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治疗糖尿病,益生菌竟是“抗糖生物武器”?

 宁静致远2023 2020-07-17

或许你不知道人体内存在着数以万亿计的各种细菌。正常情况下,这些小家伙与我们和平共处,而它们之间一旦失去平衡,就可能会导致疾病的发生。

这些寄居在我们肠道内的细菌被称为“肠道菌群”,它们与肥胖、糖尿病可能有着密不可分的关联。尽管具体的联系目前还不是十分肯定,但科学家相信,终有一天,肠道菌群将会以 “抗糖生物武器”的崭新面貌出现在人们面前。

治疗糖尿病,益生菌竟是“抗糖生物武器”?

细菌能治疗糖尿病

肠道细菌被称为“人体遗忘的器官”,对人体起着至关重要的生理作用,很多疾病都与之有联系。

研究发现,2型糖尿病的菌群特征表现为功能失衡、有益菌减少,而条件致病菌如肠杆菌、某几类梭菌含量增多。

因此,肠道菌群研究成为治疗糖尿病的热点,一种可能的治疗方法是工程改造菌群。

来自康奈尔大学的 John March及其团队获取了在某些益生菌酸奶中发现的加氏乳杆菌并将其与能产生一种名为胰高血糖素样肽-1(GLP-1)的人类基因组合。

对患糖尿病小鼠进行研究发现,GLP-1可以触发一些肠道细胞变成更像那些在胰腺中产生胰岛素的细胞。

在连续3个月每天“服用”这种细菌后,小鼠的血糖水平比对照组下降了30%。细菌与体重起初,科学家怀疑肠道菌群能够影响人们的体重,而体重又和2型糖尿病有关。

《自然》杂志在2008年曾经发表过相关研究,证实了在瘦人和胖人体内,占优势地位的细菌是不一样的。肠道细菌主要分为两大类,一类称为硬壁菌,另一类叫做拟杆菌。

治疗糖尿病,益生菌竟是“抗糖生物武器”?

分析发现,瘦人消化道里的细菌主要属于拟杆菌,胖人体内的拟杆菌比瘦人少一半,而硬壁菌更多。硬壁菌能够从食物中“榨取”的能量远远多于拟杆菌,这就能解释为什么吃同样的食物,有些人就是比其他人更容易发胖。

还有学者发现,减肥成功者的体内菌群比例发生了变化:硬壁菌减少了而拟杆菌变多了。另一个有趣的发现是,瘦人体内的细菌种类要比胖人的更加多样。套用一句环保口号语叫做“物种多样性更加有利于人类生存”,想不到这句话在肠道菌群这么微观的环境中都能够得以体现。

假如肠道菌群与肥胖的关系成为定论,那么减肥就变成相当简单的一件事了——你只要改变体内细菌的组成比例就行了。

这也许并不是什么难事,因为已经有研究表明,多吃拟杆菌喜欢的食物,就可以让它们多起来。另外还有一种思路,那就是用对硬壁菌敏感的抗生素来抑制它们的生长繁殖,从而使拟杆菌在消化道内占据优势地位,从而帮助人们减肥。

治疗糖尿病,益生菌竟是“抗糖生物武器”?

一种基因工程改造细菌有望用于治疗糖尿病

拥有错误类型的肠道菌群可能会助推I型糖尿病的发生。不过,通过对在某些乳制品中发现的一种微生物进行基因工程改造,研究人员发现其能“欺骗”肠道细胞产生被人体大量需要的胰岛素。

“错误细菌”更可能导致1型糖尿病的发现,来自一项对33名从基因方面被认定患糖尿病风险更高的芬兰婴儿开展的为期3年分析研究。

到3岁时,这些儿童中有4名患上糖尿病。来自美国马萨诸塞州总医院的Ramnik Xavier及其团队发现,这4名儿童肠道内的菌群范围相对较窄,细菌类型通常比其他未患糖尿病儿童少25%左右。

同时,他们拥有更多会引发肠道炎症的细菌类型,而这正是1型糖尿病可能发生的前奏。不过,研究人员发现,尽管只有4名儿童患上糖尿病,但还有11名开始产生自身抗体。

这表明保持微生物组的稳定或许是预防糖尿病的一种方式。一种可能的治疗方法是工程改造菌群。

来自康奈尔大学的John March及其团队获取了在某些益生菌酸奶中发现的加氏乳杆菌,并将其与能产生一种名为胰高血糖素样肽-1(GLP-1)的人类基因组合。

在患糖尿病小鼠的肠道内,研究人员发现,GLP-1触发一些肠道细胞变成更像那些在胰腺中产生胰岛素的细胞。在连续3个月每天“服用”这种细菌后,小鼠的血糖水平比对照组下降了30%。对于这种乳酸杆菌也会在人体内奏效,March非常乐观。

他们的目标是研制一种含有该细菌的药片,供1型和2型糖尿病患者日常服用。March认为,这种药物两年之内便可面世。

糖尿病治疗新方法、新手段的研究成果令人激动,我们期着在未来其可成为治疗糖尿病的重要组成部分。

参考资料:食品与健康、漫话糖尿病、中国科学报

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