俄勒冈州立大学(Oregon State University)的研究人员发现，肠道微生物群中的一些微生物在2型糖尿病中起着关键作用，这为益生菌治疗一种严重的代谢性疾病打开了大门，这种疾病大约影响十分之一的美国人。

2型糖尿病以前被称为成人发病糖尿病，是一种慢性疾病，影响身体代谢葡萄糖的方式，葡萄糖是一种主要的能量来源。对一些病人来说，这意味着他们的身体会抵抗胰岛素的作用——胰岛素是胰腺分泌的一种激素，它为糖分进入细胞打开了大门。还有一些患者体内的胰岛素不足以维持正常的血糖水平。

无论哪种情况，糖都会在血液中积累，如果不及时治疗，会损害许多主要器官，有时会导致残疾或危及生命。2型糖尿病的一个关键风险因素是超重，这通常是西方饮食与低运动量相结合的结果。

人类肠道微生物群的特征是来自大约1000种不同细菌物种的超过10万亿个微生物细胞。微生物群的生态失调或失衡通常与对人体健康的有害影响有关。

“一些研究表明，生态失调是由数百种不同微生物相互作用导致的复杂变化引起的，”俄勒冈州立大学卡尔森兽医学院生物医学科学副教授、该研究的另一位联合负责人娜塔莉亚·舒尔真科(Natalia Shulzhenko)说。“然而，我们的研究和其他研究表明，饮食改变了微生物群落的个体成员，可能会对宿主产生重大影响。”

Shulzhenko和Morgun使用了一种新的、数据驱动的、被称为跨王国网络分析的系统生物学方法来研究西方饮食下宿主-微生物的相互作用。这使他们能够调查微生物群的个别成员是否在饮食引起的宿主代谢变化中发挥作用。

Morgun说:“分析指出，特定的微生物可能会影响一个人代谢葡萄糖和脂质的方式。”“更重要的是，它使我们能够推断这些影响对宿主是有害还是有益。我们发现了这些微生物和肥胖之间的联系。”

科学家们确定了四个似乎影响葡萄糖代谢的操作分类单位(otu);otu是一种基于基因序列相似性对细菌进行分类的方法。

所鉴定的OTUs分别与约氏乳杆菌、干酪乳杆菌、回肠杆菌和瘤球菌4种细菌相对应。

“前两种微生物被认为是葡萄糖代谢的潜在‘改善者’，另外两种可能是‘恶化者’，”舒尔振科说。“总体迹象表明，个体类型的微生物和/或它们的相互作用，而不是社区水平的生态失调，是2型糖尿病的关键因素。”

研究人员给老鼠喂了相当于西方饮食的食物，然后在老鼠的摄入量中补充了改善和恶化的微生物。乳酸菌促进了肝脏线粒体的健康，这意味着宿主代谢葡萄糖和脂质的方式得到了改善，而且接受这些乳酸菌的小鼠的脂肪质量指数也比只喂食西方饮食的小鼠低。

科学家们将小鼠的结果与早期人类研究的数据进行了对比，发现人体质量指数与这四种细菌的丰度之间存在相关性——改善者越多意味着身体质量指数越好，而恶化者越多则意味着身体质量指数越不健康。

Shulzhenko说:“我们发现超过80%的肥胖患者体内存在回肠杆菌，这表明这种微生物可能是超重人群中普遍存在的病原体。”

病原体是一种生物体，通常与其宿主有共生关系，但在某些情况下可能引起疾病。

“总的来说，我们的观察结果支持我们在西方饮食喂养的老鼠身上看到的，”她说。“在研究所有代谢物时，我们发现一些代谢物可以解释乳酸杆菌治疗引起的益生菌效应的很大一部分。”

乳酸菌是一种微生物属，包含数百种不同的菌株。它的代表在益生菌中很常见，经常在许多类型的发酵食品和乳酸杆菌强化乳制品中发现，如酸奶。

Morgun说:“我们的研究揭示了治疗2型糖尿病和肥胖的潜在益生菌菌株，以及它们的作用机制。”“这意味着有机会开发有针对性的治疗方法，而不是试图恢复‘健康’的微生物群。”