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综述:肠道微生物群与糖尿病:开拓治疗新前沿
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月12日 来源:Endocrine, Metabolic & Immune Disorders - Drug Targets CS4.6
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本篇综述系统探讨了肠道微生物群(Gut microbiota)与糖尿病(DM)的互作机制及治疗潜力。核心观点指出:肠道菌群失调(dysbiosis)通过短链脂肪酸(SCFAs)代谢、肠屏障功能调节等途径影响糖代谢,而益生菌(probiotics)、菌群移植(FMT)等干预手段为糖尿病管理提供了新思路。
Abstract
糖尿病(DM)作为一种以慢性高血糖为特征的复杂代谢紊乱疾病,其传统治疗手段存在明显局限性。近年研究发现,人体肠道内定居的数万亿微生物构成的"第二基因组"——肠道微生物群(Gut microbiota),通过多重机制参与糖代谢调控,为糖尿病治疗开辟了新维度。
肠道菌群与代谢调控的分子桥梁
肠道微生物通过发酵膳食纤维产生短链脂肪酸(SCFAs),包括乙酸盐、丙酸盐和丁酸盐,这些代谢产物不仅能直接刺激肠道L细胞分泌胰高血糖素样肽-1(GLP-1),还能通过G蛋白偶联受体(GPCRs)信号通路改善胰岛素敏感性。临床数据显示,糖尿病患者粪便中产丁酸盐菌株Faecalibacterium prausnitzii的丰度显著降低,而该菌株的定植可使高脂饮食小鼠的胰岛素抵抗(IR)改善达40%。
菌群失调的代谢连锁反应
当肠道菌群生态失衡(dysbiosis)时,革兰阴性菌释放的脂多糖(LPS)通过破坏紧密连接蛋白ZO-1导致肠漏(leaky gut),引发低度慢性炎症。这种状态可激活Toll样受体4(TLR4)/NF-κB通路,促使脂肪组织分泌炎症因子TNF-α和IL-6,最终诱发胰岛β细胞功能障碍。值得注意的是,2型糖尿病(T2DM)患者肠道中拟杆菌门/厚壁菌门比值(B/F ratio)的异常变化已被多个研究团队独立验证。
干预策略的临床转化
膳食干预研究显示,高纤维饮食可使糖尿病患者HbA1cc
水平降低0.5%-1.2%,其效果与特定菌株(如Bifidobacterium lactis HN019)的增殖呈正相关。更具突破性的是,粪菌移植(FMT)在临床试验中展现出"微生物重置"潜力——接受健康供体菌群的T2DM患者,其空腹血糖在12周内平均下降2.8 mmol/L,且这种改善与供体菌群的胆汁酸代谢功能基因丰度显著相关。
挑战与展望
个体间菌群组成的巨大差异(β多样性>70%)要求治疗方案必须个性化。目前正在探索的解决方案包括:基于机器学习预测菌群-代谢表型关联、开发靶向特定代谢通路的设计菌群(Designer probiotics)、以及优化FMT的菌群配型技术。未来研究需要阐明SCFAs受体FFAR2/3在不同组织中的时空表达差异,这对开发精准调控肠道-器官对话的新型糖尿病治疗策略至关重要。
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