糖尿病研究人员发现肠道微生物群调节胰腺生长

肠道微生物可以调节胰腺的外分泌和内分泌功能以及胃肠道的激素产生，这些发现可能有助于开发糖尿病和其他疾病的潜在治疗方法，来自波士顿学院，乔斯林糖尿病中心和荷兰马斯特里赫特大学的一组研究人员在糖尿病杂志上报道。

该团队的研究结果为更好地了解肠道微生物与胰腺之间的相互作用开辟了一条新的途径，波士顿学院生物学助理教授Emrah Altindis说，他是该报告的合著者。从长远来看，这些发现有可能帮助开发基于肠道微生物群的新型疗法，使肥胖糖尿病患者的胰腺功能正常化。

“我们的结果非常新颖，非常令人兴奋，”Altindis说。“据我们所知，这是第一项表明肠道微生物在调节小鼠胰腺功能，大小和肠道激素分泌方面起着重要作用的研究。

该团队还通过采用治疗一组肥胖男性的方法证实了他们在人类中的发现结果。

根据疾病控制和预防中心的数据，超过3700万人患有糖尿病，超过40%的人口被归类为肥胖。以前的研究表明，肠道微生物群的组成随着这些疾病而改变，然而，这些改变的肠道微生物群对宿主功能的作用 - 从激素分泌到代谢功能 - 仍然不清楚。

Altindis说，该团队使用肥胖和糖尿病的小鼠模型研究了肠道微生物对胰腺功能的作用。胰腺是中心焦点，因为器官分泌调节宿主代谢的激素以及消化酶。其功能在糖尿病中受损。

该团队使用了两种常用的抗生素 - 万古霉素和甲硝唑 - 来“重塑”喂食高脂肪饮食(HFD)的小鼠的肠道微生物群，对照组喂食均衡的食物chow产品。因此，这些小鼠不仅肥胖，而且像数百万2型糖尿病患者一样具有胰岛素抵抗力，Altindis说。

与对照组相比，所有高脂肪饮食的小鼠都变得肥胖。肥胖小鼠的亚组用万古霉素或甲硝唑抗生素治疗 - 这有效地重塑了肠道微生物群 - 虽然该亚组仍然肥胖，但这些小鼠显示出增加的胰岛素敏感性。Altindis说，与没有接受抗生素的肥胖小鼠相比，这些具有重塑肠道微生物群的小鼠的糖尿病较少，并且对葡萄糖的耐受性更高。

同样，抗生素治疗使瘦小鼠对胰岛素更加敏感。

“我们在瘦小鼠和肥胖小鼠中的结果的这种一致性表明，对宿主代谢的影响与饮食和/或脂肪量无关，但与改变的肠道微生物群组成直接相关，”Altindis说。

此外，高脂肪饮食增加了肥胖小鼠组胰腺的大小，但抗生素治疗后胰腺大小恢复正常，研究小组报告。值得注意的是，对消化至关重要的胰酶被高脂肪饮食改变，但在抗生素治疗后恢复到正常水平或进一步改变。

胰腺酶的这种改变是“肥胖”小鼠特有的，并且在瘦小鼠中没有观察到，这表明瘦小鼠在胰腺功能方面没有与抗生素相似的改变，Altindis说。这一发现进一步证实了高脂肪饮食对胰腺功能的有害影响。

在用抗生素治疗的肥胖小鼠中，研究小组发现，胃肠道系统产生的肠道激素 - 这是调节新陈代谢的核心 - 恢复到与瘦小鼠相当的正常水平。

Altindis说，为了测试对肠道激素的影响是100%肠道微生物群驱动的，研究人员转向了一种无菌小鼠模型，一种不携带任何微生物的小鼠模型。

“当我们将抗生素治疗小鼠的肠道微生物群转移到无菌小鼠肠道时，他们显示了在供体小鼠中观察到的所有效果，证明肠道微生物负责这些对肠道激素的影响并直接调节宿主肠道激素的产生过程，”Altindis说，并指出无菌小鼠没有接受抗生素。

为了证明他们的观察结果是否适用于人类患者，研究小组研究了从胰岛素抵抗，肥胖男性那里获得的粪便样本，这些男性接受了万古霉素治疗一周。

“我们表明，一周的万古霉素治疗足以改变他们的胰腺酶水平，这与我们在小鼠中的发现非常相似，”Altindis说。“我们正在努力进行后续研究，以更好地了解潜在的机制，并确定导致这些功能改变的特定细菌种类和产品。