ストレプトゾトシン誘導糖尿病マウスの腸内細菌叢に及ぼすポルフィロモナス・ジンギバリスの影響．

Influence of Porphyromonas gingivalis in gut microbiota of streptozotocin-induced diabetic mice.

• Anri Ohtsu
• Yasuo Takeuchi
• Sayaka Katagiri
• Wataru Suda
• Shogo Maekawa
• Takahiko Shiba
• Rina Komazaki
• Sayuri Udagawa
• Naoki Sasaki
• Masahira Hattori
• Yuichi Izumi

抄録

目的:

歯周炎が糖尿病を悪化させる可能性があることを示唆するエビデンスが増加しており，腸内細菌叢の異常が糖尿病状態と関連しているように思われる．本研究では，ストレプトゾトシン誘発糖尿病マウスを対象に，歯周病菌ポルフィロモナス・ジンギバリスの経口投与が腸内細菌叢および全身状態に及ぼす影響を検討した。

OBJECTIVES: Increasing evidence suggests that periodontitis can exacerbate diabetes, and gut bacterial dysbiosis appears to be linked with the diabetic condition. The present study examined the effects of oral administration of the periodontopathic bacterium, Porphyromonas gingivalis, on the gut microbiota and systemic conditions in streptozotocin-induced diabetic mice.

材料および方法:

C57BL/6J雄性マウス（STZ）にストレプトゾトシンを注射して糖尿病を誘導した。STZマウスと野生型（WT）マウスにP.gingivalis（STZPg、WTPg）または生理食塩水（STZco、WTco）を経口投与した。糞を採取し、16S rRNA遺伝子シークエンシングにより腸内マイクロバイオームを調べた。炎症、上皮タイトジャンクション、回腸または肝臓でのグルコース/脂肪酸代謝に関連する遺伝子の発現を定量PCRで調べた。

MATERIALS AND METHODS: Diabetes was induced by streptozotocin injection in C57BL/6J male mice (STZ). STZ and wild-type (WT) mice were orally administered P. gingivalis (STZPg, WTPg) or saline (STZco, WTco). Feces were collected, and the gut microbiome was examined by 16S rRNA gene sequencing. The expression of genes related to inflammation, epithelial tight junctions, and glucose/fatty acid metabolism in the ileum or liver were examined by quantitative PCR.

結果:

STZcoマウスはWTcoマウスと比較して、Brevibacterium, Corynebacterium, Facklamiaを含むいくつかの属の相対的な存在量が有意に増加した。STZマウスでは、P.gingivalisの経口投与により、腸内マイクロバイオーム中のStaphylococcusとTuricibacterの相対的な存在量が変化した。STZPgマウスはSTZcoマウスと比較して空腹時血糖値と回腸内の炎症性遺伝子レベルが高濃度であった。

RESULTS: The relative abundance of several genera, including Brevibacterium, Corynebacterium, and Facklamia, was significantly increased in STZco mice compared to WTco mice. The relative abundances of Staphylococcus and Turicibacter in the gut microbiome were altered by oral administration of P. gingivalis in STZ mice. STZPg mice showed higher concentrations of fasting blood glucose and inflammatory genes levels in the ileum, compared to STZco mice.

結論:

P.gingivalisの経口投与はストレプトゾトシン誘発糖尿病マウスの腸内細菌叢を変化させ、血糖コントロールを悪化させた。

CONCLUSIONS: Oral administration of P. gingivalis altered the gut microbiota and aggravated glycemic control in streptozotocin-induced diabetic mice.

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