研究表明，早期肠道微生物可能在预防糖尿病方面发挥重要作用。如果在小鼠身上观察到的好处也适用于人类，那么由微生物衍生的分子最终可能帮助恢复糖尿病患者的胰腺功能。这项研究由犹他大学健康科学的研究人员进行，并发表在本周的《科学》杂志上。
关键窗口期
研究人员发现，早期生活中接触广谱抗生素的小鼠在长期代谢健康方面表现更差。如果小鼠在出生后的10天内接受了抗生素治疗，它们体内的β细胞（胰腺中产生胰岛素的细胞）数量减少，成年后血糖水平更高，胰岛素水平更低。
“这对我来说非常震惊，也有些可怕，”该研究的高级作者、犹他大学健康科学病理学教授June Round说，“它展示了微生物群在这个非常短暂的早期发育阶段的重要性。”
通过测试影响不同类型微生物的各种抗生素，研究人员确定了几种特定的微生物，这些微生物增加了胰岛素生成组织的数量和血液中的胰岛素水平。有趣的是，其中一种增强代谢的微生物是一种尚未深入研究的真菌——都柏林念珠菌（Candida dubliniensis），这种真菌在健康的成年人中并不存在，但在婴儿中可能更为常见。
重要的是，早期接触都柏林念珠菌显著降低了易患1型糖尿病的雄性小鼠的患病风险。当遗传上易患1型糖尿病的雄性小鼠在幼年时期被一种代谢“中性”的微生物定植时，90%的个体发展为糖尿病；而那些被都柏林念珠菌定植的小鼠中，只有不到15%患上了糖尿病。
研究人员还发现，都柏林念珠菌甚至可以帮助受损的胰腺恢复。当研究人员将这种真菌引入成年小鼠体内，这些小鼠的胰岛素生成细胞已经被杀死，结果发现这些细胞再生并且代谢功能得到改善。研究人员强调，这种情况在成年期是非常罕见的。
“未来或许可以利用这些信号不仅作为预防手段，还可以作为治疗手段，帮助人们在晚年恢复健康。”该研究的第一作者Jennifer Hill表示，她在Round实验室完成了这项博士后研究，目前是科罗拉多大学博尔德分校分子、细胞和发育生物学的助理教授。
如果小鼠身上的效果也适用于人类，微生物衍生的分子最终可能帮助恢复糖尿病患者的胰腺功能。但Hill警告说，以往帮助小鼠β细胞再生的治疗方法并没有带来人类健康方面的改善。
免疫系统增强
都柏林念珠菌似乎通过影响免疫系统来支持胰岛素生成细胞。先前的研究表明，胰腺中的免疫细胞可以促进其邻近的胰岛素生成细胞的发展。研究人员发现，没有微生物群的小鼠胰腺中的免疫细胞较少，成年后的代谢功能较差。
当这些小鼠在早期生活中获得都柏林念珠菌的补充时，它们的胰腺免疫细胞和代谢功能恢复正常。而且，都柏林念珠菌只能在具有巨噬细胞的小鼠中促进胰岛素生成细胞的生长，这表明该真菌通过影响免疫系统来促进代谢健康。
研究人员强调，可能还有其他微生物能提供类似的益处。他们的新发现为了解其他微生物如何发出类似的健康信号提供了线索。“我们对微生物群如何影响早期健康知之甚少，”Hill说，“但我们发现这些早期信号确实影响早期发育，并且对长期代谢健康有影响。”
了解微生物群如何影响代谢，可能会导致基于微生物的治疗，以预防1型糖尿病。
“我希望最终我们能够识别出这些重要的微生物，”Round说，“然后我们可以给婴儿服用这些微生物，也许可以预防这种疾病的发生。”
这些结果发表在《科学》杂志上，题目为“新生儿期真菌通过巨噬细胞依赖的β细胞发育促进终身代谢健康”。犹他大学健康科学的人类遗传学副教授Charles Murtaugh博士和病理学研究助理教授W. Zac Stephens博士也是该研究的高级作者。研究由美国国立卫生研究院、JDRF博士后奖学金以及Helmsley基金会、Burroughs Wellcome基金和Keck基金会资助。
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