腸道菌群在人體免疫調(diào)節(jié)和維持體內(nèi)動態(tài)平衡等方面起著至關(guān)重要的作用。隨著研究的深入,科學(xué)家們不斷地發(fā)現(xiàn)腸道菌群這個小生物調(diào)控我們大健康的 “秘密”。以下為最近揭示腸道菌群和2型糖尿?。═2D)關(guān)系的3項研究。
已有大量研究表明,腸道菌群在包括T2D在內(nèi)的代謝疾病中起作用。但是,科學(xué)家們還無法確定哪些特定菌群與T2D的積極代謝結(jié)果有關(guān)。再加上現(xiàn)有的研究T2D與腸道微生物組之間聯(lián)系的文獻(xiàn)“魚龍混雜”,于是,美國俄勒岡州立大學(xué)的一個團(tuán)隊研究了有關(guān)T2D患者微生物組的最新文獻(xiàn),并總結(jié)成了相關(guān)綜述文章,發(fā)表在《柳葉刀》雜志子刊EBioMedicine上。
DOI:https://doi.org/10.1016/j.ebiom.2019.11.051
這篇綜述研究了42項關(guān)于腸道菌群與T2D之間關(guān)系的人體研究發(fā)現(xiàn)一致結(jié)論:Bacteroides、Faecalibacterium、Akkermansia、Roseburia與T2D呈負(fù)相關(guān),Ruminococcus、Fusobacterium、Blautia屬與T2D呈正相關(guān)。
最常發(fā)現(xiàn)與T2D相關(guān)的微生物屬
Lactobacillus(乳桿菌)雖然經(jīng)常被發(fā)現(xiàn)和報道,但根據(jù)最新的這項綜述總結(jié),乳桿菌屬表現(xiàn)出不一致的結(jié)果。乳桿菌對T2D的積極作用在11項研究中得到驗證,然而,這些研究中大多數(shù)將乳桿菌與另一屬結(jié)合在一起。最常見的組合是和Bacteroides(雙歧桿菌),因此研究人員懷疑這兩種微生物可能以某種協(xié)同方式起作用,以預(yù)防T2D。
為此,作者認(rèn)為T2D和微生物組研究不能“一刀切”。相反,可能需要朝著“精準(zhǔn)/個性化的藥物”發(fā)展,即通過微生物基因組的組合為特定患者選擇抗糖尿病藥和益生菌。
Nature子刊:T2D影響肥胖者的菌群分布來自加拿大拉瓦爾大學(xué)魁北克心肺研究所(IUCPQ)和麥克馬斯特大學(xué)的研究人員在《Nature Metabolism》雜志上發(fā)表的一項研究指出,與非糖尿病患者相比,糖尿病患者的血液、肝臟和某些腹部脂肪沉積具有不同的細(xì)菌特征。
https://doi.org/10.1038/s42255-020-0178-9
具體來說,研究人員使用了40名患有嚴(yán)重肥胖的病人在減肥手術(shù)(胃旁路手術(shù))中的血液和組織樣本來證明這一點(diǎn)。其中一半的受試者患有T2D,而其他的受試者表現(xiàn)出胰島素抵抗(即沒有T2D)。研究人員確定了每個樣本組織的細(xì)菌遺傳物質(zhì),這些組織來自肝臟和三種腹部脂肪沉積。根據(jù)細(xì)菌的種類和它們的相對豐度,研究人員能夠確定每個組織的細(xì)菌特征。
工作流程圖
有趣的是,結(jié)果顯示了糖尿病患者和非糖尿病患者之間明顯不同的細(xì)菌特征。在T2D患者中,肝臟和大網(wǎng)膜脂肪組織(連接胃和橫結(jié)腸的脂肪組織)的細(xì)菌負(fù)荷最高。而這兩個區(qū)域在代謝調(diào)節(jié)中起著重要作用。
該研究的第一作者Andre Marette解釋說,“我們的發(fā)現(xiàn)表明,在嚴(yán)重肥胖的人群中,細(xì)菌或細(xì)菌碎片與T2D的發(fā)生有關(guān)。肥胖患者的腸道屏障更容易滲透,我們猜測活的細(xì)菌和細(xì)菌碎片會越過這個屏障,引發(fā)炎癥過程,最終阻止胰島素發(fā)揮作用,也就是說通過作用于代謝組織來調(diào)節(jié)血糖水平?!?/p>
對組織樣本中檢測到的細(xì)菌進(jìn)行更仔細(xì)的基因分析后發(fā)現(xiàn),它很可能來自腸道。這一發(fā)現(xiàn)證實(shí)了在組織樣本中看到的微生物負(fù)荷是細(xì)菌易位的結(jié)果這一假設(shè)。
Cell子刊:腸道菌群代謝物恢復(fù)胰島功能微生物影響我們健康的一個基本途徑是通過代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生。腸道中的細(xì)菌數(shù)量眾多,會產(chǎn)生大量代謝產(chǎn)物,這些代謝產(chǎn)物可以影響從免疫系統(tǒng)到心理健康在內(nèi)的所有事物。
為此,加拿大麥吉爾大學(xué)、日本京都大學(xué)和法國INSERM /巴黎大學(xué)的研究人員進(jìn)行了一項合作研究,旨在發(fā)現(xiàn)哪些腸道細(xì)菌代謝產(chǎn)物可以幫助患有1型或2型糖尿病的人。結(jié)果一種名為“4-Cresol”的代謝物脫穎而出。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《Cell Reports》雜志上。
DOI:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2020.01.066
具體來說,研究小組使用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對148名成年人的血液樣本進(jìn)行半定量的靶向代謝組學(xué)分析,希望鑒別出不同疾病對應(yīng)的分子標(biāo)志物。其中,4-Cresol,這種腸道菌群的代謝產(chǎn)物含量與糖尿病的發(fā)生成負(fù)相關(guān)。即,血糖越高者體內(nèi)4-Cresol含量越低。
隨后的動物實(shí)驗顯示,無毒、低劑量(0.5mg/kg/天)的4-Cresol可增加胰腺β細(xì)胞(分泌胰島素的細(xì)胞)的增殖,并改善血糖控制,同時減少肥胖跡象。
4-Cresol是酪氨酸和苯丙氨酸的結(jié)腸微生物發(fā)酵的產(chǎn)物。它也存在許多食品和飲料中,包括番茄、蘆筍、乳制品、咖啡和茶。
“盡管目前缺乏刺激胰腺β細(xì)胞增殖和改善β細(xì)胞功能以恢復(fù)胰島素分泌的療法,但這些結(jié)果尤其令人鼓舞,”該新研究的資深作者Dominique Gauguier說道。此外,他們證實(shí)了腸道細(xì)菌產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物的有益作用,并為糖尿病、肥胖癥和肝脂肪變性開辟了新的治療途徑。
接下來,Gauguier和他的研究團(tuán)隊計劃將糖尿病研究中證明的方法“復(fù)制”應(yīng)用于其他疾病,旨在研究哪些代謝物可以直接與特定疾病相關(guān)聯(lián),從而可以通過直接使用這些分子或以靶向方式調(diào)節(jié)微生物組以產(chǎn)生這些有用的代謝物來進(jìn)行治療。
Gauguier說:“我們的目標(biāo)是開發(fā)一種治療方法,通過促進(jìn)‘好’菌的增殖,從而產(chǎn)生治療劑量的細(xì)菌代謝物,從而對腸道菌群進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)。”
參考資料:
[1] Gut microbiome studies reveal new bacterial links with diabetes
[2] Bacteria potentially involved in the development of Type 2 diabetes
轉(zhuǎn)載自生物探索