许多证据表明肠道菌群在葡萄糖代谢和糖尿病中发挥重要作用。然而，很少有研究使用金标准方法对糖尿病发病前的高危人群的粪便微生物群落与胰岛素敏感性和分泌之间的关系做探讨。本研究正是围绕这个问题进行了具体的分析。
发表期刊：Journal of Clinical Medicine
发表时间：5.688
影响因子：2019
研究内容：粪便菌群与肥胖成人胰岛素敏感性和分泌之间的关系
实验方法：16S rRNA基因测序
样本数量与类型：38位非糖尿病但超重或肥胖的受试者；粪便样本
表1 受试者特征信息
年龄18 至 60 岁，体重指数 (BMI) ≥ 25 kg/m2，维生素D缺乏（25-羟基维生素D ≤ 50 nmol/L），体重稳定至少 12 个月（体重变化 < 5 kg）并且在研究期间不打算改变饮食或体力活动或减轻体重，基于医学或实验室检查无已知或新诊断的合并症。吸烟；男性每周饮酒 > 4标准杯，女性每周饮酒 > 2标准杯；基于口服葡萄糖耐量试验 (OGTT) 诊断为糖尿病；使用任何药物或补充剂；妊娠、哺乳或围绝经期妇女；和/或基于临床病史或血液检查存在急性炎症。本研究纳入38位受试者进行实验，包括22位男性和16位女性，他们的基线特征见表1。受试者来自不同的种族背景，年龄介于18-57岁（平均33.13±9.09岁）。2位受试者没有进行静脉葡萄糖耐量试验（IVGTTs），1位受试者没有测量胰岛素敏感性。分别有1位和4位受试者被诊断为空腹血糖受损和糖耐量受损。分析这些检测数据发现，胰岛素敏感性（M值）与空腹胰岛素（r=-0.6，p<0.001）和胰岛素AUC（r=-0.46，p=0.005）呈负相关，但与空腹血糖或OGTT后2小时血糖水平不相关。图 1A 显示了不同菌属与空腹胰岛素、总胰岛素AUC、M值、BMI、空腹血糖和OGTT后2小时血糖水平的关联热图。图 1B 显示的是空腹血糖与Dorea的丰度呈正相关。胰岛素敏感组和胰岛素抵抗组在饮食组成（总能量摄入、碳水化合物、蛋白质、脂肪、饱和脂肪和纤维摄入）或体力活动方面无显著差异。Dialister（小类杆菌属）丰度与M值负相关，而Clostridium（梭状芽胞杆菌属）和Phascolarctobacterium丰度与M值正相关（图2A-C）。Akkermansia muciniphila与M值无明显相关。未发现胰岛素抵抗组和胰岛素敏感组之间的α多样性存在显著差异。这两个组在科和属分类水平上的差异如图2D，E所示。在科水平上，相比于胰岛素敏感组，胰岛素抵抗组的Veillonellaceae丰度显著较高，而Christensenellaceae和Clostridiaceae（梭状芽胞杆菌科）丰度较低（图2D）。在属水平上，胰岛素抵抗组的Dialister丰度较高，而Clostridium丰度较低（图2E）。高胰岛素AUC组和低胰岛素AUC组在饮食组成或体力活动方面无显著差异。Dialister丰度与空腹血胰岛素（图3A）和总胰岛素AUC（图3B ）正相关，而Phascolarctobacterium丰度与空腹血胰岛素负相关（图3C）。在科水平上，Bifidobacteriaceae（双歧杆菌科）在胰岛素AUC较高组中丰度较高（图3D）。在属水平上，Dialister在胰岛素AUC较高组中丰度较高，Bifidobacterium（双歧杆菌属）在胰岛素AUC较低组中丰度较高（图3E）。BMI与Streptococcus（链球菌）的丰度呈正相关（图4A），与Coprococcus（粪球菌）丰度呈负相关（图4B）。此外，体脂百分比与SCFA生产者Roseburia 的丰度呈正相关（图4C），与Phascolarctobacterium（图4D）和Coprococcus呈负相关（图4E）。比较超重和肥胖个体的粪便菌群，α和β多样性都没有显著差异。然而，相比于超重组，肥胖组的Streptococcus丰度较高，Coprococcus和Prevotella（普雷沃菌属）丰度较低（图 4F）。目前有关菌群和胰岛素抗性或肥胖的研究大多来自于动物。在人类研究中，容易受到合并症或合并用药的混淆，并且缺乏用于评估肥胖、胰岛素抗性和分泌的金标准方法。本研究作者首次报道了糖尿病高危个体粪便微生物群落与胰岛素敏感性和胰岛素分泌的相关性。作者在一个代谢特征明确的、以社区为基础的超重或肥胖的健康受试者中，分析报告了粪便微生物组成与肥胖、胰岛素敏感性和分泌的金标准指标之间的相关性。
注：作者采用测定肥胖、胰岛素敏感性和分泌的金标准方法分别是双能X线骨密度仪、高胰岛素正葡萄糖钳夹试验和IVGTTs。Naderpoor N, et al. Faecal Microbiota Are Related to Insulin Sensitivity and Secretion in Overweight or Obese Adults. Journal of Clinical Medicine. 2019. 8, 452.
编者小评
人人都知道肠道菌群和肥胖或是糖尿病存在着密切的关系，已有非常多的研究对此做了报道，如果还是做这个方向的研究，你会从什么角度切入呢。本文作者抓入了菌群与胰岛素敏感性和分泌的关系，继续来做文章。从两个点来切入，一是以代谢特征明确的超重或肥胖的健康受试者为对象，二是采用了一套评估肥胖、胰岛素抗性和分泌的金标准方法，然后分析受试者粪便菌群与胰岛素敏感性和分泌之间的关系。