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Science | 震惊!新生儿肠道里的"神秘房客"竟能预防糖尿病?

生物探索  · 公众号  · 生物  · 2025-03-08 15:30

主要观点总结

这项研究揭示了新生儿肠道中的特定微生物,如都柏林念珠菌(Candida dubliniensis),对胰腺中β细胞(胰岛素工厂)发展的重要性。研究表明,这些微生物在生命最初的关键窗口期内,能够刺激β细胞的增殖,对个体一生的血糖健康产生影响。这一发现挑战了我们对微生物和代谢系统的传统认知,并可能为未来预防和治疗糖尿病等代谢疾病提供新的策略。研究还强调了巨噬细胞在微生物与β细胞之间的信号传递中的关键作用。

关键观点总结

关键观点1: 新生儿肠道中的特定微生物,如都柏林念珠菌,对个体的血糖健康有重要影响。

这种影响是通过激活胰腺中的β细胞,促使其数量翻倍或增殖来实现的。

关键观点2: 生命最初的关键窗口期(出生后10-20天)是微生物信号对个体代谢系统产生深远影响的关键阶段。

在这个阶段,特定的微生物信号具有不可逆的编程作用。

关键观点3: 巨噬细胞在微生物与β细胞之间的信号传递中扮演重要角色。

它们像微生物语言的翻译官,将微生物信号转化为β细胞能理解的生长指令。

关键观点4: 这项研究为预防和治疗糖尿病等代谢疾病提供了新的视角和潜在策略。

例如,通过新生儿微生物干预、抗生素后修复和成人β细胞再生等方法,可能有效地预防和治疗糖尿病。


正文

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真菌Candida属在P12时占比达15%,到P20骤降至0.5%

通过精准的抗生素干预实验,研究人员发现:
在P10-P20窗口期使用抗真菌药物氟康唑(Fluconazole),β细胞质量减少28%
成年后补充微生物只能部分修复损伤,证明这个时期的微生物信号具有不可逆的编程作用
就像盖房子需要精准的施工时间表,代谢系统的发育也需要微生物在正确的时间传递正确的信号。

真菌Candida dubliniensis:意想不到的代谢盟友
在众多微生物中,一种名为都柏林念珠菌(Candida dubliniensis)的真菌脱颖而出:
单联定植(Monoassociation)该真菌的无菌小鼠,β细胞质量提升42%
其促进效果甚至超过常见肠道细菌(如大肠杆菌Escherichia coli提升35%)
在糖尿病模型(NOD小鼠)中,早期定植该真菌使雄性小鼠糖尿病发病率降低60%

更令人振奋的是治疗潜力:
在β细胞损伤模型(链脲佐菌素STZ处理)中,补充C. dubliniensis使小鼠存活率提高75%
同时接受抗生素和该真菌的小鼠,β细胞质量完全恢复正常
这颠覆了我们对念珠菌的认知——某些菌株可能是代谢系统的天然保护者。

巨噬细胞:胰岛中的微生物"翻译官"
该研究揭示了一个精妙的信号传递链条:
微生物通过特定分子结构激活肠道免疫系统
胰岛驻留巨噬细胞(Islet-resident macrophages)数量在P10-P20期间增加2倍
这些免疫细胞分泌生长因子,直接刺激β细胞增殖

关键证据包括:
清除巨噬细胞后,C. dubliniensis的促β细胞效应完全消失
单细胞测序显示:微生物定植使胰岛巨噬细胞的MHC-II分子表达量提升50%
这些细胞持续分泌IL-1β等因子,维持β细胞功能
巨噬细胞就像微生物语言的翻译官,把真菌信号转化为β细胞能理解的生长指令。

细胞壁密码:真菌与人体对话的分子语言
为什么同样是念珠菌,C. dubliniensis比常见的白色念珠菌(C. albicans)更具保护性?秘密藏在细胞壁结构中:
C. dubliniensis的甘露聚糖(Mannan)含量比C. albicans低40%






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