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    飲食和藥物如何我們健康

    8月29日,來自MRC倫敦醫學科學和帝國理工學院的Filipe Cabreiro和來自德國基爾大學的Christoph Kaleta的研究小組發表的研究表明,飲食可通過其作用改變2型糖尿病藥物的有效性腸道細菌。

    存在于我們胃腸道中的細菌,被稱為腸道微生物組,產生許多能夠影響健康和疾病的分子。已知腸道微生物組的功能受飲食和藥物如藥物二甲雙胍的調節,藥物二甲雙胍用于治療2型糖尿病并且已經顯示延長了幾種生物的壽命。然而,理解飲食,藥物和腸道微生物組之間復雜的多向關系是一個相當大的挑戰。“解開這種相互作用網絡至關重要,因為二甲雙胍的具體作用機制尚不清楚,”Filipe Cabreiro說。

    一種新的篩選技術

    Cabreiro和他的團隊開發了一種創新的四向高通量篩選技術,以更好地了解飲食,藥物和腸道微生物組合如何相互作用以影響宿主生理。他們使用線蟲蠕蟲C. elegans定殖人腸道細菌大腸桿菌作為簡化的宿主 - 微生物組模型,并在數百種不同的營養化合物存在下將其暴露于二甲雙胍。

    他們發現,二甲雙胍治療改變了秀麗隱桿線蟲宿主的代謝和壽命,這些影響可以通過特定營養素增強或抑制。至關重要的是,據透露,腸道細菌在調解這種現象方面發揮了關鍵作用。

    飲食和腸道細菌的重要性解釋了為什么二甲雙胍以前被證明對另一種常被研究的有機體果蠅的壽命沒有影響。合作這項研究的HelenaCochemé說:“事實證明,果蠅的典型實驗室食物含有豐富的糖分。除去糖后,我們也看到了二甲雙胍對大腸桿菌定殖的果蠅的正面影響?!?/span>

    細菌營養信號傳導是微生物 - 宿主 - 藥物相互作用的中心調節劑

    進一步的分析表明,細菌具有復雜的機制,使他們能夠協調營養和二甲雙胍信號,并相應地重新連接自己的新陳代謝。由于這種適應,細菌積累了一種叫做胍丁胺的代謝物,這被證明是二甲雙胍對宿主健康的積極作用所必需的。

    人類怎么樣?

    Cabreiro與來自基爾大學的Christoph Kaleta合作,研究在線蟲中發現的結果是否也可以在更復雜的人類微生物群中觀察到。他們分析了與大型2型糖尿病患者和健康對照組的微生物組,營養和藥物狀態相關的數據。“有趣的是,我們發現二甲雙胍治療與細菌胍丁胺生產能力增強密切相關,”Kaleta說。重要的是,他們可以在歐洲的幾個獨立的2型糖尿病患者隊列中重現他們的發現。此外,發現作為胍丁胺主要生產者的細菌物種是已知在二甲雙胍處理的2型糖尿病患者的腸道微生物組中增加的那些。

    二甲雙胍治療的意義

    “我們的結果揭示了飲食,微生物群和宿主之間復雜的相互作用網絡如何影響藥物的功效,”卡布雷羅說。“通過我們的高通量篩選方法,我們現在終于擁有了一個工具,可以讓我們解決這種復雜問題?!?nbsp;這項研究的結果可能有助于告知飲食指南或開發可用于增強二甲雙胍有益作用的基因工程細菌。他們還可以提供有價值的證據,證明二甲雙胍治療的2型糖尿病患者比非糖尿病患者更健康,壽命更長。

    故事來源:

    材料MRC倫敦醫學科學院提供。


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