來源：生物谷原創 2023-09-07 15:06
在一項新的研究中，來自日本理化學研究所綜合醫學科學中心的Hiroshi Ohno博士及其研究團隊對人類糞便微生物組進行了遺傳和代謝分析，然后在肥胖小鼠身上進行了驗證實驗，結果發現了一種腸道細菌，它可能
在一項新的研究中，來自日本理化學研究所綜合醫學科學中心的Hiroshi Ohno博士及其研究團隊對人類糞便微生物組進行了遺傳和代謝分析，然后在肥胖小鼠身上進行了驗證實驗，結果發現了一種腸道細菌，它可能有助于改善胰島素抵抗，從而防止肥胖和2型糖尿病的發生。相關研究結果于2023年8月30日在線發表在Nature期刊上，論文標題為“Gut microbial carbohydrate metabolism contributes to insulin resistance”。
胰島素是胰腺對血糖（血液中的葡萄糖）的反應而釋放的一種激素。正常情況下，胰島素幫助葡萄糖進入肌肉和肝臟，使它們能夠利用它。當一個人出現胰島素抵抗時，就意味著胰島素無法發揮其作用，因此會有更多的葡萄糖留在血液中，胰腺也會繼續制造更多的胰島素。胰島素抵抗會導致肥胖、糖尿病前期（pre-diabetes）和2 型糖尿病。
我們的腸道中含有數萬億個細菌，其中許多細菌會分解我們吃下的碳水化合物，否則這些碳水化合物將無法被消化。雖然許多人都認為這種現象與肥胖和糖尿病前期有關，但由于細菌種類繁多，而且缺乏代謝數據，因此事實仍不清楚。
Ohno和他的團隊通過綜合研究解決了這一問題，并在此過程中發現了一種可能有助于減輕胰島素抵抗的細菌。
首先，他們研究了 300 多名成年人在定期體檢時提供的糞便中可以檢測到的代謝物。他們將這種代謝組（metabolome）與從這些人身上獲得的胰島素抵抗水平進行了比較。Ohno 說，“我們發現，較高的胰島素抵抗與糞便中過多的碳水化合物有關，尤其是葡萄糖、果糖、半乳糖和甘露糖等單糖。”
接下來，他們描述了這些研究參與者腸道菌群的特征及其與胰島素抵抗和糞便碳水化合物的關系。胰島素抵抗較高的人的腸道中含有更多的來自毛螺菌科（Lachnospiraceae）而不是來自其他目的細菌。此外，包含毛螺菌的腸道菌群與糞便碳水化合物過多有關。因此，毛螺菌占主導地位的腸道菌群與胰島素抵抗和糞便中單糖過多有關。與此同時，在腸道中擬桿菌（Bacteroidales）多于其他類型細菌的研究參與者中，胰島素抵抗和單糖水平都較低。
圖片來自Nature, 2023, doi:10.1038/s41586-023-06466-x。
這些作者隨后開始研究細菌對細胞培養物和小鼠代謝的直接影響。在培養過程中，擬桿菌消耗的單糖與胰島素抗性高的人糞便中發現的單糖種類相同，其中細菌物種Alistipes indistinctus消耗的單糖種類最多。
這些作者在肥胖小鼠體內觀察了不同細菌對血糖水平的影響。他們發現Alistipes indistinctus能降低血糖，減輕胰島素抵抗，減少小鼠可獲得的碳水化合物數量。
這些結果與人類患者的研究結果一致，并對診斷和治療產生了影響。正如 Ohno 解釋的那樣：“由于與胰島素抵抗有關，腸道毛螺菌的存在可能是糖尿病前期的一種很好的生物標志物。同樣，使用含有Alistipes indistinctus的益生菌治療可能會改善糖尿病前期患者的葡萄糖耐受不良。”
雖然目前大多數非處方益生菌都不含這項新研究中發現的細菌，但Ohno敦促人們在使用這些益生菌時要謹慎。“這些發現需要在人體臨床試驗中得到驗證，然后我們才能推薦任何益生菌作為治療胰島素抵抗的藥物。”（生物谷 Bioon.com）
參考資料：
1. Tadashi Takeuchi et al. Gut microbiota carbohydrate metabolism contributes to insulin resistance. Nature, 2023, doi:10.1038/s41586-023-06466-x.
2. Bacteria treatment reduces insulin resistance, protects against diabetes
https://www.riken.jp/en/news_pubs/research_news/pr/2023/20230831_1/index.html
