肠道细菌提前数年预警2型糖尿病:你的纤维摄入量决定一切Gut Bacteria Flag Type 2 Diabetes Years Early: What Your Fiber Intake Determines

环球医讯 / 硒与微生态来源:www.techtimes.com瑞典 - 英语2026-09-01 22:32:15 - 阅读时长8分钟 - 3843字
瑞典查尔姆斯理工大学的一项里程碑式研究发现,肠道细菌组成可以在血糖达到临床阈值前数年可靠预测2型糖尿病风险,而这些细菌是保护还是危害健康几乎完全取决于个体的膳食纤维摄入量。研究跟踪了4,685名瑞典成年人,通过粪便样本分析发现9种肠道细菌在后来患糖尿病的人群中呈现独特水平模式,特别是嗜黏蛋白阿克曼氏菌在低纤维饮食条件下会从"益生菌"转变为风险因素,这一发现对益生菌补充剂市场和糖尿病早期筛查具有重要意义,为通过饮食干预预防8亿糖尿病患者中的大多数提供了科学依据
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肠道细菌提前数年预警2型糖尿病:你的纤维摄入量决定一切

一项周二发表的具有里程碑意义的瑞典研究发现,肠道细菌的组成可以在血糖水平达到任何临床阈值前数年可靠地标记出患2型糖尿病的风险——而这些细菌是保护你还是伤害你,可能几乎完全取决于你摄入的纤维量。

这项发表在《细胞报告:医学》上的研究由哥德堡查尔姆斯理工大学的研究人员领导,跟踪了4,685名瑞典成年人,通过粪便样本分析他们的肠道微生物组。在平均五年的随访中,383名参与者后来发展为2型糖尿病。有9种肠道细菌在后来患糖尿病的人群中始终呈现出独特的水平——而这些模式在诊断前数年就可以观察到。

"我们的研究能够显示疾病发展前数年肠道微生物群的变化,"查尔姆斯生命科学系的食品科学博士后研究员Gaël Toubon表示。"这可能表明微生物组的组成在糖尿病的发展中发挥作用,而不是相反。"

这一方法论要点相当重要。大多数先前将肠道细菌与2型糖尿病联系起来的研究采用了横断面设计——将已经患病的人与健康对照组进行比较。这种方法可以识别关联性,但无法确定微生物组的变化是先于疾病还是由疾病引起的。查尔姆斯团队的前瞻性设计,即随访健康的成年人,是迄今为止最强有力的流行病学证据之一,表明肠道微生物组的变化先于疾病发生。

该研究最引人注目的发现涉及嗜黏蛋白阿克曼氏菌(Akkermansia muciniphila),这种细菌作为代谢健康的潜在治疗性益生菌,已经引起了大量的商业和科学关注。目前,多家补充剂公司正在推广针对这种细菌的健康干预产品。然而,在查尔姆斯队列中,后来发展为糖尿病的参与者体内该菌水平升高。

这一解释并不意味着这种细菌本身是危险的——而是意味着饮食背景决定了其作用。

"Toubon解释道:"在有利条件下,这种细菌会以我们从饮食中获取的纤维为食。但当我们的纤维摄入量过低时,它反而开始分解肠道的保护性粘液层。"

这正是该发现的核心生化开关。嗜黏蛋白阿克曼氏菌可以利用两种底物:当膳食纤维可用时,或粘蛋白——形成肠道壁保护性粘液层的糖蛋白。当它分解纤维时,该细菌会产生包括乙酸和丙酸在内的短链脂肪酸,有助于维持肠道的上皮屏障并减少全身炎症。当纤维稀缺并转而以粘蛋白为燃料来源时,保护层会变薄。其他细菌原本由该粘液层与肠道壁分离,现在会直接接触肠道壁,触发炎性细胞因子。这种持续的低度炎症是胰岛素抵抗的公认驱动因素,而胰岛素抵抗是2型糖尿病之前的代谢状况。

换句话说,粪便样本中嗜黏蛋白阿克曼氏菌水平升高本身并不是问题。但对于膳食纤维摄入不足的人来说,嗜黏蛋白阿克曼氏菌水平升高则是一个可测量的警告信号。

这对益生菌补充剂市场有直接影响。围绕这种细菌营销的产品并未标明,对于不同时增加纤维摄入量的人来说,这种干预可能是中性的,甚至适得其反。查尔姆斯的研究结果表明应该存在这样的标签。

该研究所记录的机制途径与关于短链脂肪酸(SCFAs)和代谢疾病的更广泛证据一致。当肠道细菌——包括嗜黏蛋白阿克曼氏菌等——通过糖解发酵作用发酵膳食纤维时,它们会产生包括丁酸、丙酸和乙酸在内的短链脂肪酸。丁酸是结肠细胞(肠道壁细胞)的主要能量来源,支持这些细胞之间紧密连接的形成,并已被独立证明可以减少胰岛素抵抗。低纤维饮食会耗尽短链脂肪酸的产生——同时触发具备使用能力的细菌的粘蛋白降解途径。

研究中涉及的第二种细菌,考拉粪球菌(Coprococcus catus),属于毛螺菌科,本身是一种丁酸生产者。只有当它存在于非常小的数量时——低于有意义的丁酸产量阈值——才会与糖尿病风险相关。高于该水平,风险关联消失。这种阈值效应与短链脂肪酸假设一致:重要的是这些细菌是否存在,而是它们是否以足够丰度存在以执行其代谢功能。

该研究使用粪便样本分析参与者的微生物组,并通过标准宏基因组技术确定细菌组成。使用粪便采样是因为它代表了结肠的微生物群——结肠含有人体中密度最高的微生物群落,也是与代谢疾病最相关的肠道细菌。被确定为与2型糖尿病相关的九种细菌物种可以通过现有的临床实验室技术检测到,使它们成为未来诊断生物标志物组合的可行候选者。

这正是查尔姆斯研究人员正在探索的问题,他们在时间表述上刻意谨慎。

"未来,这些细菌可以作为生物标志物来识别有患2型糖尿病风险的人,"Toubon说。"肥胖、遗传和血糖水平等风险因素可以补充以粪便样本,以更好地预测患病风险并引入预防措施。"

目前对2型糖尿病的临床筛查依赖于空腹血糖、HbA1c(血糖三个月平均值)、体重、年龄和家族史的组合。这些测试一旦代谢紊乱已经开始就能检测到。基于粪便的生物标志物组合原则上可以提前数年识别出高风险——在这一窗口期内,饮食和生活方式干预最有可能完全预防疾病的发生。

微生物组相对于基因风险标记物的实际优势在于它是可改变的。基因组测序可以识别出2型糖尿病遗传风险升高的人,但他们的DNA无法改变。肠道微生物组可以通过饮食改变,理论上也可以通过益生菌或益生元干预改变。

"如果肠道微生物群在糖尿病发展中的作用得到确认,我们的微生物组可以成为个性化预防策略的目标,因为肠道微生物群与我们的基因不同,可以通过生活方式和饮食进行修改,"Toubon指出。

研究人员作为欧盟资助的HealthFerm项目的一部分进行了这项研究,该项目专注于发酵食品和肠道微生物组。

查尔姆斯团队明确表示,他们的发现需要外部验证才能为临床指南提供依据。该队列仅来自瑞典成年人——在饮食方面相对同质的人群——尚未确定相同的九种细菌在具有不同祖先、饮食或环境暴露的人群中是否仍可作为预测标记物。

与先前研究相比,前瞻性设计大大加强了因果论证,但仍可能存在混杂因素。发展为糖尿病的参与者可能在研究的对照未能完全捕捉到的方面与未患病者有所不同。该研究也无法精确指定细菌信号可以提前多久被检测到——"数年"是提供的描述,而不是精确的数字。

查尔姆斯生命科学系教授、该研究的主要作者Rikard Landberg说:"我们还不能给出那种饮食建议",指的是基于微生物组结果的特定饮食处方。"但是,在一般层面上,研究结果支持目前的建议,即食用富含纤维的水果、蔬菜、豆类和全谷物。"

该研究确实证实的是,饮食-微生物组相互作用研究不能脱离任一组分进行。在一种饮食背景下被归类为"有益"的细菌可能在另一种背景下被归类为风险因素。这并不是科学上的矛盾——而是科学变得更加精确。

问题的规模赋予了研究紧迫性。根据世界卫生组织的数据,自1990年代以来,患有糖尿病的成年人数量已增加了一倍多。今天有8亿人患有这种疾病,其中90%以上是2型糖尿病。大多数2型糖尿病可以通过生活方式干预来预防或延缓——这使得比临床阈值提前数年的预警信号在医学上具有重要意义,即使其临床应用还远在数年之后。

完整研究引用:Gaël Toubon等人,《细胞报告:医学》,2026年7月7日发表。DOI: 10.1016/j.xcrm.2026.102835。

常见问题解答

肠道细菌真的能在2型糖尿病发展前预测它吗?

根据今天发表的查尔姆斯大学研究,答案似乎是肯定的——但需要注意的是,这一发现需要在额外的大规模研究中得到验证,才能指导临床实践。该研究跟踪了4,685名瑞典成年人,平均五年,发现九种特定肠道细菌在后来发展为2型糖尿病的人群中表现出独特模式,这些模式在任何临床阈值被突破前数年就可以识别。前瞻性研究设计——随访健康人群而非研究已经患病的患者——使研究人员能够论证微生物组变化先于疾病发生,而不是相反。

什么是嗜黏蛋白阿克曼氏菌,它是好是坏?

嗜黏蛋白阿克曼氏菌是一种自然存在的肠道细菌,作为代谢健康的潜在益生菌已引起广泛关注。多家补充剂公司现在销售针对它的产品。它是否有益或有害取决于你的膳食纤维摄入量。当纤维充足时,这种细菌会消耗它并产生保护肠道内壁并减少炎症的短链脂肪酸。当膳食纤维不足时,细菌会转而消耗肠道壁的保护性粘液层——这可能导致其他细菌触发与胰岛素抵抗和2型糖尿病相关的炎症。查尔姆斯研究发现,在后来发展为糖尿病的人群中嗜黏蛋白阿克曼氏菌水平升高,研究人员将其归因于低纤维摄入,而不是细菌本身有害。

我应该服用嗜黏蛋白阿克曼氏菌补充剂来预防糖尿病吗?

根据现有证据,服用嗜黏蛋白阿克曼氏菌补充剂而不同时增加膳食纤维摄入量可能几乎没有或根本没有益处——在低纤维饮食中,理论上可能会增加该细菌的粘蛋白降解活性。查尔姆斯的发现表明,饮食环境是决定性变量,而不仅仅是细菌的存在。研究人员建议食用富含水果、蔬菜、豆类和全谷物纤维的饮食,这是目前证据支持的最直接行动。在开始任何补充方案之前,请咨询医疗保健提供者,特别是如果你有代谢风险因素。

基于粪便的糖尿病筛查测试还有多远?

研究作者描述了一个潜在的未来,即粪便微生物组测试补充现有风险因素——血糖、HbA1c、BMI、家族史——以改善对风险人群的早期识别。然而,确定的九种细菌需要在跨不同人群的额外大规模研究中得到验证,才能在临床上使用。研究人员没有指定时间表。测试还需要在临床使用前获得卫生当局的监管批准。该领域的大多数研究人员估计,微生物组生物标志物的临床转化,如果成功,从最初的发现到应用需要十年或更长时间。

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