糖尿病治疗新靶点:肠道菌群?
肠道菌群与糖尿病
北京大学人民医院张秀英教授介绍,肠道菌群自人出生时便开始形成,通过长期协同进化,已成为人体密不可分的“环境”因素,被称为人体后天获得的“新系统”或“新器官”。2012年我国学者发表于Nature的研究通过元基因组关联分析发现,T2DM的菌群多样性下降,菌群丰度谱发生改变,某些产丁酸益生菌减少,条件致病菌数量增加,还发现了有益菌群和有害菌群之间存在拮抗关系。张教授等比较不同糖耐量状态个体的肠道菌群丰度发现,T2DM患者的梭杆菌丰度较高;对不同糖耐量状态个体的代谢组学研究显示,糖耐量正常组和T2DM组之间有明显的分离趋势。
上海交通大学生命科学技术学院赵立平教授团队开展了大量肠道菌群相关研究,致力于在科赫法则框架内深入研究肠道菌群与肥胖的因果关系,鉴定更多关键功能菌。赵教授指出,越来越多的证据表明,菌群失调造成内毒素入血所致慢性炎症是推动肥胖、糖尿病等代谢性疾病发展的重要因素之一。赵教授院队曾在重度肥胖患者肠道中分离出一种占绝对优势、能产内毒素的条件致病菌,单独接种到无菌小鼠体内可引起其重度肥胖表型,表明肠道菌群的某些成员有引发代谢性疾病能力。因此,研究人体代谢表型时,需关注肠道菌群贡献,这对于揭示人体代谢性疾病的发生机理、开发慢性病防治新方法意义重大。
上海交通大学附属第一人民医院彭永德教授指出,肠道菌群是肥胖症/糖尿病形成的“关卡”。多项研究表明,T2DM时的肠道菌群结构发生改变,条件致病菌和硫酸盐还原菌丰度增加,产丁酸盐细菌丰度下降。以肠道菌群为靶点的T2DM干预研究旨在建立一套以肠道菌群为靶点的糖尿病干预方案,探讨改善糖尿病前期和糖尿病患者肠道菌群对糖尿病及其并发症的影响,并进一步论证肠道菌群在T2DM发生发展中的地位和作用。彭教授认为,基于肠道的治疗策略为糖尿病及其并发症防治提供了新前景。随着肠道菌群与糖尿病关系研究的愈发透彻,以肠道菌群为靶点的糖尿病治疗与预防必然会为解决糖尿病问题带来更多科学有效的新方法。
从肠道菌群角度的血糖干预策略
深圳华大基因研究院冯强副院长指出,糖尿病尤其是T2DM的早期诊断和干预在世界范围内都是亟待解决的难题。作为代谢性疾病之一,T2DM具有典型的此类疾病特征,即与现代生活方式所致营养过剩密切相关。人肠道微生物可看作人体的另一器官,并且在代谢系统中处于直接与营养物质接触的最前端和最重要的地位,与代谢性疾病的发生发展密切相关,这在他们团队2012年发表于Nature的T2DM和肠道微生物的关联研究中得到了证明。同时,饮食和生活方式又会对人肠道微生物的结构和功能产生影响,高脂高热量饮食或抗生素滥用等都可能导致肠道微生态失衡,削弱其屏障作用,导致代谢性疾病的发生。因此,节食治疗理念常被用于代谢性疾病包括T2DM的干预中。
糖尿病治疗药物中,阿卡波糖与这一理念较接近,即通过抑制α-糖苷酶活性从而延缓糖的降解与吸收,帮助患者更快建立平衡且健康的肠道微生态结构,进而改善炎症和胰岛素抵抗。一项探讨阿卡波糖对糖尿病前期患者肠道菌群影响及大血管获益机制的研究显示,阿卡波糖治疗前后的肠道菌群构成发生显著改变,有益菌丰度增加,有害菌丰度下降,这对于改善慢性炎症和胰岛素抵抗有重要作用。
小结
肠道菌群对人体的免疫系统、本能、过敏反应和其他许多健康因素都有巨大影响,以至于一些研究人员将其称为“被遗忘的器官”。肠道菌群正常与否对人体健康程度有重要影响,对其结构和功能的研究,对治疗疾病(尤其肥胖和糖尿病)、不断发现现有治疗药物的新机制、开发新治疗方法的意义重大。