人們普遍認(rèn)為，調(diào)整腸道微生物的組成對健康有好處。事實上，這就是推動(數(shù)十億美元)益生菌產(chǎn)業(yè)的想法。然而，確定哪些細(xì)菌可以緩解哪種疾病是一項仍處于初級階段的研究。

日本RIKEN綜合醫(yī)學(xué)科學(xué)中心的研究人員發(fā)現(xiàn)了可能有助于改善胰島素抵抗的腸道細(xì)菌，從而保護(hù)免受肥胖和2型糖尿病的發(fā)展的影響。為了做到這一點，他們采用了人類糞便微生物組的綜合多組學(xué)方法。

這項工作發(fā)表在《自然》雜志上，題為《Gut microbial carbohydrate metabolism contributes to insulin resistance.》。

細(xì)菌在胰島素抵抗中扮演什么角色？我們的腸道微生物群分解食物中的碳水化合物，從而將此過程與肥胖和糖尿病前期聯(lián)系在一起。然而，由于腸道微生物群中的細(xì)菌多樣性和代謝數(shù)據(jù)的缺乏，這種關(guān)聯(lián)一直不清楚。

現(xiàn)在，RIKEN的團(tuán)隊領(lǐng)導(dǎo)者、Hiroshi Ohno博士及其團(tuán)隊以一種無偏見的方法填補了一些空白，他們結(jié)合了糞便代謝組學(xué)、宿主代謝組學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)數(shù)據(jù)的分析，來描述微生物組在胰島素抵抗中的參與。他們的研究方法導(dǎo)致了一種可能有助于減輕胰島素抵抗的細(xì)菌的發(fā)現(xiàn)。

首先，他們檢查了超過300名成人的糞便中的代謝物，在他們進(jìn)行常規(guī)健康檢查時進(jìn)行了對比。他們將這些代謝物與同一人群的胰島素抵抗水平進(jìn)行了比較。Ohno說：“我們發(fā)現(xiàn)更高的胰島素抵抗與糞便中過量的碳水化合物相關(guān)，尤其是葡萄糖、果糖、半乳糖和甘露糖等單糖?！?/p>

更具體地說，他們發(fā)現(xiàn)糞便中的碳水化合物，特別是宿主可接觸的單糖，“在胰島素抵抗者中增加，并與微生物碳水化合物代謝和宿主炎癥細(xì)胞因子相關(guān)?！?/p>

這些研究結(jié)果表明，胰島素抵抗較高的人體內(nèi)含有比其他菌目更多的長梭桿菌科(Lachnospiraceae)細(xì)菌。此外，腸道微生物中含有長梭桿菌科細(xì)菌的樣本與含有過多糞便碳水化合物有關(guān)。因此，以長梭桿菌科為主導(dǎo)的腸道菌群與胰島素抵抗及含有過多單糖的糞便相關(guān)。與此同時，相比其他類型的細(xì)菌，腸道中含有更多擬桿菌目(Bacteroidales)類細(xì)菌的參與者的胰島素抵抗程度和單糖水平較低。

通過對研究參與者的腸道菌群與胰島素抵抗及糞便碳水化合物之間的關(guān)系進(jìn)行表征，研究人員指出，在飲食處理前，這些參與者的腸道菌群“呈現(xiàn)出一種明顯的碳水化合物代謝模式，并證明了與胰島素敏感性相關(guān)的細(xì)菌可以改善小鼠模型中的胰島素抵抗等宿主表型”。

隨后，研究人員開始研究細(xì)菌對代謝的直接影響，首先是體外培養(yǎng)，然后是小鼠模型實驗。在體外培養(yǎng)中，擬桿菌目細(xì)菌消耗與高胰島素抵抗人群糞便中發(fā)現(xiàn)的同類單糖，其中Alistipes indistinctus這一物種消耗種類最多。在肥胖小鼠中，研究團(tuán)隊觀察了不同細(xì)菌處理對血糖水平的影響。他們發(fā)現(xiàn)，A. indistinctus能夠降低血糖并減少胰島素抵抗及小鼠可利用的碳水化合物的數(shù)量。

這些結(jié)果與人體患者的發(fā)現(xiàn)相一致，并對診斷和治療產(chǎn)生了重要意義。正如Ohno所解釋的，“由于與胰島素抵抗的關(guān)聯(lián)性，腸道中存在長梭桿菌科細(xì)菌可能是預(yù)糖尿病的良好生物標(biāo)志物。同樣，含有A. indistinctus的益生菌治療可能改善預(yù)糖尿病患者的葡萄糖不耐受?！?/p>

盡管大多數(shù)非處方益生菌目前還不包含該研究所確定的細(xì)菌，但Ohno敦促在這些細(xì)菌可用時要保持謹(jǐn)慎?！霸谖覀兛梢詫⑷魏我嫔鳛橐葝u素抵抗治療推薦之前，這些發(fā)現(xiàn)需要在人體臨床試驗中得到驗證?！?/p>

參考文獻(xiàn)：Gut microbial carbohydrate metabolism contributes to insulin resistance.

編輯：周敏

排版：李麗