Интервальное голодание запускает межорганную коммуникацию, замедляющую прогрессирование диабетического остеопороза

Диабетический остеопороз — заболевание, серьёзно ухудшающее здоровье; интервальное голодание — перспективный пищевой подход к лечению диабета. Целью исследования было оценить влияние интервального голодания на диабетический остеопороз и возможные механизмы этого влияния. У мышей с диабетом, индуцированным стрептозотоцином, применяли интервальное голодание. Для оценки синтеза гликогена и морфологических изменений большеберцовой кости использовали микрокомпьютерную томографию и иммуногистохимическое окрашивание. Микробиоту кишечника исследовали с помощью амплификации и секвенирования гена 16S рРНК. Применяли жидкостную хроматографию с масс-спектрометрией, а экспрессию генов оценивали методом количественной полимеразной цепной реакции в реальном времени. Интервальное голодание улучшило уровень глюкозы в крови у мышей с диабетом и одновременно улучшило микроархитектонику губчатой кости: показатели минеральной плотности кости (BMD), BV/TV, Tb.Th и Tb.Sp изменились после такого вмешательства. Интервальное голодание увеличило относительную численность бактерий семейства Christensenellaceae (Chr). Чтобы подтвердить роль Chr при диабетическом остеопорозе на фоне интервального голодания, провели эксперименты с трансплантацией и устранением кишечной микробиоты, а также с введением Chr. Добавление Chr увеличивало костную массу и улучшало микроархитектонику кости у мышей с диабетическим остеопорозом. Кроме того, Christensenellaceae способствовали высвобождению экзосом, усиливающих активность остеокластов. По данным секвенирования экзосом, в экзосомах, происходящих из Christensenellaceae, была повышена экспрессия miR551b. Эксперименты с введением miR551b и его ингибированием показали, что miR551b улучшает показатели костной ткани у мышей с диабетическим остеопорозом. Таким образом, результаты указывают, что интервальное голодание может улучшать течение остеопороза при диабете, изменяя численность Chr в кишечной микробиоте и повышая уровень miR551b в экзосомах, выделяемых Chr; это, в свою очередь, усиливает активность остеобластов. Полученные данные раскрывают механизм влияния интервального голодания на остеопороз через ось «микробиота кишечника — кость» и могут помочь в разработке новых подходов к лечению остеопороза, обусловленного диабетом.