マウス2型糖尿病モデルにおけるセレン濃縮ビフィドバクテリウム・ロンガムDD98の抗糖尿病効果

Antidiabetic effects of selenium-enriched Bifidobacterium longum DD98 in type 2 diabetes model of mice.

• Dan Zhao
• Hui Zhu
• Fei Gao
• Zhixiang Qian
• Wenwei Mao
• Yu Yin
• Jun Tan
• Daijie Chen

抄録

セレンとプロバイオティクスはいずれも2型糖尿病モデルにおいて抗糖尿病効果を示している。本研究の目的は、マウスの糖尿病に対するセレン濃縮ビフィドバクテリウム・ロンガムDD98（Se-B. longum DD98）の緩和効果を調査し、その基礎となる可能性のあるメカニズムを探ることである。マウスに高脂肪食とストレプトゾトシン（STZ）注射を用いて2型糖尿病モデルを確立した。次に、Se-B. longum DD98の有益な効果を調べるために、糖尿病マウスにB. longum DD98、Se-B. longum DD98、または亜セレン酸ナトリウム（Na2SeO3）を3週間投与した。その結果、3つの治療法はいずれも空腹時血糖値（FBG）、糖化ヘモグロビン（HbA1c）、インスリンおよびレプチンのレベルを低下させ、耐糖能を改善し、脂質代謝を調節し、肝臓および膵臓の機能障害から保護することが示唆されたが、Se-B. longum DD98はマウスの2型糖尿病の上記の症状を緩和する効果がより大きいことが示された。さらに、この効果は酪酸産生および炎症反応と関連していた。Se-B. longum DD98は、B. longum DD98およびNa2SeO3と比較して、糞便中の酪酸産生量を増加させ、膵臓の炎症性サイトカインを減少させ、インスリン抵抗性を改善することが示された。また、B. longum DD98は、血清および腸管細胞におけるグルカゴン様ペプチド-1（GLP-1）レベルを改善し、膵β島細胞を2型糖尿病による損傷から保護することができた。これらの結果から、Na2SeO3、B. longum DD98、またはSe-B. longum DD98がマウスの2型糖尿病の進行を緩和することが明らかになった。Se-B.longum DD98は、他の2つの治療法に比べて高い抗糖尿病効果を示し、2型糖尿病の治療薬として有望な候補と考えられます。

Both selenium and probiotics have shown antidiabetic effects in a type 2 diabetes model. The objective of this study is to investigate the alleviating effects of selenium-enriched Bifidobacterium longum DD98 (Se-B. longum DD98) on diabetes in mice and explore the possible underlying mechanism. A type 2 diabetes model was established using a high-fat diet and streptozotocin (STZ) injection in mice. To investigate the beneficial effects of Se-B. longum DD98, diabetic mice were then treated with B. longum DD98, Se-B. longum DD98, or sodium selenite (Na2SeO3) for three weeks. The results suggested that all three treatments could reduce the levels of fasting blood glucose (FBG), glycated hemoglobin (HbA1c), insulin and leptin, improve glucose tolerance, regulate lipid metabolism, and protect against the impairment of the liver and pancreas, while Se-B. longum DD98 showed a greater effect on relieving the above mentioned symptoms of type 2 diabetes in mice. Furthermore, this effect was associated with butyrate production and inflammatory response. Se-B. longum DD98 better increased the level of butyrate in feces and decreased the levels of proinflammatory cytokines in the pancreas compared with B. longum DD98 and Na2SeO3, leading to ameliorative insulin resistance. Se-B. longum DD98 also improved the glucagon like peptide-1 (GLP-1) level in serum and intestinal cells, which protected the pancreatic β-islet cells from damage induced by type 2 diabetes. These results demonstrated that Na2SeO3, B. longum DD98, or Se-B. longum DD98 could alleviate the progression of type 2 diabetes in mice. Se-B. longum DD98 showed greater antidiabetic effects than the other two treatments, and could be considered as a promising candidate for treating type 2 diabetes.