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Nat Commun:上海交大附属瑞金医院宁光研究组揭示降糖药疗效和肠道共生菌群特征关系

摘要 : 2017年11月27日,国际学术权威刊物自然出版集团旗下子刊《Nature Communication》杂志在线发表了上海交通大学医学院附属瑞金医院宁光院士团队和华大生命科学研究院Karsten Kristiansen教授研究组共同完成的一项研究

2017年11月27日,国际学术权威刊物自然出版集团旗下子刊《Nature Communication》杂志在线发表了上海交通大学医学院附属瑞金医院宁光院士团队和华大生命科学研究院Karsten Kristiansen教授研究组共同完成的一项研究,该研究结果显示同样用阿卡波糖治疗糖尿病,B肠型肠道菌群的人群明显效果更好,降低体重、降脂以及改善胰岛素抵抗的情况更为明显,并揭示了其中的原因。令人欣喜的是,中国人群中,B肠型肠道菌群的人群比例更高。瑞金医院的王卫庆教授、宁光院士和华大生命科学研究院的Karsten Kristiansen教授为研究的通讯作者。

长期以来,阿卡波糖(小肠α葡萄糖苷酶抑制剂)已在糖尿病患者的治疗中得到广泛应用。医生在临床中发现,相比传统磺脲类药物,阿卡波糖可以为部分糖尿病患者带来控制血糖以外的疗效,包括体重下降、血脂降低等。是什么导致了药效不一的结果呢?

宁光院士团队首先对尚未接受药物治疗的106例初发2型糖尿病患者进行对照研究,将患者随机分配至阿卡波糖组和格列吡嗪组。经过3个月的治疗后,研究人员发现,阿卡波糖的确相较格列吡嗪具备更多改善患者的体重、胰岛素抵抗以及血脂的疗效。

在此基础上,研究人员对这些初发2型糖尿病患者用药前的肠道共生菌群进行分型,得到两大类不同类型:B肠型和P肠型。

瑞金医院分泌代谢病学科顾燕云副研究员打了个比方,“如同我们把人的血型分为ABO型一样,肠道中的菌群我们就称呼为肠型,于是得到两大类不同类型:富含拟杆菌肠型(简称B肠型)和富含普氏菌肠型(简称P肠型)。”他们发现,B肠型的人群接受阿卡波糖治疗后,表现出更多代谢获益,比如体重降低、降脂以及改善胰岛素抵抗等。

这些结果都在提示研究人员,肠道菌群似乎在帮助阿卡波糖发挥疗效的过程中起到非常关键的作用,那么真的是这样吗?

于是研究人员进一步利用高通量测序结合生物信息学分析,希望能揭示肠道菌群参与药物发挥效力的内在联系。研究发现B型菌群者的体内具有更多的双歧杆菌、乳酸菌等益生菌,这类菌群有助于消化,而P型菌者的体内缺乏这类有助消化的菌群。研究者认为,这可能是导致阿卡波糖在这类人群中获益“大打折扣”的原因之一。

“我们是首次从糖尿病治疗的药物反应的角度来观测,发现了不同肠型之间的对阿卡波糖的治疗效果有差异。”中国工程院院士宁光表示,在之前国外正常人的宏基因组研究中,也有类似的分群分类,但是未发现这种分群和人类疾病或代谢异常有关联。

瑞金医院内分泌科王卫庆教授解释,阿卡波糖很可能是通过改变肠道微生物的胆汁酸代谢,影响宿主胆汁酸信号,从而获得了其降糖外的各种代谢改善获益。

这是国际首次建立降糖药疗效和肠道共生菌群特征关系的研究,不仅破解了阿卡波糖(一种常见降糖药)带来降糖外代谢获益的机制之谜,也为今后设计靶向肠道共生菌胆汁酸代谢的新型糖尿病药物提供了新思路。这也意味着,根据肠道菌群来为患者“量体裁衣”,设计出个性化的治疗方案是可行的。

原文链接:

Analyses of gut microbiota and plasma bile acids enable stratification of patients for antidiabetic treatment

原文摘要:

Antidiabetic medication may modulate the gut microbiota and thereby alter plasma and faecal bile acid (BA) composition, which may improve metabolic health. Here we show that treatment with Acarbose, but not Glipizide, increases the ratio between primary BAs and secondary BAs and plasma levels of unconjugated BAs in treatment-naive type 2 diabetes (T2D) patients, which may beneficially affect metabolism. Acarbose increases the relative abundances of Lactobacillus and Bifidobacterium in the gut microbiota and depletes Bacteroides, thereby changing the relative abundance of microbial genes involved in BA metabolism. Treatment outcomes of Acarbose are dependent on gut microbiota compositions prior to treatment. Compared to patients with a gut microbiota dominated by Prevotella, those with a high abundance of Bacteroides exhibit more changes in plasma BAs and greater improvement in metabolic parameters after Acarbose treatment. Our work highlights the potential for stratification of T2D patients based on their gut microbiota prior to treatment.

来源: Nature Communications 浏览次数:0

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