Казеиновая диета защищает мышей-диабетиков от аутоиммунитета

В недавнем исследовании, исследователи изучили взаимодействие микробов, связанных с питанием, при аутоиммунитете.

Комменсальная микробиота и диета могут влиять на механизмы аутоиммунитета при таких заболеваниях, как диабет 1 типа (СД 1). Однако неясно, опосредуют ли микробы диетические вмешательства, и требует дальнейшего изучения. Выявление независимых от микробиома диетических вмешательств и изучение конкретных комменсально-диетических взаимодействий, которые усиливают аутоиммунитет, может помочь в улучшении лечения аутоиммунных расстройств.

Об исследовании

В настоящем исследовании исследователи изучили регулируемые микробиомом и нерегулируемые микробиомом эффекты диетических вмешательств при лечении аутоиммунных расстройств.

Для экспериментов отбирали мышей с нокаутом (KO) трансглютаминазы 2 (TGM2) с диабетом (NOD) без ожирения, и в качестве источника белка анализировали гидролизованный казеин (HC). Чтобы выяснить, зависят ли антидиабетические эффекты казеиновой диеты от микробиома, мышей NOD подвергали воздействию в стерильных условиях (GF) и специфических патогенов (SPF) составов, содержащих интактный казеиновый белок (IC ), или есть (контролировать диетическое вмешательство).

Чтобы выяснить механизмы, участвующие в защите от диабета 1 типа, оценивали влияние казеина на аутоиммунные Т-лимфоциты, для чего клетки селезенки от недиабетических мышиных животных, получавших казеиновую диету или рацион питания, переносили в иммуносупрессивные NOD.TCRaKO или NOD. сцид или мышей. Затем определяли количество регуляторных Т-лимфоцитов (Tregs) в инфильтрированных островковых клетках поджелудочной железы и панкреатических лимфатических узлах (PLN) мышиных животных.

Чтобы выяснить, влияет ли казеин на секрецию/продукцию инсулина, что приводит к косвенному ослаблению аутоиммунитета, были проведены внутрибрюшинный тест на толерантность к инсулину (IPITT) и внутрибрюшинный тест на толерантность к глюкозе (IPGTT). Были обнаружены бактериальные микробы, переваривающие глютен, были приготовлены перевары глютена, и перевары глютена стимулировали перитонеальные макрофаги для исследования вклада протеолиза глютена во врожденный иммунологический иммунитет.

Супернатанты культур тестировали на краткосрочные ответы [экспрессия фактора некроза опухоли (TNF)] и отсроченные ответы [экспрессия интерлейкина-6 (IL-6)]. Растворы обрабатывали полимиксином В и проводили анализ лизата амебоцитов Limulus (LAL). Островки поджелудочной железы мышей NOD.scid подвергали секвенированию одноклеточной рибонуклеиновой кислоты (РНК) (SCS), секвенированию Т-клеточного рецептора (TCR) и анализу секвенирования 16S рибосомальной рибонуклеиновой кислоты (рРНК), а бактериальная рибосомальная РНК была амплифицирована. С помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР).

Электронная книга об антителах

Электронная книга «Индустрия антител»

Подборка лучших интервью, статей и новостей за последний год.

Скачать бесплатную копию

Кроме того, были проведены анализы дифференциальной экспрессии генов, многопараметрической проточной цитометрии, иммуноферментного анализа (ELISPOT), вестерн-блоттинга и иммунофлуоресценции.

Пролиферацию Т-лимфоцитов оценивали in vitro и in vivo. Был проведен анализ CRISPR-Cas9, чтобы выяснить, способствует ли активация гена трансглутаминазы 2 T1D. Кроме того, команда исследовала, будет ли колонизация гнотобиотических мышей E. faecalis способствовать развитию T1D, и была изучена роль передачи сигналов, управляемой липополисахаридом, в развитии T1D.

Полученные результаты.

Диета на основе казеина защищала животных мышей с диабетом, не страдающих ожирением, в традиционных условиях и условиях GF за счет физиологического улучшения секреции инсулина для подавления активации аутоиммунных механизмов независимо от состава микробиома. Активируемые глютеном аутоиммунные пути, запускаемые микробным протеолизом глютена. Экспрессия цитокинов стимулировалась липополисахарид-зависимым протеолитическим расщеплением глютена.

Диабет 1 типа развился среди безмикробных животных, колонизированных E. faecalis, содержащим ферменты протеазы, расщепляющие глютен, но не среди животных, колонизированных бактериями, лишенными протеаз. Опосредованное E. faecalis переваривание индуцированных глютеном молекул пептида, активирующего Т-лимфоциты, и усиление врожденных иммунологических механизмов за счет повышения реактивности макрофагов к липополисахаридам. Гнотобиотические не страдающие ожирением диабетические мыши Toll4-, колонизированные Enterococcus faecalis на диете с казеином и глютеном, показали устойчивость к диабету 1 типа.

Диета HC снижала стресс β-лимфоцитов и диабет 1 типа независимым от микробиома образом. Продвижение глютен-опосредованного воспаления островковых клеток поджелудочной железы зависело от способности комменсальных микробов переваривать глютен. Полученные данные показали, что изменение физиологических путей органа-мишени (например, поджелудочной железы для производства инсулина) может ингибировать или задерживать аутоиммунную активацию, что достижимо независимо от сложности комменсального микробиома.

Были отмечены две критические биологические функции кишечных микробов, связанные с протеолитическим перевариванием глютена, а именно секреция пептидов, активирующих адаптивную иммунную систему, и усиление регулируемой ЛПС индукции врожденных иммунологических механизмов. Переваривание глютена ферментами микробной протеазы способствовало развитию диабета 1 типа.