俄勒冈州立大学的研究人员发现，肠道微生物组中的几种生物在2型糖尿病中起着关键作用，这为可能对严重的代谢性疾病进行益生菌治疗打开了大门，这种疾病严重影响了大约十分之一的美国人。
OSU药学院药理学副教授安德烈·莫根(Andrey Morgun)表示：“ 2型糖尿病实际上是一种全球流行病，预计在未来十年内诊断的数量将继续上升。” “所谓的'西方饮食'-富含饱和脂肪和精制糖-是主要因素之一。但是肠道细菌在调节饮食效果方面起着重要作用。”
2型糖尿病以前称为成年糖尿病，是一种慢性病，会影响人体代谢葡萄糖的方式，葡萄糖是一种重要的能量来源。对于某些患者来说，这意味着他们的身体抵抗胰岛素的作用，胰岛素是胰腺产生的激素，为糖进入细胞打开了大门。其他患者不能产生足够的胰岛素来维持正常的葡萄糖水平。
在这两种情况下，糖都会在血液中积聚，如果不及时治疗，其作用会损害许多主要器官，有时甚至会致残或危及生命。2型糖尿病的主要危险因素是体重超重，这通常是西方饮食加上低体力活动导致的。
人类肠道微生物组的特征是来自约1,000种不同细菌的10万亿种微生物细胞。微生物组中的营养不良或失衡通常与对人的健康的有害影响有关。
OSU卡尔森兽医学院生物医学科学副教授纳塔利娅·舒尔任科(Natalia Shulzhenko)表示，“有些研究表明，营养不良是由数百种不同微生物相互作用产生的复杂变化引起的。” “但是，我们的研究和其他研究表明，饮食改变的微生物群落的个体成员可能会对宿主产生重大影响。”
Shulzhenko和Morgun使用了一种新的，数据驱动的系统生物学方法，称为“变态网络分析”，以研究西方饮食条件下的宿主-微生物相互作用。这使他们能够调查微生物群的个体成员是否在饮食诱导宿主的代谢变化中起作用。
Morgun说：“分析指出了可能影响人代谢葡萄糖和脂质的方式的特定微生物。” “更重要的是，它使我们能够推断出这些影响是否对宿主有害或有益。而且我们发现了这些微生物与肥胖之间的联系。”
科学家确定了四个可操作的生物分类单位，即OTU，它们似乎影响了葡萄糖的代谢。OTU是一种基于基因序列相似性对细菌进行分类的方法。
鉴定出的OTUs对应于四种细菌种类：约翰逊乳杆菌，加氏乳杆菌，回肠菌和回肠球菌。
舒尔坚科说：“前两种微生物被认为是葡萄糖代谢的潜在“改良剂” ，其他两种潜在的是“恶化者”。“总体迹象表明，微生物的个体类型和/或它们的相互作用，而不是社区水平的营养不良，是2型糖尿病的关键因素。”
研究人员给小鼠喂了相当于西方饮食的食物，然后在啮齿动物中补充了改良剂和劣质微生物。乳杆菌可增强肝脏线粒体的健康，这意味着宿主代谢葡萄糖和脂质的方式得到了改善，接受这些乳杆菌的小鼠的脂肪量指数也比仅接受西方饮食的小鼠低。
对照早期人类研究的数据检查小鼠结果，科学家发现了人体质量指数与四种细菌的丰度之间的相关性-改良剂越多，体重指数就越好，劣势者越多与BMI欠健康有关。
舒尔坚科说：“我们发现在超过80%的肥胖患者中存在回肠杆菌，这表明该微生物可能是超重人群中普遍存在的病原体。”
病态交配生物是通常与其宿主具有共生关系但在某些情况下可能引起疾病的生物。
她说：“总的来说，我们的观察结果支持了我们在西方饮食喂养的小鼠中观察到的结果。” “并且在查看所有代谢产物时，我们发现了一些可以解释由乳酸杆菌治疗引起的益生菌作用的很大一部分。”
乳酸杆菌是一种微生物属，包含数百种不同的细菌菌株。它的代表在益生菌中很常见，并且经常出现在许多类型的发酵食品和乳酸菌强化的乳制品中，例如酸奶。
莫根说：“我们的研究揭示了用于治疗2型糖尿病和肥胖症的潜在益生菌菌株，并深入了解了它们的作用机理。” “这意味着有机会开发有针对性的疗法，而不是试图恢复一般的'健康'微生物群。”
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