мышей с ожирением, вызванным HFD

Чтобы определить влияние MJ2, hkMJ2 и LP на липиды сыворотки, измеряли сывороточные уровни общего холестерина (TCHO), холестерина липопротеидов высокой плотности (HDL), холестерина липопротеидов низкой плотности (LDL) и триглицеридов (TG) в сыворотке, собранной в последний день эксперимента. Уровень TCHO значительно увеличился в модельной группе по сравнению с CTRL, тогда как он значительно снизился в группе MJ2 по сравнению с модельной группой (дополнительная таблица 2). Уровни TG не показали значимых различий между группами. Уровень LDL также значительно увеличился в модельной группе по сравнению с CTRL, тогда как он значительно снизился в группе MJ2 по сравнению с модельной группой. Неожиданно уровень HDL в модельной группе значительно увеличился по сравнению с таковым в CTRL, тогда как он значительно снизился в группе MJ2 по сравнению с таковой в модельной группе, и уровень был аналогичен таковому в CTRL. Хотя группы, обработанные hkMJ2 и LP, имели тенденцию демонстрировать незначительное снижение уровней TCHO, HDL и LDL в сыворотке по сравнению с модельной группой, не было существенной разницы между модельной группой и группами hkMJ2 и LP. Хотя уровень HDL в сыворотке в этом исследовании увеличился в модельной группе, отношение уровня HDL в сыворотке к TCHO в сыворотке составляло 37,3%, 37,5%, 75,7%, 73,1% и 74,1% в группах CTRL, модели, MJ2, hkMJ2 и LP соответственно. Независимо от того, было ли соотношение сывороточного уровня HDL к TCHO в модельной группе таким же, как в CTRL, отношение сывороточного уровня HDL к TCHO заметно увеличилось в группах MJ2, hkMJ2 и LP. Результаты показали, что введение MJ2, hkMJ2 и LP снижало TCHO и LDL в крови и увеличивало уровень HDL у мышей, получавших HFD.

MJ2 и hkMJ2 снижали резистентность к инсулину у мышей с ожирением, вызванным HFD

Ожирение - основная причина разнообразных нарушений обмена веществ. Увеличение ожирения может быть наиболее опасным фактором при диабете 2 типа из-за повышенной инсулинорезистентности, связанной с секрецией неэтерифицированных жирных кислот в жировой ткани с ожирением и дисфункцией β-клеток поджелудочной железы²². Для исследования смягчающих эффектов MJ2 и hkMJ2 на инсулинорезистентность у мышей с ожирением, вызванным HFD, измеряли уровень глюкозы в крови и инсулин, а также рассчитывали HOMA-IR для определения наличия и степени инсулинорезистентности. Уровень глюкозы в крови модельной группы (212 ± 19,9 мг / дл) был значительно увеличен по сравнению с уровнем глюкозы CTRL (139,7 ± 7 мг / дл) (рис. 7A). Уровень глюкозы в крови был значительно снижен в группе MJ2 по сравнению с модельной группой. Уровни глюкозы в крови составляли 156,7 ± 6,7 мг / дл, 171 ± 7,2 мг / дл и 201,3 ± 25,9 мг / дл в группах MJ2, hkMJ2 и LP соответственно. Уровень инсулина в крови натощак в модельной группе (1,46 ± 0,19 нг / мл) был значительно увеличен по сравнению с таковым в CTRL (0,32 ± 0,03 нг / мл) (рис. 7B). С другой стороны, уровни инсулина в крови натощак в группах MJ2, hkMJ2 и LP значительно снизились по сравнению с таковыми в модельной группе. Уровни инсулина в крови натощак составляли 0,63 ± 0,08 нг / мл, 0,92 ± 0,01 нг / мл и 0,62 ± 0,01 нг / мл в группах MJ2, hkMJ2 и LP соответственно. Показатель HOMA-IR модельной группы значительно увеличился в 4,8 раза по сравнению с показателем CTRL (рис. 7C). Показатели HOMA-IR для CTRL и модельной группы составили 1,3 ± 0,1 и 6,3 ± 0,5, соответственно, что показывает, что CTRL имеет оптимальную чувствительность к инсулину; однако модельная группа показала значительную инсулинорезистентность из-за кормления HFD. С другой стороны, показатели HOMA-IR для групп MJ2, hkMJ2 и LP составили 2,6 ± 0,3, 3,8 ± 0,1 и 2,7 ± 0,1 соответственно, что означает, что инсулинорезистентность в группах, обработанных бактериями, значительно снизилась. по сравнению с модельной группой. Результаты предполагают, что введение MJ2 и hkMJ2 снижает резистентность к инсулину у мышей с ожирением, вызванным HFD. В частности, MJ2 снижает уровень глюкозы в крови и инсулин крови натощак более эффективно, чем hkMJ2.

Рис. 7. Влияние MJ2 и hkMJ2 на уровень глюкозы в крови (A), инсулин крови натощак (B) и HOMA-IR (C) у мышей с ожирением, вызванным HFD (n = 6 / группа). Уровни глюкозы в крови и инсулина натощак измеряли с помощью Accu-Chek и ELISA, соответственно. Оценка HOMA-IR рассчитывалась с помощью калькулятора HOMA2. Данные показывают среднее значение ± стандартное отклонение, а значения p были определены с помощью ANOVA и HSD-теста Тьюки.

MJ2 и hkMJ2 уменьшали повреждение печени у мышей, вызванное приемом HFD

Изменения в условиях, связанных с метаболизмом липидов из-за ожирения, вызывают накопление липидов в гепатоцитах. Чтобы изучить смягчающий эффект MJ2 и hkMJ2 на повреждение печени, исследовали накопление липидов в печени и сывороточные биомаркеры, связанные с гепатотоксичностью. Ткани печени окрашивали H&E для наблюдения за накоплением липидов. Накопленные липиды в наблюдаемых тканях печени значительно увеличились в 7,6 раза в модельной группе по сравнению с CTRL (рис. 8). Однако в группах MJ2, hkMJ2 и LP накопление липидов значительно снизилось по сравнению с таковой в модельной группе. % Площади липидов уменьшились в 5-, 2,9- и 4,3 раза в группах MJ2, hkMJ2 и LP, соответственно, по сравнению с модельной группой. Чтобы изучить функцию и повреждение печени, измеряли глутаминовую щавелевоуксусную трансаминазу (GOT) и глутаминовую пировиноградную трансаминазу (GPT). Уровни GOT и GPT в сыворотке были значительно увеличены в модельной группе по сравнению с CTRL (дополнительный рисунок 4). Уровни GOT и GPT в сыворотке были значительно снижены при лечении MJ2 и hkMJ2. Результаты показывают, что пероральное введение MJ2, hkMJ2 и LP эффективно уменьшало повреждение печени у мышей с ожирением, вызванным HFD. В частности, группа MJ2 показала наибольший защитный эффект на печень по сравнению с группами hkMJ2 и LP.

Рис. 8. Влияние MJ2 и hkMJ2 на накопление липидов в печени мышей с ожирением, вызванным HFD (n = 6 / группа). Накопление липидов в печени исследовали, по меньшей мере, в 4 частях, выбранных случайным образом для каждого образца путем окрашивания масляным красным О. Шкалы показывают 0,25 мм, и предметные стекла наблюдали при 200-кратном увеличении. Данные показывают среднее значение ± стандартное отклонение, а значения p были определены с помощью ANOVA и HSD-теста Тьюки.

3. Обсуждение

Основные эффекты пробиотиков были сосредоточены на защите от патогенов, иммуномодуляции, балансировании кишечной микробиоты и поддержании целостности кишечного барьера²³. Когда Lactobacillus paracasei, типичный пробиотик, моноколонизирует стерильных мышей, он активирует ангиопоэтин-подобный белок 4, который способствует снижению жировой массы, в модели мышей, получавших HFD24. У мышей с ожирением, вызванным диетой, пероральный прием L. plantarum облегчает метаболические синдромы, вызванные ожирением^25,26. Потенциальный пробиотик P. freudenreichii MJ2 может подавлять накопление липидов и уменьшать ожирение и метаболические нарушения, связанные с ожирением, включая гиперлипидемию, сахарный диабет 2 типа и повреждение печени, у мышей с ожирением, вызванным HFD. Белок поверхностного слоя SlpB P. freudenreichii уменьшает мукозит¹⁰ и участвует в адгезии к клеткам HT-29 кишечника человека, что объясняет, почему белок S-слоя P. freudenreichii может быть определяющим фактором его пробиотического действия¹¹. Внеклеточные везикулы P. freudenreichii подавляют воспалительную активность посредством модуляции пути NF-κB²⁷. В этом исследовании ученые сосредоточились на метаболической модуляции за счет пробиотического действия P. freudenreichii. P. freudenreichii MJ2 эффективно ингибировал накопление липидов и дифференцировку адипоцитов, и было доказано, что против ожирения эффект P. freudenreichii MJ2 превосходит эффект L. plantarum, который известен как пробиотическая бактерия против ожирения. L. plantarum оказывает улучшающее действие на нарушение липидного обмена у мышей, получавших HFD, за счет модуляции кишечной микробиоты²⁸. Выработка антиоксидантов снижалась у мышей, получавших HFD, а L. plantarum ослаблял окислительный стресс за счет увеличения антиоксидантных маркеров (каталазы, супероксиддисмутазы и восстановленного глутатиона) в сыворотке мышей, получавших HFD²⁹, что предполагает, что антиоксидантная активность L. plantarum может способствовать уменьшению ожирения, вызванного HFD.

Пробиотики - отличная пищевая добавка для снижения заболеваемости хозяев, включая ожирение, но есть также проблемы с безопасностью, которые делают пробиотики неподходящими для уязвимых хозяев^30,31. Введение живых организмов может вызвать бактериемию и приобретение или передачу устойчивости к антибиотикам у уязвимых хозяев. Чтобы предотвратить эти проблемы, были изучены лечебные эффекты убитых нагреванием бактерий или инактивированных пробиотиков для лечения патологических состояний и дисбаланса микробиоты кишечника без рисков, связанных с транслокацией бактерий и приобретением устойчивости к антибиотикам у уязвимых пациентов³². В случае бактерий, убитых нагреванием, клеточные стенки разрушаются, и компоненты клеточной стенки, такие как липотейхоевые кислоты, пептидогликаны, белок поверхностного слоя и цитоплазматическое содержимое, высвобождаются. Высвобождаемые бактериальные компоненты могут действовать как метаболические модуляторы, которые взаимодействуют с кишечным эпителием, дендритными клетками и другими иммунными клетками хозяина посредством Toll-подобных рецепторов / рецепторов передачи сигнала³³. В этом исследовании живой и термически убитый P. freudenreichii MJ2 показал сходные эффекты против ожирения. Результаты показали, что определенные компоненты P. freudenreichii MJ2, которые не инактивируются при нагревании, могут уменьшить ожирение. Это особенно важное преимущество разработки P. freudenreichii MJ2 в качестве средства (лекарственного средства или функционального питания) для лечения ожирения.

Хотя как живой, так и термически убитый P. freudenreichii MJ2 улучшал ожирение у мышей с ожирением, вызванным HFD, есть некоторые различия в деталях. ATGL, участвующий в липолизе, значительно увеличился от MJ2 по сравнению с hkMJ2. Кроме того, размер адипоцитов в eWAT от действия MJ2 значительно меньше, чем от hkMJ2. Результаты показали, что живой P. freudenreichii MJ2 был более эффективным в уменьшении размера адипоцитов и увеличении липолиза, чем hkMJ2, что могло привести к тому, что при применении MJ2 потерялось больше веса, чем при hkMJ2. Кроме того, уровень инсулина в крови натощак и инсулинорезистентность при использовании MJ2 значительно ниже по сравнению с hkMJ2, что позволяет предположить, что живой P. freudenreichii MJ2 может быть более эффективным в лечении диабета. Предполагается, что активный компонент(ы) P. freudenreichii MJ2 для активности против ожирения может быть не одним веществом, потому что как живой, так и убитый нагреванием штамм P. freudenreichii MJ2 проявляют активность против ожирения, однако живой P. freudenreichii MJ2 был более эффективен, чем термоубитый P. freudenreichii MJ2. Нам необходимо определить активные компоненты P. freudenreichii MJ2, которые играют роль в уменьшении ожирения.

Жировая ткань делится на белую жировую ткань (WAT) и коричневую жировую ткань (BAT). WAT специализируется на удержании липидов в качестве источника энергии, в то время как BAT включает в себя пигментированные митохондрии и снабжается кровью, достаточной для потребления энергии путем неподвижного термогенеза¹⁸. WAT коррелирует с ожирением и метаболическими заболеваниями, вызванными ожирением. В этом исследовании уровни экспрессии адипогенных факторов (PPARγ и C/EBPα) и липогенных факторов (FAS, SCD-1 и ACC) в eWAT мышей с ожирением, вызванным HFD, ингибировались MJ2 и hkMJ2, что означает, что P. freudenreichii MJ2 может предотвращать накопление липидов в адипоцитах. Адипогенез, липогенез и липолиз постоянно происходят как часть регуляции метаболического цикла³⁴. В липолитически активном состоянии ATGL гидролизует триацилглицерин в липидных каплях до диацилглицерина и жирных кислот, а HSL гидролизует диацилглицерин до моноацилглицерина и жирных кислот³⁵. MJ2 и hkMJ2 увеличивают уровни экспрессии липолитических факторов (ATGL и HSL). Таким образом, MJ2 и hkMJ2 ингибируют экспрессию адипогенных и липогенных факторов и стимулируют экспрессию липолитических ферментов, что означает, что P. freudenreichii MJ2 снижает накопление жира, уменьшая ожирение независимо от того, является ли бактерия живой или убитой нагреванием. Хотя метаболические нарушения, такие как дислипидемия, инсулинорезистентность и воспаление, не обязательно связаны с размером адипоцитов, увеличенный размер адипоцитов, включая переполнение липидов, может предрасполагать организм к различным негативным метаболическим изменениям, когда размер адипоцитов превышает определенный порог³⁶. P. freudenreichii MJ2 предотвращает увеличение размера адипоцитов, что может препятствовать разрастанию жировой ткани, улучшая различные негативные метаболические изменения, вызванные накоплением липидов.

Диабет 2 типа, связанное с ожирением метаболическое заболевание, имеет патофизиологию, отличную от диабета 1 типа, и вызывается инсулинорезистентностью. Основными причинами диабета 2 типа являются дисфункция β-клеток поджелудочной железы, вызывающая снижение выработки инсулина или повышение периферической инсулинорезистентности³⁷. В модели мышей с ожирением, вызванным HFD, увеличение массы тела, вызванное кормлением HFD, может вызвать резистентность к инсулину, а неэтерифицированные жирные кислоты, высвобождаемые из жировой ткани при ожирении, могут быть связаны как с резистентностью к инсулину, так и с дисфункцией β-клеток поджелудочной железы. HOMA-IR означает гомеостатическую модель оценки инсулинорезистентности, и оптимальный диапазон составляет от 0,5 до 1,4. Показатели HOMA-IR выше 1,9 или 2,9 указывают на раннюю или значительную инсулинорезистентность соответственно³⁸. В этом исследовании модельная группа показала значительную инсулинорезистентность после увеличения индекса HOMA-IR. Однако повышение уровня глюкозы и инсулина в крови натощак было значительно снижено при пероральном введении P. freudenreichii MJ2. Эти результаты предполагают, что P. freudenreichii MJ2 облегчает диабет 2 типа, вызванный HFD-кормлением, что означает, что P. freudenreichii MJ2 может действовать как модулятор метаболизма липидов, а также метаболизма глюкозы.

НАЖБП, обычно вызываемая ожирением, является ранней стадией прогрессирования заболеваний печени. Она включает простой стеатоз, ускоряющий липогенез de novo, и неалкогольный стеатогепатит, который сопровождается воспалением и фиброзом. Печень постепенно становится гипертрофированной, поскольку жир продолжает накапливаться в печени³⁹. HFD может легко привести к НАЖБП, которая прогрессирует в аномальное накопление жира в печени. Измененные условия, связанные с метаболизмом липидов, вызванные ожирением, вызывают накопление липидов в гепатоцитах. Накопленные липиды в печени вызывают проникновение иммунных клеток в печень и последующее воспаление. Повторение этих процессов приводит к фиброзу печени^40,41. О повреждении ткани печени можно судить не только по количеству накопленного жира, но и по морфологическим особенностям. Чистые вакуоли, содержащие липиды, обычно наблюдаются на участках печени с тяжелым стеатозом⁴². Биомаркеры (GOT и GTP) повреждения печени у мышей с ожирением, вызванным HFD, улучшаются обработкой MJ2 и hkMJ2. Кроме того, MJ2 и hkMJ2 уменьшали липидные вакуоли в печени, что означает, что P. freudenreichii MJ2 может улучшать повреждение печени, такое как стеатоз.

В заключение следует отметить, что ожирение и метаболические расстройства, связанные с ожирением, такие как диабет, гиперлипидемия и НАЖБП, быстро увеличиваются с учетом западных привычек питания и становятся все более серьезными. Потенциальный пробиотик, выделенный из сырого молока, P. freudenreichii MJ2, не только проявляет эффект против ожирения за счет ингибирования накопления липидов и дифференцировки адипоцитов в модели мышей с преадипоцитами 3T3-L1 и HFD-индуцированным ожирением, но также улучшает метаболические нарушения в условиях кормления HFD. Он снижает уровень холестерина в крови и предотвращает повреждение печени. Кроме того, P. freudenreichii MJ2 эффективно облегчает диабет за счет снижения уровня глюкозы в крови и инсулина в крови натощак. Таким образом, P. freudenreichii MJ2 является потенциальной пробиотической бактерией, которая улучшает ожирение, модулируя метаболизм липидов.

Материалы и методы см. в источнике

Литература

1. Goodwin, S. Te practical guide to the identifcation, evaluation and treatment of overweight and obesity in adults. Clin. Nurse Spec. 16, 164 (2002).
2. Haslam, D., Sattar, N. & Lean, M. Obesity: time to wake up. BMJ 333, 640–642 (2006).
3. Kang, J. G. & Park, C.-Y. Anti-obesity drugs: a review about their efects and safety. Diabetes Metab. J. 36, 13–25 (2012).
4. Drent, M. L. & van der Veen, E. A. First clinical studies with orlistat: a short review. Obesity Res. 3, 623S-625S (1995).
5. Ley, R. E. et al. Obesity alters gut microbial ecology. PNAS 102, 11070–11075 (2005).
6. Blaut, M. & Klaus, S. Intestinal microbiota and obesity. Handb. Exp. Pharmacol. 209, 251–273 (2012).
7. Pereira, S. S. & Alvarez-Leite, J. I. Low-grade infammation, obesity, and diabetes. Curr. Obes. Rep. 3, 422–431 (2014).
8. Tennyson, C. A. & Friedman, G. Microecology, obesity, and probiotics. Curr. Opin. Endocrinol. Diabetes Obes. 15, 422–427 (2008).
9. O’Toole, P. W., Marchesi, J. R. & Hill, C. Next-generation probiotics: the spectrum from probiotics to live biotherapeutics. Nat. Microbiol. 2, 1–6 (2017).
10. do Carmo, F. L. R. et al. Probiotic Propionibacterium freudenreichii requires SlpB protein to mitigate mucositis induced by chemotherapy. Oncotarget 10, 7198 (2019).
11. do Carmo, F. L. et al. Propionibacterium freudenreichii surface protein SlpB is involved in adhesion to intestinal HT-29 cells. Front. Microbiol. 8, 1033 (2017).
12. Green, H. & Kehinde, O. Sublines of mouse 3T3 cells that accumulate lipid. Cell 1, 113–116 (1974).
13. Park, D.-Y., Ahn, Y.-T., Huh, C.-S., Jeon, S.-M. & Choi, M.-S. Te inhibitory efect of Lactobacillus plantarum KY1032 cell extract on the adipogenesis of 3T3-L1 Cells. J. Med. Food 14, 670–675 (2011).
14. Park, J.-E., Oh, S.-H. & Cha, Y.-S. Lactobacillus plantarum LG42 isolated from gajami sik-hae inhibits adipogenesis in 3T3-L1 adipocyte. BioMed Res. Int. 2013, 460927 (2013).
15. Park, D.-Y. et al. Supplementation of Lactobacillus curvatus HY7601 and Lactobacillus plantarum KY1032 in diet-induced obese mice is associated with gut microbial changes and reduction in obesity. PLoS ONE 8, e59470 (2013).
16. Gregoire, F. M., Smas, C. M. & Sul, H. S. Understanding adipocyte diferentiation. Physiol. Rev. 78, 783–809 (1998).
17. Leferova, M. I. et al. PPARγ and C/EBP factors orchestrate adipocyte biology via adjacent binding on a genome-wide scale. Genes Dev. 22, 2941–2952 (2008).
18. Rosen, E. D. & MacDougald, O. A. Adipocyte diferentiation from the inside out. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 7, 885–896 (2006).
19. Kersten, S. Mechanisms of nutritional and hormonal regulation of lipogenesis. EMBO Rep. 2, 282–286 (2001).
20. Kratky, D., Obrowsky, S., Kolb, D. & Radovic, B. Pleiotropic regulation of mitochondrial function by adipose triglyceride lipasemediated lipolysis. Biochimie 96, 106–112 (2014).
21. Schweiger, M. et al. Adipose triglyceride lipase and hormone-sensitive lipase are the major enzymes in adipose tissue triacylglycerol catabolism. J. Biol. Chem. 281, 40236–40241 (2006).
22. Kahn, S. E., Hull, R. L. & Utzschneider, K. M. Mechanisms linking obesity to insulin resistance and type 2 diabetes. Nature 444, 840–846 (2006).
23. Ukena, S. N. et al. Probiotic Escherichia coli Nissle 1917 inhibits leaky gut by enhancing mucosal integrity. PLoS ONE 2, e1308 (2007).
24. Aronsson, L. et al. Decreased fat storage by Lactobacillus paracasei is associated with increased levels of angiopoietin-like 4 protein (ANGPTL4). PLoS ONE 5, e13087 (2010).
25. Park, S. et al. Lactobacillus plantarum HAC01 regulates gut microbiota and adipose tissue accumulation in a diet-induced obesity murine model. Appl. Microbiol. Biotechnol. 101, 1605–1614 (2017).
26. Lee, E. et al. Lactobacillus plantarum strain ln4 attenuates diet-induced obesity, insulin resistance, and changes in hepatic mrna levels associated with glucose and lipid metabolism. Nutrients 10, 643 (2018).
27. Rodovalho, V. D. R. et al. Extracellular vesicles produced by the probiotic Propionibacterium freudenreichii CIRM-BIA 129 mitigate infammation by modulating the NF-κB pathway. Front. Microbiol. 11, 1544 (2020).
28. Liu, Y. et al. Te ameliorative efect of Lactobacillus plantarum Y44 oral administration on infammation and lipid metabolism in obese mice fed with a high fat diet. Food Funct. 11, 5024–5039 (2020).
29. Soundharrajan, I. et al. Positive metabolic efects of selected probiotic bacteria on diet-induced obesity in mice are associated with improvement of dysbiotic gut microbiota. FASEB J. 34, 12289–12307 (2020).
30. Pant, C., Deshpande, A., Altaf, M. A., Minocha, A. & Sferra, T. J. Clostridium difcile infection in children: a comprehensive review. Curr. Med. Res. Opin. 29, 967–984 (2013).
31. Bafeta, A., Koh, M., Riveros, C. & Ravaud, P. Harms reporting in randomized controlled trials of interventions aimed at modifying microbiota: a systematic review. Ann. Intern. Med. 169, 240–247 (2018).
32. Piqué, N., Berlanga, M. & Miñana-Galbis, D. Health benefts of heat-killed (Tyndallized) probiotics: an overview. Int. J. Mol. Sci. 20, 2534 (2019).
33. Kataria, J., Li, N., Wynn, J. L. & Neu, J. Probiotic microbes: do they need to be alive to be benefcial?. Nutr. Rev. 67, 546–550 (2009).
34. Frühbeck, G. Overview of adipose tissue and its role in obesity and metabolic disorders. Methods Mol. Biol. 456, 1–22 (2008).
35. Zechner, R., Kienesberger, P. C., Haemmerle, G., Zimmermann, R. & Lass, A. Adipose triglyceride lipase and the lipolytic catabolism of cellular fat stores. J. Lipid Res. 50, 3–21 (2009).
36. Koskimies, J. et al. Adipocyte size in obesity with and without metabolic syndrome. Atherosclerosis 287, e72 (2019)
37. Kasuga, M. Insulin resistance and pancreatic β cell failure. J. Clin. Invest. 116, 1756–1760 (2006).
38. Vogeser, M. et al. Fasting serum insulin and the homeostasis model of insulin resistance (HOMA-IR) in the monitoring of lifestyle interventions in obese persons. Clin. Biochem. 40, 964–968 (2007).
39. Velázquez, K. T. et al. Prolonged high-fat-diet feeding promotes non-alcoholic fatty liver disease and alters gut microbiota in mice. World J. Hepatol. 11, 619–637 (2019).
40. Polyzos, S. A., Kountouras, J. & Mantzoros, C. S. Obesity and nonalcoholic fatty liver disease: from pathophysiology to therapeutics. Metabolism 92, 82–97 (2019).
41. Borrelli, A. et al. Role of gut microbiota and oxidative stress in the progression of non-alcoholic fatty liver disease to hepatocarcinoma: current and innovative therapeutic approaches. Redox Biol. 15, 467–479 (2018).
42. Bruno, R. S., Dugan, C. E., Smyth, J. A., DiNatale, D. A. & Koo, S. I. Green tea extract protects leptin-defcient, spontaneously obese mice from hepatic steatosis and injury. J. Nutr. 138, 323–331 (2008).
43. Zebisch, K., Voigt, V., Wabitsch, M. & Brandsch, M. Protocol for efective diferentiation of 3T3-L1 cells to adipocytes. Anal. Biochem. 425, 88–90 (2012).
44. Ramirez-Zacarias, J., Castro-Munozledo, F. & Kuri-Harcuch, W. Quantitation of adipose conversion and triglycerides by staining intracytoplasmic lipids with Oil red O. Histochemistry 97, 493–497 (1992).
45. Parlee, S. D., Lentz, S. I., Mori, H. & MacDougald, O. A. Quantifying size and number of adipocytes in adipose tissue. Methods Enzymol. 537, 93–122 (2014). 46. Livak, K. J. & Schmittgen, T. D. A

Будьте здоровы!