Nat Med | 吴浩团队等发现糖尿病防治多管齐下效果更佳

摘要：研究团队通过对瑞典人群的临床表型、饮食结构、肠道菌群及代谢物数据进行整合分析，系统鉴定并发现了500余种与血糖紊乱及胰岛素抵抗密切关联的小分子代谢物，其中近200种与个体间肠道菌群差异显著相关。值得注意的是，这些代谢物中超过50%已知同时参与心血管疾病的发生发

2025年4月8日，复旦大学人类表型组研究院吴浩团队与瑞典哥德堡大学Fredrik Bäckhed团队在Nature Medicine上发表了文章

Microbiome–metabolome dynamics associated with impaired glucose control and responses to lifestyle changes。该研究揭示了肠道菌代谢物在糖尿病发生发展中的关键作用，并为综合防治策略提供了科学依据。

研究团队通过对瑞典人群的临床表型、饮食结构、肠道菌群及代谢物数据进行整合分析，系统鉴定并发现了500余种与血糖紊乱及胰岛素抵抗密切关联的小分子代谢物，其中近200种与个体间肠道菌群差异显著相关。值得注意的是，这些代谢物中超过50%已知同时参与心血管疾病的发生发展，为深入探索代谢性疾病与心血管疾病的共同病理生理机制奠定了基础。

图示：主要研究思路及分析策略

研究人员进一步结合两个临床干预队列发现，短期饮食干预和运动锻炼对这些糖尿病相关代谢物具有差异化调节作用。“或者说两种干预方式各有千秋，这也就意味着单一干预方式可能存在局限性，最有效的代谢疾病防治方案需要饮食、运动、甚至是药物或益生菌等多维度干预的协同配合”，论文共同通讯作者吴浩表示。

这项研究延续了该团队2020年在

Cell Metabolism发表的研究。当时他们已证实：与健康对照相比，糖尿病前期患者肠道菌群已发生显著改变，且与血糖尤其是餐后两小时血糖的紊乱程度正相关【1】。“在刚发表的这一篇文章中，我们进一步探讨了哪些肠道菌代谢物可能参与糖尿病发病，及将来通过不同干预方式包括饮食和运动靶向肠道菌以改善代谢性疾病的可行性”，吴浩介绍。研究团队此前已发现特定菌群代谢物——咪唑丙酸——能够通过激活mTORC1信号通路诱导胰岛素抵抗，为肠道菌群失衡与糖尿病发病的因果关系提供了直接证据。有意思的是，该代谢物在中国人群中的血液浓度显著高于瑞典人群（约3倍），这一差异恰好与中国（11.2%）和瑞典（4.7%）的糖尿病患病率比例相吻合，为解析中国人群糖尿病高发风险提供了重要线索。另外，他们的其他系列糖尿病合作研究揭示肠道菌群不仅能增强一线降糖药二甲双胍的疗效（Nature Medicine 2017）还可以通过与饮食相互作用快速降低肝脏脂肪（Cell Metabolism 2018）【5】，因此靶向调节肠道菌群及其代谢产物，有望成为防治代谢性疾病的新策略。“对于这一研究方向，我和Fredrik都充满信心与期待”，吴浩特别强调。

制版人：十一

参考文献

1. Wu H, Tremaroli V, Schmidt C, et al. The Gut Microbiota in Prediabetes and Diabetes: A Population-Based Cross-Sectional Study. Cell Metab 2020; 32(3): 379-90 e3.

2. Koh A, Molinaro A, Stahlman M, et al. Microbially Produced Imidazole Propionate Impairs Insulin Signaling through mTORC1.Cell2018; 175(4): 947-61 e17.

3. Hua S, Lv B, Qiu Z, et al. Microbial metabolites in chronic heart failure and its common comorbidities. EMBO molecular medicine 2023: e16928.

4. Wu H, Esteve E, Tremaroli V, et al. Metformin alters the gut microbiome of individuals with treatment-naive type 2 diabetes, contributing to the therapeutic effects of the drug.Nat Med2017; 23(7): 850-8.

5. Mardinoglu A, Wu H, Bjornson E, et al. An Integrated Understanding of the Rapid Metabolic Benefits of a Carbohydrate-Restricted Diet on Hepatic Steatosis in Humans.Cell Metab2018; 27(3): 559-71 e5.

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