糖尿病是一种肠道细菌病

2019-11-19 07:29阅读:
链脲佐菌素诱导糖尿病大鼠模型肠道菌群变化
糖尿病是血糖自平衡失调导致的慢性代谢性综合征,主要表现为高血糖及一系列相关症状。
据卫生组织报告,2014年全球糖尿病患病人数为4.22亿。
据糖尿病联合会2017年发布的资料,我国现有糖尿病患者1.14亿人,超过印度,成为世界上糖尿病患者人数较多的。
糖尿病是环境菌群、宿主遗传与应激等复杂因素相互作用的结果。
肠道菌群作为一种环境因素,参与宿主体内糖脂代谢、氨基酸转运等多种生理生化进程,显著地影响着宿主的健康状态。
随着高通量测序和生物信息学分析技术的不断进步,人们对肠道菌群与糖尿病间关系的认识也越来越深入。


肠道菌群与肥胖及2型糖尿病关系的研究进展
作者:纪立农JiLinong
摘要:
Metabolic diseases such as obesity and diabetes have been the most serious social and health problems in the world. Current treatments mainly focus on the disease consequence rather than the cause of metabolic disorders, and it is difficult to curb the global trend of explosive growth of patients. Thus new and more effective prevention and treatment strategies are needed. Genetics and environment influence the process of obesity and diabetes. But the genomic analysis only ac
counts for 10% to 20% of the metabolic diseases, while environmental factors such as diet and other lifestyle habits play an important role in the onset of metabolic diseases. In recent years, an increasing number of studies have shown that human gut microbiota is closely related to the onset and development of metabolic diseases such as obesity and type 2 diabetes. The rapid progress in this emerging academic field will not only help elucidate the pathogenesis of metabolic disease, but will also provide direction for exploring new therapeutic targets and pathways.
就在今日,科学家总算敲下了肠道微生物与一种常见疾病——糖尿病之间联络的实锤。
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,肠道微生物发生的丁酸,能改进人体的胰岛素呼应;而另一种产品丙酸的反常,则会进步2型糖尿病的发病危险。相关研讨宣布在闻名学术期刊Nature Genetics上[1]。
本文通讯作者Cisca Wijmenga 博士
人体微生物的数量乃至超过了人体自身细胞的数量,如此巨大的菌群必定会对身体发生千丝万缕的影响。而大部分菌群又都存在于肠道中,因而,肠道微生物一直是近年来研讨的热门。
不过,现在对肠道微生物的研讨普遍存在一些问题。
一方面,许多研讨都做的不行深化,许多情况下都只发现了一些相关性的依据(如菌群变化与疾病相关等),短少详尽的因果联络,这样就很难应用于临床[2]。
另一方面,还有不少研讨是在动物
身上完结的,例如,科学家就在动物中发现,肠道微生物促进2型糖尿病开展的原因[3]。这些研讨或许找到因果联络,但很难说就必定适用于人体。

尽管人们发现,肠道菌群与2型糖尿病各种相关。可是现在还短少在人体中,肠道微生物与2型糖尿病之间联络的直接依据。这也让经过干涉肠道微生物,避免糖尿病的尽力裹步不前。
不过,人们一直在尽力朝这个方针行进。
之前有研讨标明,由肠道微生物发酵发生的短链脂肪酸会影响血糖的水平[4]。可是,关于各种不同的短链脂肪酸(如乙酸、丙酸、丁酸等)究竟发挥了怎样的效果,现在还不清楚。
为了搞清这个问题,研讨者们收集了荷兰952名志愿者的数据,包含:全基因组数据、肠道宏基因组(指肠道中悉数微生物的基因组)数据、粪便中短链脂肪酸的含量,以及他们的临床数据进行剖析。其间,临床数据包含各种人体参数及血糖目标。
他们企图找到肠道微生物组——代谢产品组——人体目标(包含血糖目标)之间的详细联络。
从这些数据中,研讨人员侧重剖析了245种微生物特征,包含2种粪便中的短链脂肪酸水平、57种共同的微生物分类单元以及186条微生物的信号通路。

他们经过一种叫双向孟德尔随机化规划的办法,来寻觅微生物特征与血糖特征之间的因果联络。并用反变量加权办法进行查验,以判定出最佳的或许。
经过剖析,研讨人员发现在口服葡萄糖耐量实验中,4-氨基丁酸的降解与胰岛素排泄的上升有关。
4-氨基丁酸的降解产品正是丁酸。而在这些人的样本中,4-氨基丁酸降解通路活泼的菌(Eubacterium rectale和Roseburia intestinalis)正是闻名的丁酸发生菌。
这阐明丁酸很或许在摄入葡萄糖后,促进β细胞排泄胰岛素,调理血糖。
丁酸促进胰岛素呼应丁酸促进胰岛素呼应
这个观念得到了一个独立的临床研讨的证明。
一项对35名健康个别中的肠道菌群干涉实验标明,经过弥补益生菌下降发生丁酸盐的细菌的水平,会对葡萄糖代谢发生晦气影响。
并且,研讨人员还发现肠道菌群出产的别的一种短链脂肪酸——丙酸,会添加糖尿病的危险。粪便中丙酸含量越高,2型糖尿病危险越高。而对英国一个数据库里的数据进行检索,也印证了这个成果,粪便里丙酸水平升高与2型糖尿病的危险升高有关。
这阐明丙酸能够作为猜测2型糖尿病的危险要素。并且,人们能够从丙酸动身,寻觅2型糖尿病发生的机制。
这个研讨初次在人体中找到了,肠道菌群与胰岛素反抗以及2型糖尿病之间的因果联络。即:丁酸能够促进餐后胰岛素排泄;而粪便中丙酸含量的添加,会进步2型糖尿病的危险。
当然,作者也表明,丙酸与糖尿病危险之间的因果联络,需求进一步的研讨。现在仍是要慎重对待。
此外,尽管这个行列是现在在人群研讨中最大的行列,可是依然不足以澄清一切肠道微生物的特征。因而,后边需求更大、更全面的人群研讨。
不过,无论如何,这个研讨为后来的研讨者们指明晰方向。向人们展现了经过干涉肠道微生物(如出产丁酸)医治调理血糖,以及经过肠道微生物猜测和及早防治2型糖尿病的宽广远景。