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我们的肠道微生物群将糖转化为对健康至关重要的化合物

一项最新发现揭示了一种新的生理现象,该现象将肠道微生物组与糖代谢联系起来,有望为新的糖尿病治疗方法铺平道路。

Jenny Lehmann
作者:Jenny Lehmann
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图片来源:Tatiana Shepeleva/Shutterstock

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150 年前的工业革命在许多方面改变了人类的生活,包括让我们能够无限量地获取糖。但结合其他技术进步,大部分西方人口现在过着更为久坐的生活方式。

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其结果是社会饱受肥胖和相关疾病(如 2 型糖尿病)的困扰。尽管二甲双胍是全球处方最广泛的抗糖尿病药物之一,但其与糖的确切相互作用一直未被完全理解——直到现在。

日本神户大学的研究人员发现,二甲双胍会影响肠道中的糖流量,并揭示了肠道细菌如何利用糖产生对人类健康至关重要的化合物。他们发表在 _Communications Medicine_ 上的研究,标志着一项令人兴奋的发现,即一种以前未知的生理过程可能有助于开发新的糖尿病疗法。

“肠道葡萄糖排泄代表了一种以前未被认识到的生理过程。理解其分子机制以及药物如何影响该系统,可能导致开发针对肠道微生物群及其代谢产物的新型疗法,”神户大学内分泌学家 Wataru Ogawa 在新闻稿中说。

当糖失衡时

糖已获得某种负面声誉,但它是身体的主要能量来源,为细胞功能提供动力,并主要以葡萄糖的形式在大脑活动中发挥关键作用。

当葡萄糖水平升高时,肝脏和肌肉会将多余的葡萄糖储存起来以备后用。激素胰岛素通过促进葡萄糖进入细胞来调节这一过程。然而,当身体对胰岛素产生抵抗力时,就会发生糖尿病。

2 型糖尿病是最常见的形式,通常与超重、年龄(通常超过 35 岁)、家族史或久坐的生活方式有关。二甲双胍等药物有助于控制血糖水平并减少并发症。


阅读更多:糖的坏名声比它本身更糟


生理现象

之前的研究表明,二甲双胍会增加葡萄糖排泄到肠道中,促使研究人员更详细地调查这一过程的动力学。在他们的研究中,他们使用了一种新开发的生物成像技术——氟代脱氧葡萄糖正电子发射断层扫描-磁共振成像(FDG PET-MRI)来追踪二甲双胍诱导的葡萄糖在人类和小鼠中的运动。

研究小组首次观察到葡萄糖从小肠排泄,然后被输送到大肠和直肠。

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“令人惊讶的是,即使不服用二甲双胍的个体,也表现出一定水平的葡萄糖排泄到肠道中。这一发现表明,肠道葡萄糖排泄是一种普遍的生理现象,二甲双胍的作用是增强这一过程,”Ogawa 在新闻稿中说。

他们的研究结果表明,二甲双胍显著增加了葡萄糖从血液转移到肠道。但糖为什么会被重定向回肠道?

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阅读更多:餐后想吃糖可能有进化原因


微生物组在糖代谢中的作用

在扩大研究范围后,该团队探讨了葡萄糖在大肠中的作用,并发现肠道细菌将其代谢为短链脂肪酸(SCFA)。

肠道微生物产生许多对人体健康至关重要的物质,包括 SCFA,它们是肠道内衬细胞的主要能量来源。虽然以未消化的纤维为食的细菌通常会产生 SCFA,但研究发现,排泄到肠道中的葡萄糖也能促进这一过程,即使在没有纤维的情况下也是如此。

这表明肠道葡萄糖流量为肠道细菌提供了替代的碳水化合物来源,增强了 SCFA 的产生,尤其是在二甲双胍治疗的情况下。这一过程可能有助于肠道微生物群与人类宿主之间的共生关系。

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Ogawa 及其团队旨在进一步研究二甲双胍和其他糖尿病药物如何影响葡萄糖排泄、肠道微生物群及其代谢产物。此外,他们还希望解决其研究的一些局限性,并加深我们对这一新认识的生理现象的理解。

本文不提供医疗建议,仅供参考。


文章来源

我们的Discovermagazine.com作家在文章中采用同行评审研究和高质量来源,我们的编辑会审阅科学准确性和编辑标准。请查看本文使用的以下来源

  • Jenny Lehmann

    Jenny Lehmann

    Jenny Lehmann 是《Discover Magazine》的助理编辑,她撰写关于微生物学、心理学、神经学和动物学方面的文章,并负责印刷版的《Piece of Mind》专栏。

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