一些有益的微生物可以在治療2型糖尿病中發揮關鍵作用

腸道微生物群中的一些微生物在2型糖尿病中起著關鍵作用,這為可能的益生菌治療打開瞭大門,這種嚴重的代謝性疾病大約影響著十分之一的美國人。

2型糖尿病事實上是一種全球性的流行病,在未來十年中,診斷的數量預計將繼續上升,所謂的“西方飲食”——高飽和脂肪和精制糖是主要因素之一。但腸道細菌在調節飲食效果方面發揮著重要作用。

2型糖尿病以前被稱為成人型糖尿病,是一種影響身體代謝葡萄糖的慢性疾病,葡萄糖是一種關鍵的能量來源。對一些患者來說,這意味著他們的身體抵抗胰島素的影響,胰島素是胰腺產生的激素,它為糖進入細胞打開瞭大門;而另一些患者不能產生足夠的胰島素來維持正常的血糖水平。

在這兩種情況下,糖在血液中積累,如果不治療,其影響是損害許多主要器官,有時致殘或危及生命的程度。2型糖尿病的一個關鍵危險因素是超重,這通常是西方飲食加上低體力活動的結果。

人類腸道微生物群的特征是來自大約1000種不同細菌的10萬億個微生物細胞。微生物組失調或失衡通常與對人體健康的有害影響有關。

一些研究表明,生物失調是由數百種不同微生物相互作用所導致的復雜變化引起的然而,研究和其他研究表明,微生物群落的個別成員,通過飲食的改變,可能對宿主產生重大影響。

研究人員使用瞭一種新的、數據驅動的系統生物學方法,來研究西方飲食條件下宿主與微生物的相互作用。這使得他們能夠研究微生物群的個體成員是否參與瞭飲食誘導的宿主代謝變化。

分析指出,特定的微生物可能會影響一個人代謝葡萄糖和脂質的方式。更重要的是,它使我們能夠推斷這些影響對宿主是有害還是有益,並且發現瞭這些微生物與肥胖之間的聯系。

目前發現約氏乳酸桿菌(Lactobacillus johnsonii)、格氏乳酸桿菌(Lactobacillus gasseri)、回腸羅姆佈茨菌(Romboutsia ilealis)和活潑瘤胃球菌(Ruminococcus gnavus)似乎影響葡萄糖代謝。

前兩種微生物被認為是葡萄糖代謝的潛在改善劑,另外兩種則是潛在的惡化劑。總體跡象表明,個體類型的微生物和(或)其相互作用,是2型糖尿病的關鍵因素。

研究人員給老鼠喂食相當於西方飲食的食物,然後用改良劑和惡化劑補充嚙齒動物的攝入量。乳酸桿菌促進瞭肝臟線粒體的健康,這意味著宿主代謝葡萄糖和脂質的方式得到瞭改善,接受這些乳酸桿菌的老鼠的脂肪質量指數也比隻吃西方食物的老鼠低。

科學傢們將小鼠的研究結果與早期人類研究的數據進行對比,發現人體體重指數與四種細菌的豐度之間存在相關性。越多的改良劑意味著更好的體重指數,越多的惡化劑意味著更不健康的體重指數。

研究發現80%以上的肥胖患者中都存在回腸羅姆佈茨菌,這表明這種微生物可能是超重人群中一種普遍的致病菌。病原生物是一種通常與其宿主有共生關系的有機體,但在某些情況下會引起疾病。

目前觀察結果支持在西方飲食喂養的老鼠身上看到的結果,在研究所有的代謝物時,發現瞭一些可以解釋乳酸桿菌治療引起的益生菌效應的因素。

乳酸桿菌是一種微生物屬,包含數百種不同的細菌菌株。它的代表性是常見的益生菌和經常發現在許多類型的發酵食品和乳酸菌強化乳制品,如酸奶。研究揭示瞭治療2型糖尿病和肥胖癥的潛在益生菌菌株,並深入瞭解瞭它們的作用機制這意味著有機會開發靶向療法,而不是試圖恢復健康的微生物群。


來源:Nolan K. Newman et al. Host response to cholestyramine can be mediated by the gut microbiota, (2020). 

Richard R. Rodrigues et al, Transkingdom interactions between Lactobacilli and hepatic mitochondria attenuate western diet-induced diabetes, Nature Communications (2021). 

 《血管與腔內血管外科雜志》

2021.01.12