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Genistein improves glucose metabolism and promotes adipose tissue browning through modulating gut microbiota in mice

染料木素 肠道菌群 白色脂肪组织 脂肪组织 内分泌学 内科学 生物 碳水化合物代谢 新陈代谢 产热素 褐变 生物化学 医学
作者
Shunhua Li,Liyuan Zhou,Qian Zhang,Miao Yu,Xinhua Xiao
出处
期刊:Food & Function [Royal Society of Chemistry]
卷期号:13 (22): 11715-11732 被引量:17
标识
DOI:10.1039/d2fo01973f
摘要

Genistein has beneficial effects on glucose metabolism and adipose tissue browning which paralleled with gut microbiota alterations. However, the causality is unclear. This study aims to evaluate whether genistein could ameliorate metabolism and activate the browning program and whether gut microbiota is indispensable for these alterations. We examined the effect of 10-week genistein gavage (30 mg kg-1 d-1) on glucose metabolism in C57BL/6J mice. Cecal contents were collected for 16s rRNA sequencing. The mRNA of browning markers was quantified in adipose tissues. Antibiotic administration was used to deplete gut microbiota. The lean mice with a normal control diet and genistein exhibited better glucose tolerance and higher expression of UCP1 and PGC1α in white fat compared with those without genistein. Markedly enriched Blautia, Ruminiclostridium_5, and Ruminiclostridium_9 in genistein-treated mice were significantly correlated with browning markers and glucose tolerance. In obese mice, genistein alleviated the detrimental effects of a high-fat diet on glucose homeostasis and increased UCP1 and PGC1α expression in brown fat. Obvious increases in Ruminiclostridium, Rikenella, and Clostridium_sensu_stricto_1 by genistein were associated with metabolic improvement. However, depleting gut microbiota abolished these benefits. Overall, our findings indicated that gut microbiota contributed to enhanced glucose metabolism and adipose tissue browning of genistein, providing a promising target for metabolic health protection.
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