배경 및 목적: 비알코올성 지방간 질환(NAFLD)은 비만, 제2형 당뇨병 같은 대사 질환과 밀접한 관련이 있습니다. 장내 미생물군은 인체 건강에 영향을 미치는 미생물 자극의 가장 큰 공급원입니다. 유산균은 장내 미생물 균형을 개선하고 대사장애의 진행을 억제하는 유익한 미생물로 알려져 있습니다. 그러나 Lactobacillus의 항 당뇨 기전은 명확하게 밝혀져 있지 않습니다. 따라서 비만형 제2형 당뇨병 마우스 모델(ob/ob mice)에서 L. acidophilus의 효과를 연구하였습니다.
방법: 정상 대조군과 비알코올성 지방간질환 환자군에서 각각 당뇨병이 없는 군, 있는 군으로 분류하여 총 173명의 대변 샘플을 16s rRNA sequencing 분석을 하였습니다. 12주 동안 고지방 식이로 유도된 ob/ob 마우스에 L. acidophilus를 경구투여 하였습니다. (109 CFU/g, 12주 동안 주 3회). 경구 당부하 검사는 희생 3일전에 측정하였습니다. 생화학, 병리학, mRNA, 단백질 수준을 측정하고 메타게노믹스 분석을 하기 위해 실험 종료 후 마우스의 혈청, 간 조직, 맹장을 수집하였습니다.
결과: L. acidophilus의 투여는 장내 미생물의 구성과 다양성을 변화시켜주었습니다. 항당뇨를 평가하기 위한 경구 당부하 검사에서 당수치를 낮춰 줌으로써 내당능을 개선하였으며 (under the curve: Control, 45732; L. acidophilus, 36887) 혈청 인슐린 (Control, 1.86±1.57 ng/mL; L. acidophilus, 0.38±0.36 ng/mL), C-펩타이드 (Control, 1.398±0.7 ng/mL; L. acidophilus, 0.98±0.28ng/mL), 중성지방 수치 (Control, 121.33±25.27 IU/L; L. acidophilus, 101.5±4.48 IU/L)를 감소시켰습니다. 간 조직에서 TNF-α (p = 0.0424), IL-6/1 β (p = 0.0467)를 포함한 염증반응을 낮춰주고 AMPK의 인산화를 조절하며 Srebp1c (p = 0.0041) 유전자를 감소시켜 지방산 합성과 축적을 완화시켜 주었습니다. 또한 포도당 신생합성에 관련된 유전자인 G6pc (p = 0.0186)를 감소시켜주어 포도당 대사를 개선하였습니다.
결론: L. acidophilus는 포도당 대사를 조절하고 간에서 지질축적과 염증을 감소시켜 제 2형 당뇨병을 개선합니다. 따라서 이러한 발견은 L. acdophilus가 새로운 유형의 당뇨병 치료제 후보로 사용될 수 있음을 시사합니다.