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「腸菌牌」降糖藥,你聽過嗎?隨著人們生活方式和飲食結(jié)構(gòu)的改變,肥胖、糖尿病的發(fā)病率越來越高,已嚴(yán)重威脅人類健康。有研究指出,腸道菌群在糖尿病的發(fā)生發(fā)展中起重要作用,目前二者相關(guān)性已成為研究熱點(diǎn)。
面對(duì)如此厲害的腸道菌群,我們不禁疑問:它是怎么發(fā)揮作用的呢?
腸菌“模仿”人體信號(hào),操控血糖 國(guó)內(nèi)外不少學(xué)者將目光注意到了人體內(nèi)的腸道菌群,并發(fā)現(xiàn)腸道細(xì)菌分泌的一類小分子物質(zhì),可以模仿人體細(xì)胞之間交流過程中使用的化學(xué)語言,從而影響人體血糖代謝。 這類可以傳導(dǎo)細(xì)胞信號(hào)的小分子物質(zhì),被稱作配體,配體必須與其對(duì)應(yīng)的受體結(jié)合才能發(fā)揮功能。G蛋白偶聯(lián)受體(GPCRs)是人體內(nèi)最大的細(xì)胞膜表面受體,分布在人體所有的器官和組織內(nèi),與配體結(jié)合后可以激活細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)通路,引起細(xì)胞狀態(tài)的改變。
2015年,科學(xué)家曾在共生細(xì)菌中分離出小分子物質(zhì),發(fā)現(xiàn)與人體內(nèi)源性配體結(jié)構(gòu)十分相似,而且體外培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)證明,這種小分子物質(zhì)能與GPCRs結(jié)合并發(fā)揮一定作用。因此科學(xué)家們表示,腸道菌群與人體細(xì)胞的“交流方式”可能就是通過“模仿”人內(nèi)源性配體與GPCRs結(jié)合,從而影響人體血糖水平。 由此可見,保持正常健康的腸道菌群對(duì)于維持身心健康起著至關(guān)重要的作用。不過一些研究也表示血糖控制障礙、胰島素抵抗可能與特定腸道菌群組成有關(guān)系。2012年,國(guó)內(nèi)的研究團(tuán)隊(duì)對(duì)345名個(gè)體的腸道菌群進(jìn)行測(cè)序分析,發(fā)現(xiàn)2型糖尿病患者就存在腸道菌群失調(diào),導(dǎo)致產(chǎn)丁酸的細(xì)菌數(shù)量減少,而各種條件致病菌數(shù)量增多。目前對(duì)于腸道菌群控制血糖的機(jī)制,主要考慮以下三個(gè)方面: 1腸菌通過炎癥反應(yīng)影響血糖 2007年P(guān)atrice D. Cani 提出“代謝性內(nèi)毒素血癥假說,即腸道細(xì)菌產(chǎn)生的內(nèi)毒素可引起低度的慢性炎癥,造成血糖和胰島素調(diào)節(jié)的異常,出現(xiàn)肥胖、胰島素抵抗等代謝損傷。
因?yàn)?/span>腸道菌群失衡時(shí),腸道菌群的種類組成、豐度以及功能則發(fā)生改變,益生菌減少,有害菌增加,菌群種類減少。這樣會(huì)引起機(jī)體炎癥反應(yīng)水平升高,使體質(zhì)指數(shù)增加,促進(jìn)胰島素抵抗,最終導(dǎo)致糖尿病發(fā)生。 2腸菌通過分泌膽汁酸影響血糖 目前已公認(rèn),腸道菌群在2型糖尿病的發(fā)生發(fā)展中起重要作用,2019年《美國(guó)科學(xué)院院報(bào)》上發(fā)表的一項(xiàng)研究則給出了明確的答案。 加拿大和澳大利亞的研究人員發(fā)現(xiàn),失調(diào)的腸道菌群可通過分泌次級(jí)膽汁酸刺激腸壁細(xì)胞大量分泌5-羥色胺,進(jìn)而升高血糖水平,使患者長(zhǎng)期處于持續(xù)高血糖狀態(tài),導(dǎo)致糖尿病的發(fā)生發(fā)展。 可見,次級(jí)膽汁酸分泌增加是腸道菌群對(duì)血糖下手的重要第一步。 3腸菌通過代謝物影響糖代謝 除膽汁酸途徑外,腸道菌群還可能通過短鏈脂肪酸(SCFAs)來影響糖尿病的進(jìn)展。SCFAs是腸道菌群發(fā)酵食物產(chǎn)生多種代謝產(chǎn)物之一,包括乙酸、丙酸、丁酸等。
2019年荷蘭格羅寧根大學(xué)和英國(guó)牛津大學(xué)的研究證實(shí)了腸道菌群導(dǎo)致糖代謝功能障礙的因果關(guān)系,并提出了腸道微生物產(chǎn)生SCFAs的變化是重要機(jī)制。其結(jié)果表明,糞便中丁酸鹽含量越高,預(yù)示著胰島素反應(yīng)越好;另一方面,糞便中丙酸含量升高則會(huì)增加2型糖尿病風(fēng)險(xiǎn),而這些均與基因有一定關(guān)系。
血糖不穩(wěn),腸道菌群來幫忙 目前已有大量關(guān)于通過調(diào)理腸道菌群來改善糖尿病的實(shí)驗(yàn)研究,證明了通過改善飲食結(jié)構(gòu)、調(diào)節(jié)腸道菌群,確實(shí)可以改善和緩解糖尿病。在2016年,刊登在《糖尿病護(hù)理》期刊上的一篇回顧研究中,就顯示出腸道菌群能改變體質(zhì)。 經(jīng)過減重手術(shù)的小鼠,用瘦小鼠的糞便移植改善腸道環(huán)境之后,還是一樣瘦,但用胖小鼠的糞便移植后,卻變胖了,可能是來自腸道菌群代謝的短鏈脂肪酸,改變了小鼠體內(nèi)的腸道環(huán)境。
而2019年的另一篇研究也提到,乳酸桿菌、雙歧桿菌(比菲德氏菌)能產(chǎn)生類似體內(nèi)天然降血糖藥物的效果,可以增加飽腹感、控制想吃東西的欲望,同時(shí)可以間接降低血糖。
2020年,一位58歲胰島素依賴型男性患者進(jìn)行腸道菌群移植治療,該患者在移植前長(zhǎng)期注射“胰島素18U,每天2次”,長(zhǎng)達(dá)6年,但血糖仍控制不佳。入院時(shí)空腹血糖高達(dá)19.64mmol/L,經(jīng)過胰島素強(qiáng)化治療后,血糖仍處于較高水平。 菌群移植后第2天,患者在營(yíng)養(yǎng)及飲食知道的前提下,停用胰島素,調(diào)整降糖方案為兩聯(lián)口服降糖藥,血糖逐漸下降,達(dá)到糖尿病緩解狀態(tài)。 盡管糖脂代謝疾病卻一直霸占著世界上疾病發(fā)病率、致死率的榜位,其糖脂代謝疾病患者每年都在不斷遞增。但幸運(yùn)的是,越來越多的研究學(xué)者加入對(duì)腸道菌群與糖脂代謝疾病聯(lián)系的研究探索中,也有越來越多的研究成果表明腸道菌群確實(shí)可以干預(yù)影響糖脂代謝疾病的發(fā)生,這為以后利用腸道菌群治療糖脂代謝疾病提供了可能。
腸道菌群有望成為當(dāng)今億萬糖脂代謝疾病患者新的“救命稻草”,而且有可能成為新的治療靶點(diǎn)和方向,為糖脂代謝疾病的預(yù)防和治療提供新的思路和方法。 |