肠道微生物代谢产物吲哚丙酸在高脂饮食/链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠模型中的治疗作用：促进葡萄糖代谢、增强抗氧化防御机制以及激活PI3K/Akt/GLUT4信号通路

《Acta Diabetologica》：Therapeutic role of gut microbial metabolite indole propionic acid in a rat model of high-fat diet/Streptozotocin-Induced diabetes: enhancing glucose metabolism, antioxidant defense and PI3K/Akt/GLUT4 signaling pathway

糖尿病代谢紊乱中肠道菌群代谢物具有治疗潜力，本研究通过 IPA 治疗链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠模型，发现 IPA 显著降低空腹血糖，改善胰岛素敏感性，通过上调骨骼肌 PI3K/Akt/GLUT4 信号通路和抑制胰腺 mTOR 表达实现这一效果，同时增强抗氧化能力并保护胰岛结构。

　　

摘要

背景

2型糖尿病（T2DM）是一种以胰岛素抵抗、慢性高血糖和氧化应激为特征的代谢性疾病。最近的研究强调了肠道微生物群衍生的代谢物在调节葡萄糖稳态方面的治疗潜力。

目的

本研究评估了吲哚丙酸（IPA）在链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠模型中的抗糖尿病作用。

方法

将30只雄性Wistar大鼠分为对照组、T2DM组、T2DM+IPA组、T2DM+二甲双胍组以及仅IPA组。在口服IPA四周后，进行了生化、组织学、分子生物学和代谢组学评估。

结果

IPA治疗显著降低了糖尿病大鼠的空腹血糖水平，改善了体重，并使食物摄入量恢复正常。组织病理学分析显示，IPA保持了胰岛的结构，并增加了胰岛细胞的数量和直径。此外，IPA通过提高超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）的活性显著增强了抗氧化防御能力，同时降低了胰腺组织中的丙二醛（MDA）含量。分子生物学分析表明，IPA上调了骨骼肌中关键的胰岛素信号基因（PI3K、Akt和GLUT4）的表达，并下调了胰腺组织中的mTOR表达，这表明胰岛素敏感性得到了改善。分子对接分析表明IPA可能与GLUT4/PI3K之间存在潜在的直接相互作用，从而支持了基因表达数据的结果。

结论

这些发现突显了IPA的多方面抗糖尿病潜力，支持其作为治疗2型糖尿病及其相关代谢紊乱的有前景的治疗剂。