研究發現益生菌治療可降低胰島素抵抗並預防糖尿病
日本理化學研究所綜合醫學科學中心(IMS)的大野弘領導的科學家們發現了一種腸道細菌,它可能有助於改善胰島素抵抗,從而防止肥胖和2型糖尿病的發生。這項研究今天(8月30日)發表在科學雜誌《自然》上,研究人員對人類糞便微生物組進行了遺傳和代謝分析,然後在肥胖小鼠身上進行了確證實驗。
了解胰島素抵抗
胰島素是胰腺針對血糖釋放的一種激素。正常情況下,胰島素幫助糖分進入肌肉和肝臟,以便肌肉和肝臟利用能量。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,因此會有更多的糖分留在血液中,胰腺也會繼續製造更多的胰島素。胰島素抵抗可導致肥胖、糖尿病前期和全面爆發的2 型糖尿病。
研究顯示,腸道細菌以毛螺菌(梭菌)為主的人,胰島素抵抗水平往往較高,糞便中的單醣含量也較高。而桿菌科細菌較多的人往往胰島素抵抗較低,糞便中的單醣含量也較低。資料來源:理化學研究所
腸道細菌的作用
人類的腸道是數以萬億計細菌的家園,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,但由於細菌種類繁多,而且缺乏代謝數據,因此事實仍不清楚。理化學研究所的大野和他的團隊通過綜合研究解決了這一問題,並在此過程中發現了一種可能有助於減輕胰島素抵抗的細菌。
主要發現
最初,他們對300 多名成年人在定期體檢時提供的糞便中能檢測到的代謝物進行了研究。他們將這種代謝組與從這些人身上獲得的胰島素抵抗水平進行了比較。”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,”大野說,”尤其是葡萄糖、果糖、半乳糖和甘露糖等單醣。”
接下來,他們描述了研究參與者腸道微生物群的特徵及其與胰島素抵抗和糞便碳水化合物的關係。胰島素耐受性較高的人的腸道中含有較多的毛螺菌(Lachnospiraceae)分類目的細菌,而不是其他分類目的細菌。此外,包含毛螺菌的微生物群與糞便碳水化合物過多有關。因此,以其為主的腸道微生物群與胰島素抵抗和糞便中單醣過多有關。同時,與其他類型的細菌相比,腸道中含有更多類桿菌屬細菌的參與者的胰島素抵抗和單醣水平較低。
小鼠實驗
研究小組隨後開始研究細菌對培養物和小鼠新陳代謝的直接影響。在培養過程中,類桿菌消耗的單醣與胰島素抗性高的人糞便中發現的單醣種類相同,其中Alistipes indistinctus菌種消耗的單醣種類最多。研究小組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,A. indistinctus(另枝菌屬)能降低血糖,減少胰島素抵抗和小鼠可獲得的碳水化合物量。
影響和未來展望
這些結果與人類患者的研究結果一致,對診斷和治療具有重要意義。正如Ohno 解釋的那樣:”由於與胰島素抵抗有關,腸道拉赫諾斯拉氏菌的存在可能是糖尿病前期的良好生物標誌物。同樣,使用含有緲菌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狀況”。
雖然目前大多數非處方益生菌都不含本研究中發現的細菌,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,然後我們才能推薦任何益生菌作為治療胰島素抵抗的藥物”。