研究表明，少数有益生物在治疗2型糖尿病中起着关键作用

俄勒冈州立大学的研究人员发现，肠道微生物群中的少数微生物在2型糖尿病中起着关键作用，这为一种严重的代谢疾病提供了可能的益生菌疗法，这种疾病影响到大约十分之一的美国人。

“事实上，2型糖尿病是一场全球性的流行病，在未来十年里，诊断的数量预计还会持续上升，”OSU药学院药学副教授安德烈·莫根(AndreyMorgun)说。“所谓的‘西方饮食’--富含饱和脂肪和精制糖--是主要因素之一。但肠道细菌在调节饮食效果方面起着重要作用。”

以前被称为成人型糖尿病，2型糖尿病是一种慢性疾病，影响身体代谢葡萄糖的方式，葡萄糖是一种重要的能量来源。对一些病人来说，这意味着他们的身体抵抗胰岛素的影响--胰岛素是由胰腺产生的激素，它为糖进入细胞打开了大门。其他病人的胰岛素不足以维持正常的血糖水平。

在任何一种情况下，糖在血液中积累，如果不加以治疗，这种影响会损害许多主要器官，有时甚至会使人致残或危及生命。2型糖尿病的一个主要危险因素是超重，这通常是西方饮食与低体力活动相结合的结果。

人类肠道微生物群的特征是来自大约1000种不同细菌的10万亿多个微生物细胞。微生物群中的失调或不平衡通常会对人的健康产生有害影响。

“一些研究表明，生物失调是由数百种不同微生物的相互作用引起的复杂变化造成的，”OSU卡尔森兽医学院的生物医学副教授纳塔莉亚·舒尔琴科(Natalia Shulzhenko)说。“然而，我们的研究和其他研究表明，微生物群落中的个体成员，如果被饮食改变，可能会对宿主产生重大影响。”

Shulzhenko和Morgun使用了一种新的、由数据驱动的系统生物学方法，称为跨领域网络分析，以研究西方饮食下宿主-微生物之间的相互作用。这使得他们能够调查微生物群中的个体成员是否参与了饮食在宿主体内引起的代谢变化。

“分析指出，特定的微生物可能会影响一个人代谢葡萄糖和脂质的方式，”莫根说。“更重要的是，它让我们可以推断这些影响对宿主是有害的还是有益的。我们还发现了这些微生物和肥胖之间的联系。”

科学家们确定了四个操作分类单元(OTUS)，它们似乎会影响葡萄糖代谢；OTUS是一种根据基因序列相似性对细菌进行分类的方法。

所鉴定的OTUS为4种细菌，分别为：johnsonii乳杆菌、Gassseri乳杆菌、ilaboutsia iliciis和Rumino球菌gnavus。

Shulzhenko说：“前两种微生物被认为是葡萄糖代谢的潜在‘改善剂’，另外两种可能‘恶化’。”总体迹象是，个体类型的微生物和/或它们之间的相互作用，而不是社区一级的失调，是2型糖尿病的关键因素。“

研究人员给老鼠喂食相当于西方饮食的食物，然后补充啮齿类动物的摄取量，添加更好的和更恶化的微生物。乳酸杆菌促进了肝脏线粒体的健康，这意味着宿主代谢葡萄糖和脂类的方式有所改善，而接受这些乳酸杆菌的小鼠的脂肪质量指数也低于那些只吃西餐的小鼠。

科学家们根据早期人类研究的数据检查老鼠的结果，发现人体质量指数和这四种细菌的丰度之间存在相关性--越多的改进剂意味着更好的身体质量指数，越多的恶化者与不太健康的BMI有关。

Shulzhenko说：“我们发现80%以上的肥胖患者中都存在伊莱拉氏菌，这表明这种微生物可能是超重人群中普遍存在的一种疾病。”

病态性是一种通常与宿主有共生关系的有机体，但在某些情况下可能会致病。

她说：“总的来说，我们的观察证实了我们在西方饮食喂养的老鼠身上所看到的。”“在观察所有的代谢产物时，我们发现了一些可以解释乳酸菌治疗引起的益生菌效应的原因。”

乳杆菌是一个微生物属，含有数百种不同的细菌。它的代表是常见的益生菌，并经常发现在许多类型的发酵食品和乳酸菌强化乳制品，如酸奶。

莫根说：“我们的研究揭示了治疗2型糖尿病和肥胖的潜在益生菌菌株，以及对其作用机制的深入了解。”“这意味着有机会开发有针对性的疗法，而不是试图恢复‘健康’的总体微生物群。”