长期以来,人们认为肠道微生物仅以膳食纤维为食,但最近一项研究发现,这些微生物也会摄取来自我们肠道的糖分,并从中产生对人体多种功能至关重要的短链脂肪酸。神户大学的这一发现揭示了一种新的共生关系,并指明了开发新型治疗药物的方向。
肠道微生物能够产生许多人体自身无法合成的物质,其中包括短链脂肪酸。短链脂肪酸不仅是肠道内壁细胞的主要能量来源,还具有其他重要功能。此前,神户大学内分泌学家小川渉发现,服用糖尿病药物二甲双胍的人会将葡萄糖排泄到肠道中。他说:“如果葡萄糖确实被排泄到肠道中,这可能会影响肠道微生物群与宿主之间的共生关系。”
小川和他的团队着手进一步研究葡萄糖排泄的细节及其与肠道微生物的关系。他们开发了前所未有的生物成像方法和新的分析技术来研究肠道微生物代谢产物。通过这些新方法,他们不仅观察到葡萄糖进入肠道的位置和量,还在小鼠实验中发现了糖分之后如何被转化。此外,他们还检查了糖尿病药物二甲双胍对这些结果在人和小鼠中的影响。
神户大学团队现在在《通讯医学》期刊上发表了他们的研究成果。他们发现,首先,葡萄糖是在小肠的一部分——空肠中被排泄出来的,然后从那里输送到大肠和直肠。小川解释说:“令人惊讶的是,即使不服用二甲双胍的人也有一定程度的葡萄糖排泄到肠道中。这一发现表明,肠道葡萄糖排泄是动物的一种普遍生理现象,而二甲双胍的作用是增强这一过程。”无论是否患有糖尿病,二甲双胍在人和小鼠中都将排泄量提高了近四倍。
其次,在葡萄糖向下运输的过程中,它会被转化为短链脂肪酸。小川说:“从排泄出的葡萄糖中生产短链脂肪酸是一个巨大的发现。虽然这些化合物传统上被认为是由肠道微生物通过发酵不可消化的膳食纤维产生的,但这种新发现的机制突显了宿主与其微生物群之间的一种新的共生关系。”
小川和他的团队正在进行进一步的研究,旨在了解二甲双胍和其他糖尿病药物如何影响葡萄糖排泄、肠道微生物群及其代谢产物。他说:“肠道葡萄糖排泄代表了一种以前未被认识的生理现象。理解其潜在的分子机制以及药物如何干扰这一过程,可能会导致针对调节肠道微生物群及其代谢物的新疗法的开发。”
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