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厉害了上海交大!成果荣登《Science》!膳食纤维可助肠道菌群治疗糖尿病

首页 » 《转》译 2018-03-12 转化医学网 赞(2)
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导读
我们都知道膳食纤维对健康有益,但它并不能被人体直接消化和吸收。因此,膳食纤维究竟能怎样促进人类健康,至今仍然有很多谜团有待解决。近年来,不断有研究表明肠道菌群在肥胖、糖脂代谢异常和心血管损害的发生发展中起重要作用,那么,膳食纤维的健康促进作用是否与肠道菌群有关呢?今天,上海交大的研究团队扔出了个炸弹:膳食纤维可增加肠道益生菌,治疗糖尿病!

由上海交通大学教授赵立平领衔的国际团队发现丰富多样的膳食纤维能使人体肠道有益菌群特异性增加,从而改善2型糖尿病的临床症状,同时,他们还找到了这些特异性肠道细菌。这项研究以《Gut bacteria selectively promoted by dietary fibers alleviate type 2 diabetes》为题发表在今天的《Science》上,再度引发研究界对肠道菌群的关注!

健康个体的肠道菌群维持着生态平衡,一旦机体内外环境发生变化,导致平衡破坏,就容易导致菌群失调症。越来越多的研究表明,肠道菌群在机体健康中扮演者关键的角色,可影响机体代谢,同时与肥胖、心血管疾病及2型糖尿病直接相关。过往的研究表明,肠道菌群可以通过消化膳食纤维来产生短链脂肪酸(SCFA),而SCFA的缺乏是2型糖尿病发生发展的重要因素。因此,摄入丰富多样的膳食纤维,就可以借助肠道菌群增加SCFA,从而改善糖尿病的症状。

研究人员以43例2型糖尿病患者为研究对象,这些志愿者参加实验的同时接受阿卡波糖的治疗以控制病情。其中16名志愿者实行中国糖尿病协会指南的推荐饮食,作为对照组,另外27名患者则接受了高膳食纤维的饮食,作为实验组。研究人员发现,从第28天起,实验组的糖化血红蛋白(HbA1c)有下降的幅度更大,干预结束时,实验组达到充分血糖控制(HbA1c <7%)的志愿者比例也显着高于对照组。与对照组相比,实验组志愿者的体重和血脂水平也有所下降。

高膳食纤维改善2型糖尿病患者的葡萄糖水平

为了确定肠道菌群和膳食纤维诱导的血糖改善之间的因果关系

研究人员将同一名患者干预前后的肠道菌群移植到无菌C57BL / 6J小鼠中。最终他们发现,移植了干预后的肠道菌群的小鼠比移植干预前肠道菌群的小鼠能更好地控制血糖。这项实验提供了由膳食纤维调节的肠道菌群可改善2型糖尿病患者症状的证据。

另一方面,研究人员确定了增加膳食纤维后肠道菌群的变化情况。他们在四个时间点(第0,28,56和84天)收集了实验组和对照组的172个粪便样品并进行了Shotgun宏基因组测序,形成了肠道菌群的基因目录。

他们发现,第28天后,实验组的基因丰度开始高于对照组。干预结束后,两组之间的菌群结构和短链脂肪酸的合成出现了显著不同。对照组只激活了乙酸合成通路,实验组则同时激活了乙酸和丁酸的合成通路。过往的研究表明,乙酸和丁酸可以增加胰高血糖素样肽(GLP-1)和YY肽(PYY)的分泌,促进胰岛素分泌,改善糖尿病的症状,这也证明了膳食纤维可改善糖尿病症状。


高膳食纤维改善肠道菌群结构

高膳食纤维促进短链脂肪酸的合成

最重要的是,研究人员还把这些特异性肠道菌群找了出来!通过大量分析,他们发现在高膳食纤维的作用下,有15个肠道菌群明显增多,巧的是,这15个菌株都能产生乙酸,而且其中5个能同时产生丁酸。研究人员对这15种菌株中的假链状双歧杆菌(Bifidobacterium pseudocatenulatum)进行验证。当假链状双歧杆菌引入小鼠体内后,研究人员发现小鼠的体重、空腹血糖、胰岛素耐受等指标均得到显著改善!

假链状双歧杆菌与2型糖尿病代谢有关

这项研究表明,2型糖尿病可能是肠道生态系统中紊乱的结果,SCFA的缺乏可能是重要原因之一,通过重建功能活跃的肠道菌群可以有效改善肠道生态紊乱,可以有效缓解疾病,而高膳食纤维饮食则是实现这一目标的重要手段。我们期待研究人员能够进一步解析肠道菌群结构与功能的改变对机体生理和代谢的影响机理,肠道菌群的研究提供更多信息。(转化医学网360zhyx.com)

参考文献:

Gut bacteria selectively promoted by dietary fibers alleviate type 2 diabetes

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