고콜레스테롤혈증 마우스의 장내 미생물 및 대사산물에 대한 생존 가능/비활성화/용해된 프로바이오틱 Lactobacillus plantarum H6의 조절

npj Science of Food 6권, 기사 번호: 50(2022) 이 기사 인용

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증거에 따르면 프로바이오틱스 개입이 비전염성 질병(NCD) 위험을 감소시키는 것으로 나타났습니다. 그러나 그 치료효과와 기전은 아직까지 불분명하다. 고콜레스테롤혈증을 예방할 수 있는 새로운 상용 특허균주 Lactobacillus plantarum H6(Lp H6)의 저콜레스테롤혈증 효과와 그 메커니즘을 심층적으로 평가하기 위해 생존형(vH6), 열불활성화형(iH6)의 3가지 상태의 균주를 준비하였다. ) 및 초음파로 용해된(uH6) 박테리아 세포. 결과는 v/i/uH6 세포가 혈청 및 간 혈중 지질 수치를 낮추고 간 손상을 완화하며 포도당 내성 테스트(GTT) 및 인슐린 내성 테스트(ITT) 지수를 향상시킬 수 있음을 보여주었습니다. v/i/uH6 세포는 장내 미생물 구성을 개선하고 대변에서 페르미쿠테스 대 박테로이데테스 비율(F/B 비율)을 크게 감소시켰습니다. 특히 Muribaculaceae는 효과적인 콜레스테롤 감소를 위한 잠재적인 바이오마커가 될 수 있습니다. 또한 vH6 처리된 쥐의 대변을 이용한 대변 미생물 이식(FMT) 후에 이러한 생화학적 지표와 장내 미생물군의 회복이 발견되었습니다. v/i/uH6 세포는 아미노산뿐만 아니라 비타민 보조인자의 장내 세균총 대사를 증가시키는 반면, 1차 담즙산의 상대적 함량은 감소시킵니다. Pearson 상관관계 분석에서는 norank_f__Muribaculaceae와 Lactobacillus가 혈중 지질 수치와 음의 상관관계를 갖는 것으로 나타났습니다. 전반적으로, v/i/uH6 세포는 생쥐의 고콜레스테롤혈증 개선에 효과적이었으며, 이 효과는 부분적으로 장내 미생물총 및 지질 대사와 관련된 대사산물의 조절에 기인했습니다. 우리의 연구 결과는 프로바이오틱스와 포스트바이오틱스의 산업적 발전과 콜레스테롤 질환 치료에 대한 이론적 기초를 제공했습니다.

인체의 콜레스테롤 수치는 정상적인 세포와 기능에 중요한 역할을 하지만, 수치가 너무 높으면 지질 대사 문제를 일으키고 심혈관 질환(CVD), 비알코올성 지방간염(NASH)과 같은 비전염성 질환(NCD) 위험을 증가시킬 수 있습니다. , 비만 등1. 2021년 세계 보건 통계에 따르면 CVD는 특히 저소득 개발도상국에서 비전염성 질환으로 인한 주요 사망 원인으로 남아 있습니다2. 따라서 정상적인 콜레스테롤 수치를 효과적으로 유지하는 방법은 중요한 공중 보건 문제입니다. 스타틴과 피브레이트는 가장 일반적으로 사용되는 콜레스테롤 저하제이지만 장기간 사용하면 횡문근융해증, 알레르기 증후군 및 인지 장애의 위험 증가를 포함한 심각한 부작용이 발생할 수 있습니다3.

최근 몇 년 동안 프로바이오틱스의 콜레스테롤 저하 효과가 연구자들의 관심을 끌었습니다4. 약물요법에 비해 고효능, 안전성, 경제성이라는 특징이 소비자들에게 선호되고 있다. 연구에 따르면 Lactobacillus plantarum NCU116은 고지혈증 쥐의 총 콜레스테롤(TC) 수치를 낮추기에 충분할 정도로 고지혈증 쥐의 지질 대사를 효과적으로 조절할 수 있으며 지질 대사, 간 및 지방 조직 형태를 조절할 가능성이 있는 것으로 나타났습니다5. 살아있는 락틱카세이바실러스 카세이(Lacticaseibacillus casei)는 모두 고지방식을 먹은 수컷 쥐에서 TC 수준을 감소시키고 인슐린 저항성을 조절할 수 있었습니다6. 프로바이오틱스는 장내 미생물과 그 대사산물을 조절하여 콜레스테롤을 감소시킬 수 있습니다7. 인체의 "제2의 뇌"로 알려진 장내 미생물군의 변화는 숙주의 에너지 항상성, 전신 염증, 지질 대사, 포도당 균형 및 인슐린 민감성에 영향을 미칠 수 있습니다8. 또한, 장내 미생물총의 풍부함과 다양성, 특히 피르미쿠테스와 박테로이데테스의 비율(F/B 비율)9은 프로바이오틱스를 섭취함으로써 크게 향상될 수 있습니다. 대변 미생물군 이식(FMT)을 사용하면 장내 미생물군을 조절하면 대사증후군을 효과적으로 치료할 수 있음이 밝혀졌습니다10.

2.5) in mice given v/i/uH6. g Two groups comparison using a Student's t test. h Venn diagram of OTUs, heatmap of the relative abundance of the top 100 OTUs, LDA score and two groups comparison using a Student's t test in fecal microbiota transplantation groups. Data are presented as the mean ± SEM (n = 3). *P < 0.05, **P < 0.01, ***P < 0.001. HCD_ND refers to the group of hypercholesterolemia model mice; v/i/uH6 refers to viable (vH6), heat-inactivated (iH6), and ultrasonically-lysed (uH6) bacteria cells; FMT1/2/3 refers to using feces from HCD_ND, Sim and vH6 groups, respectively./p>