PNAS:揭示腸道菌群負面影響機體血糖水平的分子機制

2020-12-06 騰訊網

全球數百萬人都經歷著引發糖尿病的嚴重血糖問題，近日，來自福林德斯大學等機構的科學家們通過研究揭示了腸道菌群影響血清素從而負面影響機體血糖水平的分子機制，相關研究成果刊登在國際雜誌PNAS上。

圖片來源：CC0 Public Domain

血清素是大腦中的一種神經遞質，科學家們將其稱為「快樂激素」，正常情況下，血清素能調節機體睡眠和代謝，但腸道實際上能夠產生95%的血清素，而且這些血清素並不是我們所知道的在大腦中的快樂形式。文章中，研究者揭示了腸道微生物組如何與產生血清素的細胞相互交流來影響宿主機體的血糖水平。

本文研究結果或能幫助闡明腸道微生物組控制機體代謝血糖水平的分子機制；研究者Damien Keating教授說道，我們發現，腸道微生物組會通過向產生血清素的細胞發送信號來惡化機體的代謝過程，其能提高血清素的水平，此前研究人員發現肥胖個體機體中血清素水平較高，而且血液中血清素的上升會引發明顯的機體代謝性問題。

研究者希望能夠深入闡明其中的分子機制來開發調節人類機體血糖水平的新策略；本文研究中，研究者首次闡明了腸道微生物組如何與血清素產生細胞有效溝通來影響宿主機體的代謝；如果研究人員能夠更好地理解哪種細菌促進腸道產生血清素的話，那麼未來有一天其或能開發出新型療法來幫助降低機體的血糖水平。

最後研究者表示，後期他們還希望能夠進行更為深入的研究來尋找改善人類機體健康狀況的新型療法，比如找到有效治療糖尿病的新型策略。

原始出處：

Alyce M. Martin, Julian M. Yabut, Jocelyn M. Choo, et al. The gut microbiome regulates host glucose homeostasis via peripheral serotonin, PNAS(2019). doi:10.1073/pnas.1909311116

Cell：細胞治療領域觀察者

相關焦點

  • 綜述|腸道菌群影響糖代謝的因素及機制進展
    腸道菌群影響糖代謝的因素及機制進展[J]. 中國實用內科雜誌, 2020, 40(10): 865-869，873.研究表明，T2DM患者的腸道微生物不僅表現出更高菌群濃度，並且在結構及功能上均異於正常人，其中與血糖正常者相比，糖尿病前期患者有5個菌屬及36個分類單元的豐度差異明顯，在菌屬水平，梭菌的豐度顯著下降，薩特氏菌屬和鏈球菌屬的豐度顯著增加[11-12]。
  • 重磅級研究成果解讀腸道菌群對機體健康的重要性!
    近年來不斷有研究發現機體中的微生物與許多疾病的發生密切相關，尤其是腸道菌群更是與多種疾病發生密切相關；近年來對於人體內微生物尤其是腸道微生物的研究如雨後春筍般出現，科學家們希望通過研究人類腸道中的微生物群落，了解人腸道中細菌的物種分布以及與人體互作的關係，最終為研究腸道微生物與疾病的發生機制，以及如何調節人體健康提供非常重要的理論依據。
  • PNAS新發現:腸道菌如何對血糖水平「下手」
    眾所周知，腸道微生物組與我們的生活息息相關，影響並導致各種類型的疾病數不勝數，除了肥胖、癌症、心血管等常見疾病外，它還與如抑鬱症等心理疾病有關。在今年年初發表的一項研究還發現了其與糖尿病的直接證據：腸道微生物產生的丁酸，能改善人體的胰島素響應。而就在前天，又有一篇研究發現了腸道微生物組與糖尿病之間的關聯。
  • Cell:改變腸道菌群和腸道間的共生關係或可延長機體壽命
    ，這就為研究以腸道老化為特性的機體代謝異常提供了很好的研究模型，並且為揭示腸道細菌作為延長機體壽命的重要角色提供了一定的研究基礎。文章中，研究者Heinrich Jasper表示，儘管當前針對老年個體腸道中菌群的組成和老化疾病之間關係的研究非常多，但是並沒有相關研究系統性地闡述機體的腸道從年輕健康到老化產生疾病的過程。
  • Science|腸道菌群調節的CART+腸道神經元可調節血糖
    研究人員進一步利用免疫螢光分析證實了神經肽的蛋白質水平具有區域特異性分隔，並確定了腸內神經元數量的區域差異。腸道菌群的密度和多樣性從近端到遠端逐漸增加，是否不同區域的iEAN翻譯差異受到菌群的影響？同時，GF結腸和迴腸中SST+和CART+神經元數目減少，回補SPF腸道菌群可增加SST+和CART+神經元數量及神經纖維的密度；GF小鼠迴腸和十二指腸中iEAN的數目顯著減少，而結腸維持不變，回補SPF腸道菌群可恢復迴腸iEAN數量，而對結腸沒有影響。
  • 腸道菌群在內臟痛中樞機制中的作用
    清楚了解腸道菌群在內臟痛中樞神經機制中的作用及其調控的信號通路，能為進一步研究其機制提供理論基礎，並為治療內臟痛提供新的靶點。本文擬從腸道菌群在腦-腸軸中的作用、腸道菌群及其分泌物在內臟痛中的作用、作為免疫系統的一部分參與內臟痛、通過影響迷走神經等方面闡述腸道菌群在內臟痛中樞機制中的作用。
  • Immunity:腸道菌群竟會誘發機體衰老?
    2018年12月14日 訊 /生物谷BIOON/ --多年以來，科學家們一直在研究棲息於人類機體腸道中的不同細菌群落是如何對機體功能產生顯著影響的，包括機體免疫系統等；腸道菌群有時被稱為「共生菌」，其存在於所有生活在一定功能平衡下的動物機體中，當這種平衡被打破後就會誘發宿主機體出現共生失調（commensal dysbiosis）的表現，比如疾病或藥物，這常常與一系列疾病有關
  • PLoS ONE:新型計算機模型或可監測機體感染後腸道菌群的動力學特性
    2014年7月15日 訊 /生物谷BIOON/ --感染性疾病常常讓我們渾身不自在，近日，刊登在國際雜誌PLoS ONE上的一篇研究論文中，來自布萊根婦女醫院的研究人員利用特殊的計算機模型揭示了機體感染影響腸道天然菌群的分子機制
  • 特殊的腸道菌群如何代謝膽固醇從而影響宿主機體的整體...
    Host Cholesterol Level」的研究報告中，來自MIT博德研究所和哈佛大學的科學家們通過聯合研究發現了一類特殊的腸道菌群，其或能代謝足夠的膽固醇來潛在影響人類機體的代謝狀況。研究者表示，相比沒有攜帶這些特殊腸道菌群的人群而言，攜帶這些腸道菌群的人群機體血液中膽固醇的水平較低，這一研究發現或許就能夠解釋為何有些人在飲食中攝入了較多膽固醇，然而這對其血液中膽固醇的水平卻影響甚微，這同時也提示，通過飲食、益生菌或其它療法來增強這些特殊菌群的水平或許有望未來作為一種有效的療法來幫助降低機體膽固醇水平。
  • 羊棲菜酵素:具有調節腸道菌群功能的作用
    腸道菌群作為胃腸道內環境穩定的重要組成部分，在維持機體健康等方面發揮著重要的作用。在機體消化吸收的過程中，營養攝取可導致腸道微生物系統發生變化，研究表明，發酵食品對機體腸道菌群的多樣性會產生影響，同時也會帶來機體糖分解有關的菌群、產SCFAs（短鏈脂肪酸）的菌群的豐度減小以及蛋白質分解的菌群增多等變化。多項研究結果表明：酵素可能與腸道中的微生物群落構成有關。
  • 腸道正常菌群與腸道免疫
    這種準確識別並產生兩種截然不同、方向相反的免疫反應，提示腸道免疫存在精確的調控機制。這種機制是在細菌與機體免疫系統的長期相互作用、相互適應、長期進化過程中形成的。三、腸道免疫系統對正常菌群的耐受機制腸道正常菌與病原菌一樣都表達MAMP ,菌體死亡時會釋放內毒素、細菌DNA ,但為什麼腸道正常菌群不會像病原菌那樣激活機體,產生免疫排斥反應?
  • 腸道菌群失調及其相關疾病研究進展
    2 腸道菌群失調2.1抗生素誘導的腸道菌群失調 正常生理狀態下，腸道菌群與機體處於動態平衡狀態，但當正常菌群受到來自於機體內外的理化、生物因素的刺激時，就會導致腸道菌群失衡，進而引發疾病。當腸道正常菌群受到抗生素的影響後，TLＲ 基因表達水平下降，其下遊的適應性免疫功能降低，影響外周免疫器官的正常功能，從而導致機體免疫功能下降。Brugman 等［6］通過對Ⅰ型糖尿病易感大鼠的研究表明，自發性糖尿病傾向大鼠中患病大鼠腸道擬桿菌屬數量明顯高於未患病大鼠，抗生素預處理能夠降低易感小鼠Ⅰ型糖尿病的發病率。
  • PNAS:揭示表觀遺傳學修飾背後的精確分子機制
    2020年6月16日 訊 /生物谷BIOON/ --近日，一項刊登在國際雜誌Proceedings of the National Academy of Sciences上的研究報告中，來自歐洲分子生物學實驗室的科學家們通過研究揭示了表觀遺傳學修飾背後的分子機制，DNA製造RNA進而製造蛋白質是分子生物學中的一項基本原理，基因表達的過程會以多種方式被嚴格調控
  • |腸道|菌群|多囊卵巢症候群|多發性硬化症
    doi：10.1016/j.immuni.2018.09.017多年以來，科學家們一直在研究棲息於人類機體腸道中的不同細菌群落是如何對機體功能產生顯著影響的，包括機體免疫系統等；腸道菌群有時被稱為「共生菌」，其存在於所有生活在一定功能平衡下的動物機體中，當這種平衡被打破後就會誘發宿主機體出現共生失調（commensal dysbiosis）的表現，比如疾病或藥物
  • 動物所揭示「腸道菌群—腸—腦」互作調控動物對寒冷環境的適應機制
    中國科學院動物研究所王德華研究組曾發現，對於動物越冬具有重要意義的聚群行為（huddling）可提高布氏田鼠（Lasiopodomys brandtii）腸道菌群的豐富度和多樣性，增加有益菌而降低有害菌的數量，提高代謝產物短鏈脂肪酸的含量，為宿主提供能量來源，通過菌群移植等多個實驗揭示了腸道菌群介導聚群行為的能量節省機制，為理解腸道菌群與宿主的協同進化提供了新的視角（Zhang et
  • 對機體腸道的連環出擊或會誘發多發性硬化症
    2020年11月25日 訊 /生物谷BIOON/ --微生物組在多發性硬化症發病過程中扮演著關鍵角色，最近一篇發表在Nature雜誌上的研究報告中，研究者Miyauchi等人表示，腸道微生物分子或能與增強Th17細胞的腸道微生物一起協同作用來惡化機體中樞神經系統自身免疫特性。
  • 腸道菌群新功能,觸發人體免疫防禦機制,幫助人體抵禦病毒感染
    更重要的是，共生菌群並非一成不變，在成長過程中，我們經歷了不同的環境，遇到了不同的人，我們體內的共生菌群也隨之不斷變化，大量的腸道微生物組學研究表明人體共生菌群能在一定程度上影響著我們的健康、體質、性格甚至思維。
  • 首次闡明腸道菌群與人類機體免疫系統動態學變化之間的...
    ，血液中不同類型免疫細胞濃度的改變或與腸道中不同菌群的存在直接相關。這項研究中，研究人員首次發現，腸道菌群能夠直接塑造人類機體免疫系統的組成，具體而言，血液中不同類型的免疫細胞的濃度的改變與腸道中不同菌群的存在直接相關，研究人員對十年來從來自2000多名患者機體中收集的數據進行了相關分析；研究者Joao Xavier說道，如今科學界已經接受了腸道菌群對人類免疫系統健康重要性的觀點，但他們做出這一假設的數據來自於對動物的研究，研究人員能夠追蹤正在接受血液癌症治療患者機體微生物菌群的改變情況
  • 最新研究:中藥改善血糖與炎症,主要還是通過調節腸道菌群起作用
    最近，國際國內權威期刊發表了仝小林院士等權威團隊研究的幾篇關於中藥改善慢性病的文章，不僅確定了中藥對於2型糖尿病等慢性病的療效，而且還分析其中的機制，與腸道菌群、炎症等密切相關。今天我們就來給大家介紹、分析一下，供大家學習參考。
  • 腸道菌群對抑鬱的影響機制被進一步發現
    了解其機制對於制定有效的治療策略至關重要。近期，巴斯德研究所，Inserm研究所和CNRS的科學家最近進行的一項研究表明，腸道細菌群落的失衡會導致某些代謝產物減少，從而在小鼠中產生類似抑鬱的行為。這些發現表明健康的腸道菌群有助於正常的大腦功能，並發表在2020年12月11日的《自然通訊》雜誌上。