发表在《Gut》杂志上的一项研究表明，恢复色氨酸代谢和IPA水平的营养补充策略可能同时作为糖尿病视网膜病变的生物标志物和治疗方法。糖尿病视网膜病变是一种由糖尿病引起的常见疾病，其特征是视网膜血管受损，导致视力模糊，严重时甚至失明。
阿拉巴马大学伯明翰分校的研究人员在《Gut》杂志发表的研究报告称，恢复肠道微生物组中的色氨酸代谢可以预防或逆转糖尿病视网膜病变，这是导致糖尿病工作年龄成人视力丧失的主要原因。
研究高级作者、阿拉巴马大学伯明翰分校（UAB）眼科和视觉科学系教授Maria Bartolomeo Grant医学博士表示："通过靶向调节肠道对色氨酸的吸收，我们能够纠正菌群失调，强化肠道屏障完整性，规范肠促胰岛素信号传导，并最终保护视网膜。这些发现为微生物组引导的代谢疗法预防或延缓糖尿病视力丧失开辟了新途径。"
色氨酸是一种必需氨基酸，支持多种重要的生物功能，包括维持健康的肠道微生物组。然而，在2型糖尿病中，肠道失去了高效吸收色氨酸的能力。这种功能障碍减少了保护性代谢物的产生，增加了炎症，导致肠道屏障破裂和全身性疾病进展。
色氨酸既被人体代谢，也被肠道细菌代谢。当色氨酸可用性降低时，细菌代谢会向有害方向转变。
研究第一作者、UAB眼科和视觉科学系高级科学家Ram Prasad博士表示："色氨酸的缺失会深刻改变细菌代谢，导致保护性微生物代谢物的产生显著减少。"
研究中确定的一种关键代谢物是3-吲哚丙酸（IPA），这是一种肠道衍生的化合物，研究人员发现它进入血液并在视网膜中积累，发挥保护作用。在佛罗里达大学高级空间生物分子研究中心进行的高级成像研究，由Borhane Ziani博士、Craig Vander Kooi博士和Ramon Sun博士领导，揭示了IPA在健康小鼠模型的后部视网膜中定位，首次直接证明了有益的细菌代谢物能够到达并在视网膜组织内发挥作用。在糖尿病视网膜病变模型中，这种代谢物减少。
研究表明，在2型糖尿病患者中，循环中的IPA水平可作为糖尿病视网膜病变的生物标志物。Prasad表示："我们的研究结果表明，将IPA恢复到生理水平有可能减缓或对抗糖尿病视网膜病变的进展，并可能减少更广泛的糖尿病并发症。"
除了IPA外，研究人员还评估了两种改善肠道健康的互补策略：一种是使用佛罗里达大学Quihong Li博士开发的基因工程益生菌Lactobacillus paracasei-ACE2，另一种是补充含有色氨酸的二肽异亮氨酸-色氨酸。这两种方法在2型糖尿病实验模型中有效纠正了肠道菌群失调，丰富了色氨酸代谢细菌，并显著改善了肠道屏障完整性。
Grant表示："这项研究突显了团队科学的力量。通过结合微生物学、代谢学、眼科学和高级成像的专业知识，我们能够揭示一条具有真正临床转化潜力的肠-视网膜通路。"
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