糖尿病研究進程：微生物怒刷存在感

春回大地，氣溫回升，萬物復甦，正是細菌等微生物開始活躍的季節。微生物對於健康的意義已經毋庸贅述，這些數量龐大種類繁多的微小生命體與肥胖、糖尿病、肝臟疾病、自閉症、多發性硬化症甚至於衰老都有關聯。近年來，關於腸道微生物的研究越來越多，糖尿病也不例外。

你可知道，在吃飯的過程中，我們不僅僅攝入了營養物質，同時也攝入了大量的細菌，我們的機體在利用葡萄糖的同時也要抵抗細菌。

細菌或影響糖尿病的產生：

來自英國卡迪夫大學系統免疫研究所的一個小組，使用英國的同步加速器科學設備——Diamond Light Source，發現導致1型糖尿病的、同樣的殺手T細胞，是由一些細菌強烈激活的。殺手T細胞能利用細胞表面的受體來感受環境，這些受體就表現得像高度敏感的指尖，掃描細菌。然而，有時這些感測器會識別錯誤的目標，並且殺手T細胞會攻擊自己的組織。在1型糖尿病的發展過程中，細菌觸發殺手T細胞，使其變成『流氓』，緊緊抓住並破壞了β細胞，從而導致1型糖尿病的發展。當然，關於1型糖尿病的確切原因，還有很多要了解的東西，包括其他基因和環境因素所起的作用。但這項研究首次確定了一個外部因素——細菌，可以觸發能夠破壞β細胞的T細胞。

另外，發表在mBio上的一項研究中，愛荷華大學的微生物學家指出，細菌可能會引起2型糖尿病。Patrick Schlievert教授領導研究團隊發現，持續接觸金黃色葡萄球菌產生的毒素會使兔子發展出2型糖尿病的標誌性癥狀，包括胰島素抵抗、葡萄糖耐受不良和系統性炎症等。

營養與細菌相互作用影響機體代謝與免疫：

我們所吃的和所喝的任何東西都會影響機體腸道的菌群，而且這對機體的健康也會帶來潛在的影響。健康的腸道菌群能夠幫助我們消化食物，合成重要的營養素，並處理毒素。發表於Nature Immunology雜誌上的文章顯示，當我們的身體獲取足夠的營養時，免疫系統才能夠充分地對抗外來細菌。相反，當缺乏營養物時，少數剩餘的熱量必須以犧牲免疫應答為代價來保證更重要的生命功能。

上圖顯示的是：我們攝入的營養素可以改善體內的腸道菌群，使其產生更多的細菌產物刺激巨噬細胞，產生和釋放更多的白細胞介素IL-1β，進而增強胰腺β細胞分泌胰島素。IL-1β和胰島素的水平增加又會刺激葡萄糖進入肌肉，脂肪組織和免疫細胞，從而減少血糖，限制餐后炎症反應。

營養素可影響基因表達改變微生物群：

對於1型糖尿病，營養素可以單獨或通過腸微生物群的變化修飾參與免疫應答的基因的表達，進而可能促進傾向於這種病症的個體自身免疫反應。之前有研究發現，BBdp大鼠（對糖尿病易感品種）斷奶後用穀物飼養在特定無菌環境中，干擾素γ和白介素-15基因表達上調，Foxp3基因表達下調。干擾素γ和白介素-15都是促炎症細胞因子，這些因子可以增加1型糖尿病的發病率；Foxp3是調節T細胞分化和功能化的主導轉錄因子，並且在免疫抑制過程中起關鍵作用。在另一個類似的研究中，BBdp大鼠斷奶後用穀物飼養在特定的無病原體環境中（允許腸道微生物生長），BBdp大鼠顯示導管素抗微生物肽（Camp）基因的表達減少。CAMP是一種多功能抗菌效應物和免疫調節宿主防禦因子，可能改變腸道微生物群。

上海交大生命科學技術學院微生物學趙立平教授說過：以食物來改善腸道菌群，進而治療或預防代謝綜合證，是從胃腸菌群的角度為中醫「葯食同源」理論找到了現代科學依據。但他同時指出，腸道菌群的種類和數量存在個體差異。具體以什麼樣的食物改善菌群，需要對一個人的健康狀況做定量分析，測定相關生命指標，對菌群測序，精準使用食物靶向調節，制定個性化健康管理方案，這種方法更趨向於「精準營養」。

精準營養是一段漫長而艱辛的歷程，雖然除了細菌之外，糖尿病還與多種因素有關，但與糖尿病有關的營養素－基因在不同水平的相互作用，遺傳傾向和膳食因素都在被研究。如果能夠最大限度地利用營養素和食品中存在的功能成分，這將有助於預防和改善糖尿病及其併發症。