糖尿病

“神药”二甲双胍降糖之谜,肠道细菌发挥关键作用!

作者:伊文 来源:生物探索 日期:2017-11-02
导读

         10月19日,最新发表在Cell Metabolism杂志上的一项研究中,借助啮齿动物,来自加拿大的一个科学家小组设计了一系列的实验,来调查二甲双胍如何通过改变肠道微生物群来降低血糖。 实验中,研究人员发现,高脂肪饮食减少了小肠中乳酸杆菌(Lactobacillus)的数量,并破坏了对调节和稳定血糖至关重要的一个主要信号通路SGLT1。而二甲双胍治疗可以恢复小肠上段乳酸杆菌的数量以及SGLT1信

关键字:  肠道细菌 

        10月19日,最新发表在Cell Metabolism杂志上的一项研究中,借助啮齿动物,来自加拿大的一个科学家小组设计了一系列的实验,来调查二甲双胍如何通过改变肠道微生物群来降低血糖。

        实验中,研究人员发现,高脂肪饮食减少了小肠中乳酸杆菌(Lactobacillus)的数量,并破坏了对调节和稳定血糖至关重要的一个主要信号通路——SGLT1。而二甲双胍治疗可以恢复小肠上段乳酸杆菌的数量以及SGLT1信号通路。

        科学家还将来自“二甲双胍治疗的、用高脂肪饮食喂养的”啮齿动物小肠上段的肠道细菌移植到了“未经二甲双胍治疗但也吃高脂肪饮食”的啮齿动物中。结果显示,被移植的啮齿动物的小肠中乳酸杆菌增加了,同时,SGLT1通路的功能也修复了。

        论文的共同第一作者Paige V. Bauer表示,解析二甲双胍的作用机制能够帮助鉴定和开发替代性的、更有效的糖尿病疗法。这是一个重要的目标,因为约25%的患者会遭受二甲双胍相关的副作用,如虚弱、胃痛和恶心。

        Tony Lam教授(图片来源:多伦多大学)

        通讯作者、多伦多大学的生理学和医学教授Tony Lam博士说:“这项新研究首次报道了小肠上段的一种调节机制,这种机制将二甲双胍引发的肠道微生物组的变化与啮齿动物中血糖水平的降低联系了起来。”不过,他也强调,这种机制的临床意义还需要在人类中进行进一步研究。

        事实上,近几年,越来越多的证据表明,二甲双胍的降糖作用可能与肠道菌群有关。2015年12月,发表在顶级期刊Nature杂志上的一项研究率先证实,二甲双胍使得2型糖尿病患者肠道菌群发生了有利的改变。它提升了细菌生成某些类型短链脂肪酸(如丁酸、丙酸)的能力。

        一年后,发表在Diabetes Care杂志上的一项研究也证实,二甲双胍似乎改变了肠道微生物的组成。研究调查了28位糖尿病患者(有14位服用二甲双胍),以及84位非糖尿病患者,利用16S rRNA基因测序分析了肠道微生物的组织和结构。

        结果发现,与非糖尿病患者相比,服用二甲双胍的糖尿病患者具有较高相对丰度的Akkermansia muciniphila(一种人类肠道粘蛋白降解细菌)、多种与短链脂肪酸(SCFA)产生相关的肠道微生物(包括Butyrivibrio、Bifidobacterium bifidum、Megasphaera),以及普氏菌的一个OUT(Operational Taxonomic Unit)。

        今年5月22日,来自瑞典、西班牙等国的一个国际研究小组也在Nature Medicine杂志上发表了一项相关的成果。研究证实,二甲双胍可能通过改变肠道细菌的组成来发挥降糖作用。

        具体来说,研究招募了40名被新诊断为2型糖尿病的志愿者。他们被随机分配,服用二甲双胍或安慰剂4个月。结果发现,服用二甲双胍的志愿者的肠道细菌改变更为显著:二甲双胍似乎促进了细菌Akkermansia和Bifidobacterium的生长。实验室研究也表明,在二甲双胍存在时,这两种细菌生长的得更快。这一结果也部分验证了上述Diabetes Care论文的结论。

        研究人员还采集了3位志愿者服用二甲双胍前,以及服用二甲双胍后的粪便样本,并将这些粪便样本喂给高脂肪饮食(作用是模拟人类2型糖尿病)的小鼠。结果发现,从接受二甲双胍治疗个体中采集的粪便似乎提高了小鼠的葡萄糖耐受性。但是接受二甲双胍治疗前患者的粪便对任何小鼠都没有影响。总结来说,这些结果表明,二甲双胍至少在一定程度上通过促进肠道细菌的生长来发挥作用。

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