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型糖尿病（T2D）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“魚龍混雜”，于是，美國俄勒岡州立大學的一個團隊研究了有關(guān)T2D患者微生物組的最新文獻，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，作者認為T2D和微生物組研究不能“一刀切”。相反，可能需要朝著“精準/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魁北克心肺研究所(IUCPQ)和麥克馬斯特大學的研究人員在《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。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)的細菌負荷最高。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，在嚴重肥胖的人群中，細菌或細菌碎片與T2D的發(fā)生有關(guān)。肥胖患者的腸道屏障更容易滲透，我們猜測活的細菌和細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。”
對組織樣本中檢測到的細菌進行更仔細的基因分析后發(fā)現(xiàn)，它很可能來自腸道。這一發(fā)現(xiàn)證實了在組織樣本中看到的微生物負荷是細菌易位的結(jié)果這一假設(shè)。
Cell子刊：腸道菌群代謝物恢復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、日本京都大學和法國INSERM /巴黎大學的研究人員進行了一項合作研究，旨在發(fā)現(xiàn)哪些腸道細菌代謝產(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行半定量的靶向代謝組學分析，希望鑒別出不同疾病對應(yīng)的分子標志物。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)生成負相關(guān)。即，血糖越高者體內(nèi)4-Cresol含量越低。
隨后的動物實驗顯示，無毒、低劑量（0.5mg/kg/天）的4-Cresol可增加胰腺β細胞（分泌胰島素的細胞）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細胞增殖和改善β細胞功能以恢復胰島素分泌的療法，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，他們證實了腸道細菌產(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和他的研究團隊計劃將糖尿病研究中證明的方法“復制”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行治療。
Gauguier說：“我們的目標是開發(fā)一種治療方法，通過促進‘好’菌的增殖，從而產(chǎn)生治療劑量的細菌代謝物，從而對腸道菌群進行精細調(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
