糖尿病药物影响肠道微生物群

根据发表在该杂志上的一项新研究，阿卡波糖是一种常用来治疗II型糖尿病的药物，可以以可逆和依赖饮食的方式改变肠道微生物群mSphere．这些发现强调了肠道微生物组在健康中的重要性，并表明应该更多地关注肠道微生物组对药物的反应。

“阿卡波糖有可能改变肠道微生物群，但这是一种非常依赖于饮食的变化，”该研究的首席研究员、密歇根大学安娜堡医学院微生物学和免疫学助理教授Nicole Koropatkin博士说。“对于药物，尤其是那些影响糖尿病的药物，我们不仅要考虑药物对宿主酶或宿主代谢的影响，还要考虑它如何影响肠道细菌代谢。我们知道，似乎有某些肠道细菌组成与糖尿病联系更密切，甚至可能在糖尿病临床发病之前出现。”

近年来，研究人员已经了解到肠道微生物组糖尿病患者和其他健康人群的差异科学家们还了解到，流行的糖尿病药物二甲双胍(metformin)的药效在一定程度上是通过改变糖尿病患者的血压来发挥的肠道微生物群以改善葡萄糖耐量的方式。除此之外，二甲双胍还会影响宿主的葡萄糖代谢。

科罗帕特金博士是一名研究淀粉降解酶的蛋白质晶体学家，在她的工作中，她开始对阿卡波糖感兴趣，并开始确定这种糖尿病药物是否也可能对微生物群产生脱靶效应，从而影响药物的治疗效果。阿卡波糖抑制小肠中的糖淀粉酶，以防止膳食淀粉消化，从而降低餐后血糖水平。这导致膳食淀粉增加到远端肠，在那里它成为肠道细菌群落的食物。

为了进行调查，科罗帕特金博士与密歇根大学医学院微生物学和免疫学教授帕特里克·施洛斯博士合作，他专注于宿主-微生物组的相互作用。他们检查了低剂量和高剂量阿卡波糖治疗的效果高剂量在喂食富含植物多糖的高淀粉或高纤维饮食的小鼠的肠道群落结构上。科罗帕特金博士说:“我们希望尽可能地模仿阿卡波糖给人服用的方式。”“当人们开始服用阿卡波糖疗法时，他们通常从低剂量开始，然后转向更高的治疗剂量。”

研究人员发现，摄入低剂量阿卡波糖(25 ppm)的动物的粪便微生物群与没有摄入阿卡波糖的对照动物没有显著差异。然而，喂食高剂量的阿卡波糖(400 ppm)和高淀粉饮食极大地改变了肠道菌群结构。短链脂肪酸从粪便样本中测量，由于两种饮食中阿卡波糖的处理，丁酸盐增加了。研究人员说，最值得注意的是，含有高剂量阿卡波糖的高淀粉饮食导致拟杆菌科和双歧杆菌科的扩张，Verruocomicorbiacea和拟杆菌S24-7的减少。一旦治疗停止，肠道成分迅速恢复到对照组的镜像，这表明药物不会永久影响肠道群落。植物多糖饲料中高剂量的阿卡波糖导致了独特的群落结构，双歧杆菌科和Lachnospiraceae的代表性增加。

科罗帕特金博士说:“我们的研究表明，阿卡波糖喂养以可逆和饮食依赖的方式改变了肠道群落结构，这可能对这些药物如何理想地应用于人类有影响。”

科罗帕特金博士说，目前高纤维饮食仍然是患有糖尿病的人的最佳建议糖尿病或者一个健康的人“根据我们对肠道菌群的所有了解，最好的办法是吃一些有益的食物高纤维饮食科罗帕特金博士说。“这是保持和收集产生大量短链脂肪酸的微生物组的最佳机会，这些短链脂肪酸可以调节免疫发育和能量稳态。”

科罗帕特金博士说，短链脂肪酸丁酸酯尤其受到了广泛关注，因为它具有抗炎和抗肿瘤的作用。科罗帕特金博士说:“当我们考虑如何抑制肠道和全身炎症时，任何可能增加丁酸盐产生的疗法都值得考虑。”