肠道微生物被认为仅以膳食纤维为食，实际上也会从我们的肠道中获取糖分，并由此产生对多种身体功能至关重要的短链脂肪酸。这一共生关系的发现也为开发新型疗法指明了方向。
肠道微生物生产许多我们身体需要但自身无法生产的物质。其中，短链脂肪酸是肠道上皮细胞的主要能源，同样也有其他重要作用，且被认为由以未消化纤维为食的细菌生产。然而，在一项先前的研究中，神户大学的内分泌学家小川渉发现，服用糖尿病药物二甲双胍的人将糖分葡萄糖排泄到肠道内部。他表示：“如果葡萄糖确实排泄到肠道，那么这可能会影响肠道微生物组和宿主之间的共生关系。”
小川和他的团队开始着手研究葡萄糖排泄的细节以及其与肠道微生物群的关系。他说：“我们不得不开发前所未有的生物成像方法，并建立肠道微生物代谢产物的新分析技术。”他们利用新方法不仅观察到葡萄糖进入肠道的部位和数量，还通过小鼠实验找出糖分在此后的转化情况。此外，他们还检查了糖尿病药物二甲双胍在人体和小鼠中对这些结果的影响。
神户大学团队现在在期刊《通讯医学》中发表了他们的研究结果。他们发现，首先，葡萄糖在小肠的一部分“空肠”中被排泄，并从那里运输到大肠和直肠。“令人惊讶的是，甚至没有服用二甲双胍的个体也表现出一定水平的葡萄糖排泄到肠道中。这一发现表明，肠道葡萄糖排泄是动物中一种普遍的生理现象，而二甲双胍的作用是增强这一过程。”小川解释道。在人体和小鼠中，无论是否患有糖尿病，二甲双胍都将排泄量增加了近四倍。
第二，葡萄糖在下行过程中转化为短链脂肪酸。小川说：“从排泄的葡萄糖中产生短链脂肪酸是一次重大发现。尽管这些化合物传统上被认为是通过肠道微生物对不可消化膳食纤维进行发酵而产生的，但这个新确定的机制突显了宿主和其微生物群之间的新型共生关系。”
小川和他的团队现在正在进行进一步研究，旨在了解二甲双胍和其他糖尿病药物如何影响葡萄糖排泄、肠道微生物群及其代谢产物。他表示：“肠道葡萄糖排泄代表了一个先前未被认识的生理现象。理解潜在的分子机制以及药物如何干扰这一过程，有可能导致新型疗法的开发，旨在调节肠道微生物群及其代谢物。”
这项研究得到了日本学术振兴会（资助编号22K18393、20K17511和21K08578）、日本科学技术机构（资助编号JPMJMI20G1）、日本糖尿病学会、三瓶铃木糖尿病联席会、细胞科学研究基金会、铃木纪念基金会、日本糖尿病基金会以及日本勃林格殷格翰有限公司的资助。该研究与理化学研究所生物系统动力学研究中心、近畿大学、九州大学、兵库大学和福井大学的研究人员合作进行。
