由伦敦帝国理工学院和法国国家科学研究中心(CNRS)的Marc-Emmanuel Dumas教授领导的国际研究团队，联合伦敦帝国理工学院和比利时鲁汶大学(UCLouvain)的Patrice Cani教授、伦敦帝国理工学院和巴黎INSERM的Dominique Gauguier博士以及渥太华心脏研究所的Peter Liu教授，发现了一个抗击胰岛素抵抗和2型糖尿病的意外盟友：一种名为三甲胺(trimethylamine, TMA)的微生物代谢物。这项发表在《自然·代谢》(Nature Metabolism)杂志上的研究表明，肠道细菌从膳食胆碱产生的TMA可以阻断关键的免疫通路并改善血糖控制。
这一重大突破的根源可追溯至20年前。在博士后研究期间，Patrice Cani发现高脂饮食会导致体内出现细菌成分，从而激活免疫系统并引发炎症，最终导致糖尿病患者的胰岛素抵抗。这一在2005年被认为是牵强的发现，如今已被科学家广泛接受并确立。
2025年，鲁汶大学和伦敦帝国理工学院的研究人员最终揭示了如何对抗这一过程。他们观察到，肠道细菌从某些食物中含有的天然营养素——膳食胆碱产生的TMA可以改善血糖控制。
如何实现？通过作为免疫系统关键组分IRAK4蛋白的天然抑制剂。通常情况下，当暴露于高脂饮食时，IRAK4会发出警报并引发炎症以提示饮食失衡。
问题何在？在持续过载的情况下（如2型糖尿病患者所见），IRAK4反应过度，导致级联炎症，从而引发胰岛素抵抗。
通过结合人体细胞模型、小鼠研究和分子靶点筛选，科学家发现TMA可以直接与IRAK4结合并阻断其活性。直接效果是减少了脂肪诱导的炎症，并恢复了胰岛素敏感性。本质上，它重新编程了不良饮食引起的负面代谢反应。更令人惊讶的是：该分子可以通过阻断广泛炎症来防止小鼠败血症导致的死亡。
"这展示了营养和我们的肠道微生物如何通过产生对抗炎症并改善代谢健康的分子来协同工作！"
Patrice Cani教授，《自然·代谢》论文共同资深作者，比利时鲁汶大学教授兼伦敦帝国理工学院客座教授
研究团队还观察到，通过基因手段删除IRAK4或通过药物方式阻断IRAK4，可以重现细菌代谢物的有益效果。这为糖尿病治疗开辟了新途径，使用已在制药行业得到验证的靶点IRAK4。
"这颠覆了传统认知，"Dumas教授说，"我们已经证明，来自肠道微生物的一种分子实际上可以通过新机制保护我们免受不良饮食的有害影响。这是我们思考微生物组如何影响健康的新方式。"
重大意义
全球有超过5亿人受糖尿病影响，将TMA确定为调节免疫的微生物信号可能为新疗法铺平道路。旨在提高TMA产量的营养策略或药物可能为对抗胰岛素抵抗及其并发症提供新方法。
"我们吃的食物塑造了我们的微生物，它们的一些分子可以保护我们免受糖尿病侵害。这就是营养的实际作用！"鲁汶大学的Cani教授说。
这项研究得益于欧洲和北美地区的国际合作，涉及比利时、加拿大、澳大利亚、法国、意大利和西班牙的机构，并得到众多欧洲（ERC、FEDER）和国家（MRC、Wellcome Trust、ANR、FNRS、EOS、WELRi、ARC）资金来源的支持。
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