俄勒岡州立大學的研究人員開發的一種新的分析技術為一個長期存在的2型糖尿病之謎提供了啟示：為什麼一些肥胖的人得了這種疾病，而其他人卻沒有。

十分之一的美國人患有2型糖尿病，這是一種嚴重的代謝性疾病。這是一種影響身體如何代謝葡萄糖的疾病，葡萄糖是一種能量的主要來源。這種疾病曾經被稱為成人發病型糖尿病。這種糖尿病經常與肥胖有關。

對於一些人來說，這意味著他們的身體對胰島素沒有做出應有的反應。相反，它與胰島素的作用相抵抗。胰島素是一種由胰腺產生的激素，有助於糖進入細胞。當胰腺在疾病的後期階段被磨損時，個人無法產生足夠的胰島素以保持其血糖水平在正常範圍內。

在這兩種情況下，血糖水平都會上升，如果被忽視，其後果會削弱幾個重要的器官–有時是嚴重的甚至是致命的。超重，通常是由於攝入過多的脂肪和糖，加上很少的體育鍛煉而導致的，是2型糖尿病的主要風險因素。

為了研究早期系統性胰島素抵抗背後的過程，美國國家癌症研究所的Andrey Morgun、Natalia Shulzhenko和Giorgio Trinchieri創造了一種被稱為多器官網絡分析的新型分析方法。科學家們想知道哪些器官、生物途徑和基因參與其中。

這項研究結果發表在《實驗醫學雜誌》上，它證明了某種腸道微生物如何導致白色脂肪組織含有巨噬細胞–與胰島素抵抗相關的大型免疫系統細胞。在人體中，白色脂肪組織是脂肪的主要類型。

“我們的實驗和分析預測，高脂肪/高糖飲食主要作用於白色脂肪組織，推動微生物群相關的能量合成過程的損害，導致系統性胰島素抵抗，”俄勒岡州立大學藥學院製藥科學副教授Morgun說。“以針對脂肪組織巨噬細胞的胰島素抵抗的方式改變病人的微生物群的治療方法可能是2型糖尿病的一種新的治療策略。”

人類的腸道微生物組具有超過10萬億個微生物細胞，來自大約1000個不同的細菌種類。

Morgun和俄勒岡州立大學卡爾森獸醫學院的副教授Shulzhenko在早期的研究中開發了一種計算方法，transkingdom網絡分析，預測控制與特定疾病（如糖尿病）有關的哺乳動物基因表達的特定類型的細菌。

Shulzhenko說：“2型糖尿病是一種全球性的流行病，預計在未來10年內診斷的數量將持續增加。所謂的’西方飲食’–飽和脂肪和精製糖含量高–是主要因素之一。但是腸道細菌在調解飲食的影響方面發揮著重要作用。”

在這項新研究中，科學家們依靠transkingdom網絡分析和多器官網絡分析。他們還在小鼠身上進行了實驗，觀察了腸道、肝臟、肌肉和白色脂肪組織，並檢查了肥胖人類患者的白色脂肪組織巨噬細胞的分子特徵–哪些基因正在表達。

Morgun說：“由西方飲食誘發的糖尿病的特點是微生物群依賴性的線粒體損傷。脂肪組織在系統性胰島素抵抗中具有主導作用，我們對脂肪組織巨噬細胞的基因表達程序和與胰島素抵抗有關的關鍵主調節器進行了表徵。我們發現，西方飲食所富含的Oscillibacter微生物會導致胰島素抵抗的脂肪組織巨噬細胞的增加。”

然而，研究人員補充說，Oscillibacter很可能不是他們所確定的關鍵基因–Mmp12–表達的唯一微生物調節器，而且Mmp12途徑雖然明顯起作用，但可能不是唯一的重要途徑，這取決於哪些腸道微生物的存在。

Shulzhenko說：“我們以前的研究表明，Romboutsia ilealis通過抑制胰島素水平而使葡萄糖耐量惡化，這可能與2型糖尿病的更晚期階段有關。”