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糖尿病背后的原因找到了 肠道菌群很重要

作者:中华医学网发布时间:2020-12-21 10:11浏览:

近年来,研究者们正逐步意识到肠道的健康(尤其是肠道菌群及其代谢产物)与多种慢性疾病风险的降低间呈相关性。很多慢性疾病,如肥胖、糖尿病、肠炎等病人其肠道短链脂肪酸的含量与正常人群具有显著性差异。

因此,以SCFAs为靶点的2型糖尿病机制研究可为2型糖尿病的预防和治疗提供新思路。

那什么是SCFAS呢?

SCFAs是细菌发酵膳食纤维的主要产物,被认为是宿主肠道的重要能量来源,在肠道中具有较高的浓度,其中90%~95%位于结肠,通过宿主肠上皮细胞摄取。

SCFAs主要有丁酸、丙酸和乙酸,它们的摩尔比例大约是20∶20∶60,其来自不同肠道细菌的代谢,并有着不同的产生途径,这些SCFAs在宿主机体中也有着不同的去路,被宿主利用,发挥它们在机体中的相应作用。

SCFAS在人体有诸多功能:

肠道细菌代谢产生的丁酸主要在结肠上皮细胞吸收,只有少量到达门静脉和体循环;丙酸到达门静脉后,随即被肝脏吸收;乙酸进入门静脉后,在各种组织中被代谢。

降低PH值

SCFAs产物可以降低结肠的PH值,进而影响肠道菌群并直接影响宿主健康。

改变趋化和吞噬

SCFAs可引起趋化和吞噬的改变,诱导活性氧,改变细胞的增殖和功能,还有抗炎、抗肿瘤和抗某些微生物的效果,甚至改善肠道粘膜的完整性。

改善免疫功能等

SCFAs也被证明可以改善免疫功能、肥胖及血糖。

SCFAs与二型糖尿病的关系:

肠内L-细胞主要分布在小肠远端和结肠,是肠道的重要营养传感器,可将信号传递到周围细胞和肠外组织。肠内L-细胞膜上存在较多的G蛋白偶联受体,如FFAR2、FFAR3。SCFAs是FFAR2和FFAR3受体的重要信号转导分子或配体分子。FFAR2和FFAR3是唯一响应肠道微生物代谢SFCAs的受体。在葡萄糖稳态中,作为配体分子的SCFAs与FFAR2和FFAR3受体结合后,发挥调控血糖的作用。

FFAR3受体的内源性配体有短链脂肪酸,在胰岛、内分泌细胞、交感神经节、肠神经元、免疫细胞和白色脂肪细胞中表达,促进GLP-1和酪酪肽的分泌,促进肠道的糖异生;降低胰岛素的分泌。

肠道微生物能高效地酵解可溶性膳食纤维如寡果糖、菊粉、亚麻籽和玉米淀粉,产生较高浓度的SCFAs。不溶性膳食纤维如纤维素和半纤维素不易被肠道微生物酵解,因此,在结肠中产生较少的SCFAs。

糖尿病是慢性代谢性疾病,需要长期服用药物。治疗2型糖尿病的常用药物有磺脲类、二甲双胍、α-葡萄糖苷酶抑制剂和噻唑烷二酮类等,但这些药物分别在增加低血糖风险和消化道反应及水肿等方面有着不同程度的副作用。

目前以GLP-1为靶点的糖尿病治疗药物很好地控制了糖尿病药物治疗的低血糖风险,肠内分泌L-细胞释放的GLP-1可以通过血-脑屏障(体液途径)与迷走神经传入神经两者交互通知大脑,随后活化下丘脑、室周器和脑干等来调节饮食、能量/葡萄糖代谢和心血管系统。GLP-1可控制食欲、调节胃排空,改善β细胞的存活和增殖。SCFAs可以通过与肠内分泌L-细胞膜上的FFAR2/3结合,促进GLP-1和PYY的分泌,并且在免疫方面对糖尿病相关炎症反应进行调节。

众多研究表明肠道微生物种群的相对比例紊乱可能导致体重增加和胰岛素抵抗,将成为日后深入研究的对象