类型b
这篇综述文章由Manoj Gurung等人撰写，来自美国俄勒冈州立大学的兽医学院、药学院和公共卫生学院。文章发表在《eBioMedicine》期刊上，出版时间为2020年1月。
本文主要讨论了肠道微生物群（gut microbiota）在2型糖尿病（Type 2 Diabetes, T2D）病理生理学中的作用。随着近年来对肠道微生物研究的深入，越来越多的证据表明肠道微生物群与多种代谢性疾病密切相关，其中包括2型糖尿病。然而，不同研究之间关于特定分类群与疾病关联的结果存在差异。因此，本综述旨在总结现有文献中有关肠道微生物群与2型糖尿病关系的研究结果，并探讨潜在的分子机制。
肠道微生物群与2型糖尿病的关系
首先，作者通过系统回顾42项人类观察性研究，总结了与2型糖尿病相关的细菌分类群。其中，双歧杆菌属（Bifidobacterium）、拟杆菌属（Bacteroides）、粪杆菌属（Faecalibacterium）、阿克曼菌属（Akkermansia）和罗氏菌属（Roseburia）被频繁报道与2型糖尿病呈负相关；而瘤胃球菌属（Ruminococcus）、梭杆菌属（Fusobacterium）和布劳特氏菌属（Blautia）则与2型糖尿病呈正相关。乳酸杆菌属（Lactobacillus）虽然在许多研究中被检测到并报告，但其结果却存在较大分歧。一些研究表明，特定的乳酸杆菌种如L. acidophilus、L. gasseri和L. salivarius在2型糖尿病患者中增加，而另一些研究则发现L. amylovorus减少。这些结果表明，乳酸杆菌的作用可能是种或株特异性的。
潜在的分子机制
接下来，作者详细讨论了肠道微生物群影响2型糖尿病发病和进展的潜在分子机制。主要包括以下几个方面：
炎症调节
2型糖尿病通常伴随促炎细胞因子、趋化因子和炎症蛋白水平升高。一些肠道微生物及其产物（如脂多糖）会促进代谢性内毒素血症和低度炎症，而另一些微生物则刺激抗炎细胞因子和趋化因子。例如，罗氏菌属（Roseburia intestinalis）、脆弱拟杆菌（Bacteroides fragilis）、阿克曼菌（Akkermansia muciniphila）和植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）能够诱导IL-10的表达，从而改善葡萄糖代谢。此外，R. intestinalis还能增加IL-22的产生，这是一种已知可以恢复胰岛素敏感性和缓解糖尿病的抗炎细胞因子。
肠道通透性
增加的肠道通透性是2型糖尿病的一个特征，会导致肠道微生物产物进入血液并引起代谢性内毒素血症。一些有益的微生物如Bacteroides vulgatus和B. dorei能够上调结肠紧密连接基因的表达，从而减少肠道通透性和内毒素血症。阿克曼菌（Akkermansia muciniphila）通过分泌胞外囊泡改善肠道紧密连接，进而降低肠道通透性。
葡萄糖代谢
肠道微生物群可能通过影响肝脏、肌肉和脂肪等主要代谢器官的葡萄糖稳态和胰岛素抵抗来影响2型糖尿病。例如，双歧杆菌（Bifidobacterium lactis）能够增加肝糖原合成并减少肝脏糖异生相关基因的表达。植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）和阿克曼菌（Akkermansia muciniphila）能够减少肝脏黄素单加氧酶3（FMO3）的表达，从而预防高血糖和高血脂的发展。
脂肪酸氧化、合成和能量消耗
增加脂肪酸氧化和能量消耗并减少脂肪酸合成可以改善肥胖及其相关的2型糖尿病。阿克曼菌（Akkermansia muciniphila）、嗜酸拟杆菌（Bacteroides acidifaciens）和短链脂肪酸（SCFA）已被报道能够增加脂肪组织中的脂肪酸氧化。丁酸盐（butyrate）能够通过抑制肌肉中的组蛋白去乙酰化过程来促进脂肪酸氧化和产热，从而增加能量消耗。
药物治疗与肠道微生物群的相互作用
作者还探讨了肠道微生物群对2型糖尿病药物治疗成功的影响。例如，二甲双胍（metformin）能够增加Akkermansia muciniphila和双歧杆菌的丰度，同时减少其他有害微生物的数量。α-葡萄糖苷酶抑制剂（如阿卡波糖）能够增加乳酸杆菌和粪杆菌的丰度。GLP-1受体激动剂（如利拉鲁肽）能够增加Akkermansia muciniphila和嗜酸拟杆菌的丰度。这些结果表明，肠道微生物群可能通过改变药物代谢动力学和药效学来影响药物疗效。
未来研究方向
尽管已有大量研究支持肠道微生物群在2型糖尿病病理生理学中的重要性，但该领域仍处于早期阶段。目前，我们已经认识到某些微生物分类群和相关分子机制可能参与了与2型糖尿病相关的葡萄糖代谢。然而，由于2型糖尿病的异质性和肠道微生物群的冗余性，简单的解释（如低多样性）和容易的解决方案（如从非糖尿病/非肥胖供体进行粪便移植）并不现实。相反，我们应该朝着精准/个性化医学的方向努力，根据患者的哺乳动物和微生物基因组选择适合的抗糖尿病药物和益生菌。
本文全面回顾了肠道微生物群在2型糖尿病中的作用及其潜在机制，为未来的研究提供了重要的理论基础和方向指导。文章不仅总结了现有研究的主要发现，还提出了当前研究中存在的问题和挑战，强调了开发新的诊断、预防和治疗工具的重要性。