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为探究低剂量辐射（LDR）对 2 型糖尿病（T2DM）的作用及机制，吉林大学研究人员建立 T2DM 小鼠模型并进行 LDR 干预。结果发现 LDR 可改善血糖、体重和胰腺损伤，调节肠道菌群，改善代谢异常，激活 TLR4/MyD88/NF-κB 通路。该研究为 T2DM 治疗提供新方向。
在现代社会，糖尿病已成为一个严峻的健康挑战，其中 2 型糖尿病（T2DM）占糖尿病患者总数的 90% 以上。T2DM 以胰岛素抵抗为主要特征，患者体内胰岛素无法正常发挥作用，导致血糖吸收出现障碍，同时还常伴有代谢异常。引发 T2DM 的因素复杂，包括遗传、高热量饮食以及缺乏运动等。近年来，肠道菌群作为人体的 “第二基因组”，其与肥胖、代谢等的关系备受关注。研究发现，肠道菌群的紊乱与 T2DM 的发生发展密切相关，例如，高糖、高脂肪饮食会破坏肠道微生物的多样性和稳定性，引发肠道慢性炎症和胰岛素抵抗，最终导致糖尿病。另外，低剂量辐射（LDR）已被证实对糖尿病有一定的保护作用，但具体机制尚不明确。在这样的背景下，吉林大学的研究人员开展了一项重要研究，旨在揭示 LDR 对 T2DM 的作用及相关机制，该研究成果发表在《BMC Endocrine Disorders》上。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：首先，构建 T2DM 小鼠模型，将雄性野生型 C57BL/6 小鼠分为正常饮食组和高脂饮食组，高脂饮食喂养 16 周后，对部分小鼠腹腔注射链脲佐菌素（STZ）诱导 T2DM。之后，将小鼠分为对照组、LDR 组、T2DM 组和 LDR + T2DM 组，对 LDR 组和 LDR + T2DM 组小鼠进行 75 mGy 的 LDR 照射，每隔一天照射一次，持续一个月。其次，运用 16S rDNA 测序技术检测肠道菌群的变化；采用非靶向代谢组学方法分析代谢物的改变；通过免疫组化、定量实时聚合酶链反应（qRT-PCR）、酶联免疫吸附测定（ELISA）等技术检测炎症因子和相关信号通路。
下面来看具体的研究结果：
- LDR 对 T2DM 小鼠的改善作用：通过对小鼠体重和血糖的监测，以及葡萄糖耐量试验，研究人员发现，经过 12 周高脂饮食喂养后，小鼠体重明显增加，血糖水平也显著高于对照组。注射 STZ 后，成功建立了 T2DM 小鼠模型。而 LDR 干预后，T2DM 小鼠的血糖水平明显降低，体重也有所下降。同时，苏木精 - 伊红（H&E）染色结果显示，LDR 对胰岛的大小和结构具有明显的保护作用，表明 LDR 干预能够缓解 T2DM 的病情。
- LDR 改善 T2DM 诱导的肠道菌群失调：16S rDNA 测序结果表明，LDR 显著改变了 T2DM 小鼠肠道菌群的 OTUs 数量。主坐标分析（PCoA）显示，不同组之间的肠道菌群存在显著差异。进一步分析发现，T2DM 组中 Desulfovibrionia 和 Desulfovibrio 的丰度显著高于对照组，而 LDR 干预后，这些有害菌的丰度明显降低。此外，LDR 还调节了 Bacilli 等有益菌的丰度，改善了肠道菌群的多样性和结构。
- LDR 改变 T2DM 小鼠的代谢物：非靶向代谢组学分析发现，在正离子模式下，LDR + T2DM 组与 T2DM 组相比，有多种代谢物的含量发生了显著变化，这些代谢物主要富集在矿物质吸收、胆碱代谢、甘油磷脂代谢等途径。在负离子模式下，代谢物主要富集在黄酮类生物合成、氨基酸生物合成等途径。并且，肠道菌群的 OTUs 与代谢物之间存在关联，表明 LDR 可能通过调节肠道菌群来改善 T2DM 小鼠的代谢异常。
- LDR 通过抑制 TLR4/MyD88/NF-κB 通路减轻炎症：通过流式细胞术检测脾细胞中 IL-4 和 IL-17A 的表达，免疫组化检测肠道组织中 TLR4、MyD88、p-NF-κB p65 和 p-p38 的表达，以及 qRT-PCR 和 ELISA 检测相关炎症因子的表达，研究人员发现，T2DM 组中促炎因子 IL-17A、TNF-α、IL-1、IL-6 和 IFN-γ 的表达增加，而抗炎因子 IL-4 的表达降低，同时 TLR4/MyD88/NF-κB 通路被激活。LDR 干预后，这些炎症因子的表达得到调节，通路的激活也受到抑制，表明 LDR 能够减轻 T2DM 小鼠的炎症反应。
综合上述研究结果，该研究得出结论：LDR 可能通过调节肠道菌群及其代谢物，尤其是激活 TLR4/MyD88/NF-κB 通路，对 T2DM 发挥有益作用。这一研究结果具有重要意义，为 T2DM 的治疗提供了新的潜在靶点和干预策略。然而，研究也存在一些待探索的问题，例如触发 TLR4/MyD88/NF-κB 通路的上游分子，以及 Desulfovibrionia 代谢产物的变化等。未来需要进一步深入研究，以更全面地揭示 LDR 改善 T2DM 的机制，为临床治疗提供更坚实的理论基础。
