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肠道菌群会改善胰岛素响应:为糖尿病患者带来福音

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发表于 2019-2-21 21:57:44 | 显示全部楼层 |阅读模式
来源:奇点网

现在发现的肠道微生物与疾病的关系可谓数不胜数,癌症、心血管疾病、肥胖等各种常见的疾病都与它相关,不仅如此,前不久我们还刚报道了肠道微生物竟然还与抑郁症有关系。  这让奇点糕不尽感叹,人体到底谁说了算?!
  不过,之前大部分研究都只是证明肠道微生物与疾病可能有关,并不能说明就是肠道微生物导致了这些疾病。
  可是就在今天,科学家终于敲下了肠道微生物与一种常见疾病——糖尿病之间关系的实锤。
  荷兰格罗宁根大学的Cisca Wijmenga 和英国牛津大学的Mark McCarthyl领导的一个联合团队发现,肠道微生物产生的丁酸,能改善人体的胰岛素响应;而另一种产物丙酸的异常,则会提高2型糖尿病的发病风险。相关研究发表在著名学术期刊Nature Genetics上[1]。
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本文通讯作者Cisca Wijmenga 博士


  人体微生物的数量甚至超过了人体本身细胞的数量,如此庞大的菌群必然会对身体产生千丝万缕的影响。而大部分菌群又都存在于肠道中,因此,肠道微生物一直是近年来研究的热点。
  不过,现在对肠道微生物的研究普遍存在一些问题。
  一方面,很多研究都做的不够深入,很多情况下都只发现了一些相关性的证据(如菌群变动与疾病相关等),缺少细致的因果关系,这样就很难应用于临床[2]。
  另一方面,还有不少研究是在动物身上完成的,例如,科学家就在动物中发现,肠道微生物促进2型糖尿病发展的原因[3]。这些研究可能找到因果关系,但很难说就一定适用于人体。

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虽然人们发现,肠道菌群与2型糖尿病各种相关。可是目前还缺少在人体中,肠道微生物与2型糖尿病之间关系的直接证据。这也让通过干预肠道微生物,防止糖尿病的努力裹步不前。
  不过,人们一直在努力朝这个目标前进。
  之前有研究表明,由肠道微生物发酵产生的短链脂肪酸会影响血糖的水平[4]。但是,对于各种不同的短链脂肪酸(如乙酸、丙酸、丁酸等)到底发挥了怎样的作用,目前还不清楚。
  为了搞清这个问题,研究者们收集了荷兰952名志愿者的数据,包括:全基因组数据、肠道宏基因组(指肠道中全部微生物的基因组)数据、粪便中短链脂肪酸的含量,以及他们的临床数据进行分析。其中,临床数据包括各种人体参数及血糖指标。
  他们试图找到肠道微生物组——代谢产物组——人体指标(包括血糖指标)之间的具体联系。
  从这些数据中,研究人员着重分析了245种微生物特征,包括2种粪便中的短链脂肪酸水平、57种独特的微生物分类单元以及186条微生物的信号通路。

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他们通过一种叫双向孟德尔随机化设计的方法,来寻找微生物特征与血糖特征之间的因果关系。并用反变量加权方法进行检验,以鉴定出最佳的可能。
  经过分析,研究人员发现在口服葡萄糖耐量试验中,4-氨基丁酸的降解与胰岛素分泌的上升有关。
  4-氨基丁酸的降解产物正是丁酸。而在这些人的样本中,4-氨基丁酸降解通路活跃的菌(Eubacterium rectaleRoseburia intestinalis)正是著名的丁酸产生菌。
  这说明丁酸很可能在摄入葡萄糖后,促进β细胞分泌胰岛素,调节血糖。

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丁酸促进胰岛素响应


  这个观点得到了一个独立的临床研究的证明。
  一项对35名健康个体中的肠道菌群干预试验表明,通过补充益生菌降低产生丁酸盐的细菌的水平,会对葡萄糖代谢产生不利影响。
  并且,研究人员还发现肠道菌群生产的另外一种短链脂肪酸——丙酸,会增加糖尿病的风险。粪便中丙酸含量越高,2型糖尿病风险越高。而对英国一个数据库里的数据进行检索,也印证了这个结果,粪便里丙酸水平升高与2型糖尿病的风险升高有关。
  这说明丙酸可以作为预测2型糖尿病的风险因素。而且,人们可以从丙酸出发,寻找2型糖尿病产生的机制。
  这个研究首次在人体中找到了,肠道菌群与胰岛素抵抗以及2型糖尿病之间的因果关系。即:丁酸可以促进餐后胰岛素分泌;而粪便中丙酸含量的增加,会提高2型糖尿病的风险。
  当然,作者也表示,丙酸与糖尿病风险之间的因果关系,需要进一步的研究。现在还是要谨慎对待。
  此外,虽然这个队列是目前在人群研究中最大的队列,但是仍然不足以弄清所有肠道微生物的特征。因此,后面需要更大、更全面的人群研究。
  不过,无论如何,这个研究为后来的研究者们指明了方向。向人们展示了通过干预肠道微生物(如生产丁酸)治疗调节血糖,以及通过肠道微生物预测和及早防治2型糖尿病的广阔前景。



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