微生物组在幼年时期塑造胰岛素生产细胞的发展，导致新陈代谢和糖尿病风险的长期变化，新鼠类研究发现。这些结果最终可能帮助医生降低1型糖尿病的风险——或者甚至在成年期恢复失去的代谢功能——通过提供特定的肠道微生物，帮助胰腺生长和修复。
微生物组在幼年时期塑造胰岛素生产细胞的发展，导致新陈代谢和糖尿病风险的长期变化，新鼠类研究发现。
这些结果最终可能帮助医生降低1型糖尿病的风险——或甚至在成年期恢复失去的代谢功能——通过提供特定的肠道微生物，帮助胰腺生长和修复。
关键窗口
研究人员发现，早期接触广谱抗生素的老鼠在长期内具有较差的代谢健康。如果老鼠在出生后短短10天的窗口期内接受了抗生素，它们发展出的β细胞（胰腺中产生胰岛素的细胞，调节血糖）较少。接受抗生素治疗的老鼠在成年期也有更高的血糖水平和较低的胰岛素水平。
“对我来说，这很震惊，也有点可怕，”犹他大学健康系的病理学教授、研究的高级作者之一June Round博士说。“这表明微生物组在这一非常短的早期发展阶段是多么重要。”
通过测试影响不同类型微生物的各种抗生素，研究人员确定了几种特定微生物，它们增加了胰岛素生产组织的数量和血液中的胰岛素水平。有趣的是，这些代谢促进微生物之一是一种名为Candida dubliniensis的基本未被研究的真菌，这种真菌在健康的人类成年人中并不存在，但在婴儿中可能更常见。
关键的是，在早期接触C. dubliniensis还显著降低了高风险雄性老鼠1型糖尿病的风险。当那些遗传上易患1型糖尿病的雄性老鼠在幼年时期被一种“中性”微生物定植时，它们开发该疾病的几率为90%。而与该真菌定植的同类发展糖尿病的几率不到15%。
研究人员发现，接触C. dubliniensis甚至可以帮助受损的胰腺恢复。当研究人员在胰岛素生产细胞已被杀死的成年老鼠中引入这种真菌时，胰岛素生产细胞再生，代谢功能得到改善。研究人员强调，这种情况是非常不寻常的：这种细胞在成年期间通常不会生长。
“在未来一个可能的前景是，也许类似的信号不仅可以作为预防性手段，还可以作为治疗手段来帮助成年后的生活，”本研究的第一作者Jennifer Hill博士说，她作为犹他大学Round实验室的博士后科学家领导这项研究。Hill现在是科罗拉多大学博尔德分校分子、细胞和发育生物学的助理教授。
如果在老鼠身上观察到的益处在人类中得到验证，微生物衍生的分子最终可能帮助恢复糖尿病患者的胰腺功能。但Hill警告说，帮助β细胞在老鼠中再生的治疗方法历史上并未导致人类健康的改善。
免疫系统的增强
C. dubliniensis真菌似乎通过其对免疫系统的影响来支持胰岛素生产细胞。之前的研究表明，胰腺中的免疫细胞可以促进其邻近的胰岛素生产细胞的发展。研究人员发现，没有微生物组的老鼠在胰腺中的免疫细胞较少，成年期的代谢功能更差。
当这种老鼠在早期获得C. dubliniensis的“强化”时，它们的胰腺免疫细胞和代谢功能都恢复正常。而且C. dubliniensis只能促进具有巨噬细胞的老鼠中胰岛素生产细胞的生长，这表明该真菌通过影响免疫系统来促进代谢健康。
研究人员强调，可能还有其他微生物提供与C. dubliniensis类似的好处。他们的新发现可能为理解其他微生物如何提供类似的健康信号打开了一扇大门。“我们对微生物组如何影响早期生命健康了解不多，”Hill说。“但我们发现这些早期信号确实影响早期发育，此外，对代谢健康具有长期影响。”
Round补充说，理解微生物组如何影响代谢可能会导致基于微生物的治疗，以预防1型糖尿病。“我希望最终发生的事情是，我们能够识别这些重要的微生物，”她说，“然后我们可以将它们给予婴儿，以便我们或许能够彻底预防这种疾病的发生。”
