Лист шелковицы улучшает течение сахарного диабета 2 типа у мышей посредством оси «кишечная микробиота — короткоцепочечные жирные кислоты — рецепторы, сопряжённые с G-белками» и сигнального пути AMPK

Введение: Лист шелковицы (Morus alba L.) — лекарственное растение китайской медицины, применяемое в клинической практике для лечения сахарного диабета 2 типа (СД2); доказано, что он улучшает течение СД2 посредством коррекции дисбиоза кишечной микробиоты. Однако пока неясно, способен ли лист шелковицы уменьшать воспаление кишечника и метаболические нарушения за счёт восстановления кишечной микробиоты, повышения уровня короткоцепочечных жирных кислот (КЖК) и последующей активации соответствующих сигнальных путей.

Цель: Изучить роль сигнального пути «кишечная микробиота — КЖК — рецепторы, сопряжённые с G-белками (GPR)» в антидиабетическом действии листа шелковицы.

Методы: У мышей с СД2, вызванным внутрибрюшинным введением стрептозотоцина после 4-недельного питания рационом с высоким содержанием жиров и сахарозы, случайным образом назначали водный экстракт листа шелковицы (MLWE), этанольный экстракт листа шелковицы (MLEE), метформин (Glucophage) или дистиллированную воду на протяжении 10 последовательных недель. Оценивали изменения метаболических показателей, уровней провоспалительных цитокинов, состава фекальной микробиоты и концентраций бактериальных метаболитов — липополисахарида (ЛПС) и КЖК. Кроме того, проводили устранение микробиоты, чтобы подтвердить антидиабетический эффект кишечной микробиоты, регулируемой MLWE, у мышей с СД2 и псевдостерильным кишечником.

Результаты: MLWE и/или MLEE повышали чувствительность к инсулину посредством активации GPR43/109A в толстой кишке и сигнального пути аденозинмонофосфат-активируемой протеинкиназы (AMPK) в печени, улучшали экспрессию провоспалительных факторов, включая фактор некроза опухоли α, интерлейкин (IL)-1β, IL-6 и IL-10, в печени, укрепляли кишечный барьер и снижали уровень циркулирующего ЛПС за счёт повышения экспрессии белков плотных контактов, таких как Zonula occludens-1 и Occludin, а также уменьшали воспаление кишечника посредством ингибирования сигнального пути toll-like receptor 9 — myeloid differentiation primary response protein 88 — интерферон-γ в толстой кишке. Эти эффекты сопровождались увеличением представленности полезных бактерий, таких как Akkermansia, Bifidobacterium, Dubosiella и Muribaculaceae_unclassified, снижением представленности потенциально вредных бактерий, включая Acetatifactor, Clostridiales_unclassified, Colidextribacter, Desulfovibrionaceae_unclassified, GCA-900066575, Lacchnospiraceae_unclassified, Lachnospiraceae_NK4A136_group, Oscillibacter, Murinomas и Tuzzerella, а также соответствующим повышением уровня КЖК в кале у мышей с СД2.

Выводы: Ось «кишечная микробиота — КЖК — GPR» и сигнальный путь AMPK, вероятно, участвуют в уменьшении воспаления и инсулинорезистентности у мышей с СД2, получавших лист шелковицы. Эти результаты дают новые представления о потенциальном механизме действия листа шелковицы при лечении СД2.