乳酸菌对高糖高脂2型糖尿病小鼠血脂的影响

高伟华1，刘鹭2,3，王芬2，逄晓阳2，张书文2，芦晶2，段江燕1,*，吕加平2,*

（1.山西师范大学生命科学学院，山西临汾 041000；2.中国农业科学院农产品加工研究所，北京 100193；3.北京市营养源研究所，系统营养工程技术研究中心，北京 100069）

摘要：目的：研究两株乳酸菌对糖尿病小鼠血糖、血脂、血清炎症因子、肝脏抗氧化水平、胰腺病理变化和附睾脂肪组织白细胞介素-10（interleukin-10，IL-10）及脂联素（adiponectin，Adipoq）基因表达的影响。方法：通过降胆固醇、耐酸及耐胆盐等体外实验从6 株乳酸菌中筛选降脂较好的2 株乳酸菌。利用链脲佐菌素（streptozotocin，STZ）结合高糖高脂饲料的方法建立小鼠糖尿病模型。将100 只雄性BALB/c小鼠随机分为4 组，每组25 只，对照组（N）（正常饮食）、模型组（M）（高糖高脂饮食）、SY13菌组（SY13）（高糖高脂饮食外加SY13菌液灌胃）、36号菌组（D36）（高糖高脂饮食外加36号菌液灌胃），分别在灌胃6、10 周和14 周时处死小鼠，动态检测小鼠血糖、血脂等相关生化指标水平，利用苏木精-伊红染色观察胰腺组织病理变化，通过逆转录实时荧光定量聚合酶链式反应方法检测附睾脂肪组织中IL-10和Adipoq基因的mRNA表达情况。结果：筛选出干酪乳酸菌SY13和D36有较强的降胆固醇、耐酸和耐胆盐能力。与M组相比，通过一段时间菌液的灌胃，显著抑制了小鼠血糖水平和血清中总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇水平的上升（P＜0.05），提高了高密度脂蛋白胆固醇水平和抗炎因子IL-10水平（P＜0.05），不同程度提高了肝脏谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活力，显著降低了丙二醛含量（P＜0.05），改善了小鼠糖代谢紊乱状况，明显减轻了胰岛和腺泡细胞病变情况，脂肪组织中IL-10和Adipoq基因表达水平显著提高。结论：乳酸菌SY13和D36能够显著改善糖高脂饮食联合STZ诱导的小鼠糖脂代谢。关键词：乳酸菌；高糖高脂饮食；血脂；抗炎因子；抗氧化活性

糖尿病是全球威胁人类健康的一种慢性非传染性疾病[1]，世界卫生组织（2011年发表的《全球非传染性疾病报告》显示，目前全球的糖尿病患者人数已经达到了3.46 亿。糖尿病主要特点表现为胰岛素绝对或相对不足引起血糖水平升高，同时常伴有脂肪代谢紊乱，进而出现高血脂[2-3]。因此预防和治疗高血脂是防治糖尿病的关键措施[4]，现有的大多降脂药物如血脂康和辛伐他汀等能有效降低高脂血症发病的危险性[5]，但此类药物会产生恶心、腹泻等胃肠道疾病的副作用[6]，不宜长期服用。因此，寻求疗效显著、安全可靠的调血脂膳食一直是科研发展方向之一。

乳酸菌作为一种益生菌具有许多重要的生理功能[7]，可以调节胃肠道菌群、提高免疫、消除人体自由基、预防癌症等[8]，除此之外还具有降低食物及人体血清中胆固醇含量、降低心血管病发病率的作用[9-12]。有研究证明在高脂饮食诱导的肥胖大鼠模型中，通过给予双歧杆菌和乳杆菌可以有效降低血清胆固醇和甘油三酯水平[13]。近年来，乳酸菌作为一种安全的膳食补充剂，研究其对糖尿病引发的糖脂代谢异常及对机体炎症反应的影响已经在国内外引起极大的重视[14-16]。本研究利用高糖高脂联合链脲佐菌素（streptozotocin，STZ）诱导小鼠患糖尿病，并对其进行乳酸菌菌液的灌胃，分析与血脂代谢相关指标水平的变化，旨在揭示乳酸菌对2型糖尿病小鼠糖脂代谢的干预作用。

1 材料与方法

1.1 动物、材料与试剂

4～5 周龄雄性BALB/c小鼠，来自中国医学科学院药用植物研究所，许可证号：SYXK（京）2013-0023。

菌株Lactobacillus casei D6、L. casei D36、L. casei D18、L. casei D30、L. casei SY13（均分离自传统发酵乳制品）L. rhamnosus LGG均由本实验室保藏。

MRS培养基北京路桥技术股份有限公司；STZ美国Sigma公司；胆固醇、牛胆盐、总胆固醇检测试剂盒北京大宏利辉生物科技中心；胰岛素、内毒素、肝糖原、总胆固醇（total cholesterol，TC）、甘油三酯（triglyceride，TG）高密度脂蛋白胆固醇（high-density lipoprotein cholesterol，HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（low-density lipoprotein cholesterol，LDL-C）、糖化血红蛋白、肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor α，TNF-α）、白细胞介素（interleukin，IL）-1β、IL-6、IL-10、谷胱甘肽过氧化物酶（glutathione peroxidase，GSHPx）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、丙二醛（malondialdehyde，MDA）、过氧化氢酶（catalase，CAT）的酶联免疫吸附测定（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）试剂盒南京建成生物工程研究所；Trizol总RNA提取试剂盒天根生化科技有限公司；PrimeScript™ RT reagent及SYBR® Premix Ex Taq™试剂盒宝生物有限公司。引物由北京Invitrogen公司合成。

1.2 仪器与设备

QL-902漩涡振荡仪海门市其林贝尔仪器制造有限公司；Centrifuge 5415D高速冷冻离心机德国Eppendorf公司；NanoDrop 2000分光光度计美国Thermo Scientif i c公司；RM 2235石蜡切片机德国Leica公司；1600凝胶成像系统上海天能科技有限公司；ABI7500荧光定量聚合酶链式反应（polymerase chain reaction，PCR）仪美国Applied Biosystems公司。

1.3 方法

1.3.1 降胆固醇乳酸菌初筛

将实验室保藏的6 株乳酸菌活化培养，按体积分数1%接种量接种于MRS肉汤培养基，37 ℃恒温培养18 h备用。胆盐水解酶（bile salt hydrolase，BSH）活性被认为是降低胆固醇的关键因素[17-19]，利用胆盐解离结合高效液相色谱法检测乳酸菌BSH活力，得到胆盐出峰面积图，出峰总面积对应胆盐浓度，利用空白对照计算出菌体胆盐浓度，根据蛋白标准曲线计算出菌体蛋白浓度。一个BSH活力单位被定义为每分钟催化1 mol底物水解所需的酶量[20]。

1.3.2 降胆固醇乳酸菌的复筛

1.3.2.1 菌株耐酸性筛选

参考郭均[21]的方法将初筛得到的具有较强BSH活性的菌株按体积分数4%接种于MRS液体培养基中，37 ℃培养12 h，3 000hg、4 ℃离心10 min收集菌体，将菌体分别悬浮于pH 2.0、4.0、6.0的MRS液体培养基中，于37 ℃培养 3 h后取样测定OD600 nm，以固有pH 7.3的MRS培养基作为对照，按式（1）计算菌株耐酸存活率。

式中：Nt为低pH值MRS培养3 h 后的存活菌数；No为固有pH 7.3的MRS培养3 h后的存活菌数。

1.3.2.2 菌株耐胆盐筛选

参考Dunne等[22]的方法将初筛得到的具有较强BSH活性的菌株按体积分数4%接种量接种于含0.3 g/100 mL胆盐的MRS培养基中，37 ℃厌氧培养12 h，以未添加胆盐的MRS培养基为对照组。倾注平板于37 ℃厌氧培养48 h，按式（2）计算菌株的耐胆盐存活率。

式中：Nt为添加胆盐样品的菌落数；No为未添加胆盐样品的菌落数。

1.3.3 菌液制备及计数

将上述筛选出的两株乳酸菌进行批量发酵，以体积分数5%接种于MRS液体培养基中，于37 ℃培养18 h，培养完成后先取少量菌液进行镜检，确定无杂菌污染后于3 000hg、4 ℃离心20 min收集菌体，用质量分数1.0%L-谷氨酸-脱脂乳进行冷冻干燥，然后将菌粉进行活菌计数，灌胃小鼠前用0.85%生理盐水重悬菌粉使其浓度为1h1010 CFU/mL。

1.3.4 实验动物模型建立及分组

4～5 周龄雄性BALB/c小鼠100 只，饲养于中国医学科学院药用植物研究所SPF级动物房，室内温度（22f2）℃、相对湿度60%，昼夜明暗交替12 h/12 h，自由饮水取食。

实验采用预防性饲喂，即造模同时饲喂菌液，造模方式采用高脂饲料联用小剂量STZ注射，STZ溶于柠檬酸缓冲液，现用现配，注射剂量为40 mg/kg，每天1 次，连续3 d，正常对照组用质量分数0.85%的生理盐水代替。用基础饲料（12%（质量分数，下同）脂肪、65%碳水化合物、22%蛋白质）将上述Balb/c小鼠适应性喂养1周后随机分为4 组（每组25 只）：正常对照组（N）、模型组（M）、SY13菌组（SY13）、36号菌组（D36），除正常对照组饲喂基础饲料外，其余各组每天饲喂高脂饲料（46%脂肪、38%碳水化合物、16%蛋白质），菌液灌胃组饲喂菌液（剂量为1h1010 CFU/只），模型组用生理盐水代替（表1）。造模从第2周开始，连续造模6 周。实验期间所有小鼠自由饮水取食，每周定时称量体质量和采食量。

1.3.5 组织取材及处理

组织取材及处理参考文献[23]。分别在喂养第6、10周和14周时，处死每组中一定数量的小鼠（第6、10周分别处死8 只，第14周处死9 只）。处死小鼠隔夜禁食，自由饮水，摘眼球取血，全血静置后于4 ℃、3 500 r/min离心10 min，分离血清并冻存于－80 ℃备用。脱颈处死小鼠后，分别摘取肝脏、胰腺及附睾脂肪组织，取出部分肝脏组织加入预冷的生理盐水制备成质量分数10%的肝脏匀浆液，4 ℃、3 500 r/min离心10 min，取上清液置于－80 ℃保存备用，胰腺组织用体积分数4%的甲醛溶液固定保存备检，附睾脂肪组织冻存于－80 ℃备用。

1.3.6.1 体质量与空腹血糖浓度

实验期间，每周测一次小鼠体质量，空腹血糖浓度每2 周测定一次，于小鼠禁食不禁水12 h后测定。

1.3.6.2 口服葡萄糖耐量

实验结束时（第14周）将小鼠隔夜禁食，随后灌胃葡萄糖溶液（2 g/kg mb），分别于0、30、60、90、120 min后检测小鼠血糖含量[24]。

1.3.6.3 糖尿病相关生化指标的测定

使用ELISA试剂盒检测血清糖化血红蛋白、胰岛素、内毒素和肝匀浆中肝糖原的含量，操作按说明书进行。

1.3.6.4 血脂水平检测

使用ELISA试剂盒检测小鼠血清中TC、TG、HDL-C和LDL-C水平，操作按说明书进行。

1.3.6.5 血清炎症因子

使用ELISA试剂盒检测血清中炎症因子TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-10的含量，操作按说明书进行。

1.3.6.6 肝脏匀浆液氧化指标

将制备好放于－80 ℃的肝脏匀浆液取出，按ELISA试剂盒说明书测定其中GSH-Px、SOD、MDA和CAT的水平。

1.3.6.7 胰腺病理切片的观察

胰腺组织经甲醛固定后，修块水洗，梯度乙醇溶液脱水至透明，浸蜡包埋，经组织切片机处理后得到厚度约为5 μm的切片，通过苏木精-伊红（hematoxylineosin，HE）染色，置于光学显微镜下观察。

1.3.6.8 附睾脂肪组织中IL-10、Adipoq mRNA表达

以冻存的附睾脂肪组织为材料，检测小鼠抗炎因子IL-10及脂联素基因Adipoq mRNA的表达。具体步骤如下[25]：采用Trizol提取组织总RNA（按Trizol说明书操作），获得的总RNA经过浓度测定和完整性验证，再根据PrimeScript™ RT reagent试剂盒进行cDNA反转录，SYBR® Premix Ex Taq™试剂盒进行反转录实时荧光定量聚合酶链式反应（reverse transcription quantitative realtime polymerase chain reaction，RT-qPCR），以β-actin基因作内参。反应体系采用20 µL体系：1 µL cDNA模板，10 µL SYBR® Premix，正、反引物各0.5 μL，加灭菌双蒸水至20 µL。反应程序为：95 ℃、30 s预变性；95 ℃、5 s变性，60 ℃、40 s退火延伸，循环40 次。基因相对表达量采用2-△△Ct方法计算[26]。引物设计见表2。

1.4 数据统计分析

实验数据均以fs表示，采用SPSS 17.0软件包对结果进行分析，采用Origin 8.0、Excel软件进行绘图分析，不同组间结果比较用单因素方差的最小显著性差异分析，统计结果P＜0.05认为差异显著，病理学资料采用对比描述分析。

2 结果与分析

2.1 菌株筛选结果

如表3所示，通过BSH活力分析可以看出，在6 株菌中D36号菌降胆固醇能力显著高于其他菌株，其次是SY13菌。

乳酸菌在经过胃液、胆汁环境时，大部分会因为胃液的低pH值、消化酶及胆汁盐等因素被杀死，因此，在灌胃前筛选存活率较高的菌株以适应胃肠道环境很有必要。从表4可以看出，在pH 4.0时，D36、D18、SY13菌均有较高的存活率，随着pH值的降低菌株存活率明显下降，当pH值降低到2.0时，还保持一定耐酸优势的3 株菌分别是D6、D36和SY13菌；因此，综合3 个pH值梯度可以看出D36和SY13菌耐酸性较好。

如表5所示，在质量分数0.3%胆盐条件下，37 ℃厌氧培养12 h后，除D6之外，其他5 株菌存活率都在30%以上，有较强的胆盐耐受能力。有研究表明，在高胆盐刺激下，产胞外多糖的增加以及外膜强度的增加可能是乳酸菌耐胆盐机理[27]。

综合BSH活力、耐酸性、胆盐耐受性，筛选出D36菌和SY13菌作为灌胃小鼠菌株。

2.2 对高糖高脂小鼠体质量的影响

如图1所示，各组小鼠因是随机分组，初始体质量基本一致。经过14 周的喂养，小鼠体质量均有增加，但增长幅度不同。N组小鼠体质量增长幅度最大，增长率最高，M组增长幅度较N组明显降低，可能是因为长时间高糖高脂饲料的饲喂使小鼠出现一些病变，摄食量减少，而灌胃SY13菌与36号菌显著改善了小鼠的健康状况，体质量增长率较高，与N组之间无显著性差异（P＞0.05）。

2.3 对高糖高脂小鼠空腹血糖浓度的影响

如表6所示，高糖高脂饮食使小鼠空腹血糖浓度一直在升高，到第14周时，M组小鼠空腹血糖浓度（12.75 mmol/L）显著高于N组（2.62 mmol/L）（P＜0.05）。经过菌液的灌胃，小鼠空腹血糖浓度呈下降趋势，从第10周开始时得到明显抑制，到第14周时SY13菌组空腹血糖浓度下降到9.75 mmol/L，D36菌组下降到6.36 mmol/L，与M组相比差异显著（P＜0.05）。结果表明乳酸菌能明显降低2型糖尿病小鼠的空腹血糖浓度，对高血糖症有一定疗效。

2.4 对高糖高脂小鼠口服葡萄糖耐量的影响

由表7可知，M组小鼠空腹血糖浓度为12.17 mmol/L，显著高于N组小鼠空腹血糖浓度（7.95 mmol/L），显示高糖高脂饮食加速诱导动物患糖尿病的模型造模获得成功。各组小鼠在给予葡萄糖（2 g/kg mb）30 min后，血糖浓度均急剧升高并达到顶峰，然后随着时间延长血糖浓度下降，但M组仍处在较高的水平上。120 min后，N组血糖浓度基本回到灌胃前的水平，说明N组小鼠口服葡萄糖耐量正常[28]。而M组的血糖浓度（22.77 mmol/L）远高于0 min（12.17 mmol/L），说明M组小鼠已基本丧失了调节血糖的能力，而SY13菌组与D36菌组120 min后的血糖浓度只略高于0 min时，与M组相比有显著差异（P＜0.05），说明灌胃菌液可以有效减缓小鼠餐后血糖浓度升高，并改善其调控血糖的能力。

2.5 两株乳酸菌对高糖高脂小鼠糖尿病相关指标的影响

糖化血红蛋白是红细胞内的血红蛋白与血糖结合的产物，可以表征一段时间内的血糖控制水平，与胰岛素共同是衡量糖尿病的金指标。血糖浓度越高，糖化血红蛋白含量含量就越高[29]。由表8可知，M组糖化血红蛋白相对含量（26.34f3.72）显著高于N组（13.56f3.48）（P＜0.05），在这种高血糖状态时，M组内毒素含量的升高（M组显著高于N组）使糖代谢发生紊乱，导致胰岛素抵抗的发生，使胰岛素含量异常升高（M组显著高于N组），加速了机体对储存糖原的消耗，使肝糖原含量显著下降（M组显著低于N组），从而进一步加重糖代谢的紊乱。但是相对M组，通过一段时间菌液的灌胃，SY13组糖化血红蛋白含量显著下降（P＜0.05），D36组含量下降不显著（P＞0.05），但肝糖原含量却明显增加（1.96 mg/g），高于M组（0.83 mg/g），说明两株菌液的灌胃在糖尿病相关生化指标上有一定改善作用，均在一定程度上降低了小鼠的血糖水平，缓解了小鼠糖代谢紊乱状况。

2.6 对高糖高脂小鼠血脂水平的影响

从图2可以看出，第6、10周和第14周时M组的TC、TG、HDL-C、LDL-C水平均高于N组，第10周时两组间差异最为显著（P＜0.05），TG水平除外，说明长期高糖高脂饮食导致了小鼠脂质代谢的紊乱，到第10周时极为严重。而灌胃SY13菌组与D36菌组，TC、LDL-C指标相较M组明显降低，在第14周时降低最显著（P＜0.05），HDL-C水平则在第14周时高于M组但差异不显著（P＞0.05）。结果表明，两株乳酸菌对2型糖尿病小鼠的血脂水平均有明显改善，且D36菌改善效果优于SY13菌。

2.7 对血清炎症因子的影响

从图3可知，第6、10周和第14周M组小鼠血清促炎因子TNF-α、IL-1β和IL-6质量浓度总体高于N组，且第6周时二者差异显著（P＜0.05），IL-1β除外，其在第14周时差异显著（P＜0.05）。M组抗炎因子IL-10质量浓度则在3 个时间点均低于N组。与M组相比较，灌胃SY13菌组与D36菌组的小鼠血清促炎因子TNF-α和IL-6质量浓度在第6周时有所下降，第10周时质量浓度异常升高，但到第14周时可以看出比第10周又有所下降，而抗炎因子IL-10的含量则从第6、10周到第14周3 个时间节点呈现一个逐渐上升的趋势，并且在第14周时两个菌液灌胃组IL-10质量浓度均显著高于M组（P＜0.05），说明灌胃菌液促进了机体对高脂血症引发的一系列炎症反应做出积极的抗炎反应。

2.8 对高糖高脂小鼠肝脏匀浆抗氧化活性的影响

从图4可以看出，相对N组，摄食高糖高脂饲料后，M组小鼠肝脏MDA水平显著上升，在第14周时二者差异显著（P＜0.05），GSH-Px和SOD活力则下降，在第10周时的差异最显著（P＜0.05）。第16周SY13菌组和D36菌组的CAT活力（第6、10周数据未显示）有所下降，但与N组差异不显著，表明长期高脂饲料的摄入加重了肝脏的负担，使肝脏组织发生了严重的氧化损伤。而菌液灌胃使小鼠肝脏的抗氧化活性均有不同程度提高，其中GSH-Px活力提高最为明显，且SY13菌优于D36菌，其在3 个时间节点上GSH-Px活力均高于M组；而SOD活力则从第6周时低于M组逐渐提高到14周时高于M组，但与M组之间差异不显著；SY13菌组与D36菌组CAT活力在第14周时显著高于M组（P＜0.05）。与M组相比，两个菌液灌胃组小鼠MDA水平均有不同程度降低，且在第14周时MDA水平降低最显著（P＜0.05）。结果表明，灌胃乳酸菌可以减轻2型糖尿病小鼠的肝脏过氧化，提高机体的抗氧化活性。

2.9 小鼠胰腺组织病理学的变化

图5的HE结果显示，第6周时M组小鼠部分胰岛细胞变性，变性的胰岛细胞胞浆肿胀，胞浆内可见泡状结构。SY13菌组小鼠病变较轻，D36菌组局部胰岛细胞变性，变性细胞胞浆肿胀，红染颗粒状物质团块明显可见。

第10周时M组小鼠病变加重，胞核偏位，变性的胰岛细胞增多，胞浆内泡状结构增加，SY13菌组小鼠出现病变，胞浆内可见泡状结构，D36菌组小鼠腺泡细胞空泡变性，红染颗粒状物质团块现象加重。

到第14周时M组小鼠胰岛萎缩，数量减少，面积缩小，胰岛细胞排列紊乱，局灶性腺泡细胞空泡变性，胞浆内可见嗜酸性颗粒状物质的泡状结构。与M组相比，SY13菌组局灶性腺泡细胞空泡病变减轻，变性胰岛细胞数量减少，而D36菌组胰岛细胞排列整齐，细胞胞浆丰富均匀，腺泡细胞空泡变性消失，病变程度明显得到改善。

上述结果表明，长期高糖高脂饮食严重损坏了小鼠胰腺组织，两种乳酸菌的灌胃能明显改善小鼠胰岛细胞病变情况，极大减轻腺泡细胞空泡变性程度。

2.10 两株乳酸菌对高糖高脂小鼠脂肪组织IL-10、Adipoq基因表达的影响

IL-10是一种积极的抗炎细胞因子。Adipoq是一种在脂肪组织中产生和分泌的脂肪细胞因子，通过抑制炎症反应来影响外周组织中脂肪酸的代谢，与肥胖、胰岛素抵抗和2型糖尿病等疾病密切相关，这些疾病患者很多脂肪细胞因子的血浆浓度明显上升，但脂联素水平却显著下降[30]。

实验检测了各处理组小鼠附睾脂肪组织中二者的表达情况，结果如图6所示。高糖高脂饮食处理使IL-10和Adipoq的表达有所降低，但与N组差异不显著。与M组相比，灌胃D36菌与SY13菌液显著提高了IL-10基因的表达水平（P＜0.05），这一结果与前述的炎症因子的影响一致，Adipoq基因表达变化则不显著。结果表明，菌液可能通过调节脂质代谢与炎症因子相关基因的表达，进而改善机体脂代谢紊乱。

3 讨论

许多研究表明高脂饲料喂养和STZ注射是形成2型糖尿病模型的2 个重要条件[31-32]，本研究在前人对大鼠造模的基础上，采用高糖高脂饲料饲喂Balb/c小鼠诱导胰岛素抵抗，然后分次注射亚致病剂量STZ破坏胰腺功能，使胰岛β细胞对糖反应性下降，最后诱发出高血糖症及脂代谢紊乱等一系列糖尿病表现。通过一段时间乳酸菌的灌胃，测定各组小鼠血脂水平、血清炎性因子水平、肝脏抗氧化活性、糖尿病相关指标、胰腺病理切片及附睾脂肪组织基因表达情况，评估了两株乳酸菌对改善糖尿病小鼠糖脂代谢的作用。

实验结果表明，长期高糖高脂饲料的喂养使小鼠出现了血糖浓度上升、胰岛素水平增加及血脂水平上升等现象，表明小鼠出现了严重的胰岛素抵抗[33]。口服葡萄糖耐量结果显示，小鼠空腹注射葡萄糖120 min后，N组血糖浓度基本回到灌胃前的水平，但M组外周血糖仍不能降至正常水平，说明小鼠糖耐量受损，胰腺组织HE染色结果进一步说明小鼠胰岛细胞受损。经过14周菌液的灌胃，小鼠糖化血红蛋白含量、胰岛素水平及血脂TG、TC、LDL-C水平均显著下降，说明乳酸菌具有降糖降脂的功效。炎性因子和肝脏抗氧化活性结果表明，随着菌液灌胃时间的延长，血清中致炎因子TNF-α、IL-1β和IL-6含量逐渐下降，抗炎因子IL-10含量显著上升高于M组（P＜0.05），肝脏MDA水平明显降低，GSH-Px和SOD水平显著上升，说明乳酸菌能够提高机体对高脂饮食诱发的脂代谢紊乱做出积极的抗炎反应和氧化应激能力。

Adipoq是脂肪细胞分泌的一种内源性生物活性多肽或蛋白质，可以促进骨骼肌细胞的脂肪酸氧化和糖吸收，明显加强胰岛素的抑制糖原异生作用，抑制肝脏的糖生成，是机体脂质代谢和血糖稳态调控网络中的重要调节因子。另外Adipoq是一种胰岛素增敏激素，能改善小鼠的胰岛素抗性，抑制TNF的生成与释放，具有一定的抗炎症作用。本研究表明，与M组相比，乳酸菌的灌胃能刺激糖尿病小鼠Adipoq mRNA使其表达量增加，显著降低TC和LDL-C水平，这与实验性动脉粥样硬化模型中，血浆Adipoq水平与TC和LDL-C呈负相关关系，与HDL-C呈正相关关系结论一致。

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Effect of Lactobacillus on Blood Lipids in Type 2 Diabetic Mice Fed High-Glucose and High-Fat Diet

GAO Weihua1, LIU Lu2,3, WANG Fen2, PANG Xiaoyang2, ZHANG Shuwen2, LU Jing2, DUAN Jiangyan1,*, LÜ Jiaping2,*
(1. College of Life Science, Shanxi Normal University, Linfen 041000, China;2. Institute of Food Science and Technology, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China;3. Engineering Research Centre of System-Nutrition, Beijing Institute of Nutrition Resources, Beijing 100069, China)

Abstract: Objective： To study the effects of two Lactobacillus strains on blood glucose, blood lipids, serum inf l ammatory cytokines, liver antioxidant level, pancreatic pathology, and the expression of the genes encodig interleukin-10 (IL-10)and adiponectin (adipoq) in epididymal adipose tissue in diabetic mice. Methods： Out of six Lactobacillus strains, two Lactobacillu casei strains (SY13 and D36) were selected for their potent lipid-lowering effect in terms of cholesterollowering ability, and acid and bile salt tolerance in vitro. The diabetic mouse model was established by feeding mice a highglucose and high-fat diet and injecting them with streptozotocin (STZ). Totally 100 male Balb/c mice were randomly divided into four groups of 25 mice per group： control, model, SY13 and D36 groups. The control group was fed a normal diet, while all the other groups were given a high-glucose and high-fat diet. The SY13 and D36 groups were additionally administered by gavage with Lactobacillu casei SY13 and D36, respectively. Some of the mice were scarif i ed at the end of the sixth, tenth and fourth week of administration for the detection of blood glucose, blood lipids and other related biochemical indexes. HE staining was used to observe the pathological change of pancreatic tissues, and the mRNA expression of IL-10 and Adipoq genes in epididymal adipose tissues were detected by reverse transcription quantative real-time polymerase chain reaction.Results： L. casei SY13 and D36 had high cholesterol-lowering capacity, and strong acid and bile salt tolerance. Compared with the model group, both strains signif i cantly repressed the increase in blood sugar and serum total cholesterol, triglyceride and low-density lipoprotein cholesterol levels, and increased the levels of serum high-density lipoprotein chrolestserol and anti-inflammatory factor interleukin-10 (IL-10) (P ＜ 0.05). In addition, they significantly increased the activity of glutatione peroxidase, superoxide dismutase and catalase in liver and decreased malondialdehyde (P ＜ 0.05). The strains also improved glucose metabolism disorders, obviously alleviated the pathological changes of islet and adenocytic cells, and promoted the mRNA expression of IL-10 and Adipoq genes in adipose tissues. Conclusion： Lactobacillus casei SY13 and D36 can signif i cantly improve glucose and lipid metabolism in mice with diabetes induced by a high-glucose and high-fat diet combined with STZ injection.

Keywords: Lactobacillus; high-glucose and high-fat diet; serum lipids; anti-inf l ammatory factor; antioxidant activity

基金项目：农业部中央级公益性科研院所基本科研业务费项目（S2016JC01）

第一作者简介：高伟华（1992—）（ORCID： 0000-0003-3400-2058），女，硕士研究生，研究方向为生物化学与分子生物学。E-mail： 215856790@qq.com

段江燕（1966—）（ORCID： 0000-0002-0997-1204），女，教授，硕士，研究方向为植物信号转导和生物化学。E-mail： duanjiangyan123@163.com

吕加平（1963—）（ORCID： 0000-0001-9338-723X），男，研究员，博士，研究方向为乳品加工及微生物。E-mail： lvgp586@vip.sina.com

引文格式：高伟华, 刘鹭, 王芬, 等. 乳酸菌对高糖高脂2型糖尿病小鼠血脂的影响[J]. 食品科学, 2019, 40(9): 179-187. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20180122-296. http://www.spkx.net.cn

GAO Weihua, LIU Lu, WANG Fen, et al. Effect of Lactobacillus on blood lipids in type 2 diabetic mice fed high-glucose and high-fat diet[J]. Food Science, 2019, 40(9)： 179-187. (in Chinese with English abstract) DOI：10.7506/spkx1002-6630-20180122-296. http：//www.spkx.net.cn