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《Nature Metabolism》一種意想不到的天然腸道分子具有顯著的抗糖尿病作用


  市場動態(tài)     |      2025-12-10
摘要:研究人員發(fā)現(xiàn),微生物代謝物TMA可以直接阻斷免疫蛋白IRAK4,減少炎癥,提高胰島素敏感性。
由倫敦帝國理工學院和法國國家科學研究中心的Marc-Emmanuel Dumas教授領導的一個國際科學家小組,以及Patrice Cani教授(帝國理工學院和魯萬大學,UCLouvain), Dominique Gauguier博士(帝國理工學院和INSERM,巴黎)和Peter Liu教授(渥太華大學心臟研究所),已經發(fā)現(xiàn)了一種意想不到的天然化合物,有助于對抗胰島素抵抗和2型糖尿病。這種化合物,三甲胺(TMA),是腸道微生物從飲食膽堿中產生的代謝物。根據(jù)《Nature Metabolism》雜志的一項研究,TMA可以中斷一個關鍵的免疫途徑,有助于健康的血糖水平。
這一發(fā)現(xiàn)建立在20年前開始的工作基礎上。在他的博士后研究中,Patrice Cani發(fā)現(xiàn)高脂肪飲食允許細菌成分進入體內,促使免疫系統(tǒng)激活并引發(fā)炎癥。研究表明,這種免疫反應在糖尿病患者的胰島素抵抗中起著直接作用。盡管這一觀點在2005年受到質疑,但現(xiàn)在已得到廣泛認可和科學接受。
2025年,魯汶大學(University of Louvain)和倫敦帝國學院(Imperial College London)的研究人員闡明了如何抵消這種有害的連鎖反應。他們報告說,TMA是由腸道微生物從幾種食物中的膳食膽堿中形成的,可以幫助改善血糖控制。
微生物三甲胺抑制IRAK4可削弱代謝性炎癥并改善血糖控制
 圖1 微生物三甲胺抑制IRAK4可削弱代謝性炎癥并改善血糖控制
TMA阻斷一種關鍵的免疫蛋白
關鍵在于分子與IRAK4的相互作用,IRAK4是一種幫助調節(jié)免疫活動的蛋白質。在高脂肪飲食下,IRAK4通過觸發(fā)炎癥來發(fā)出身體正在經歷飲食不平衡的信號。
然而,當身體長時間暴露于高脂肪攝入(如2型糖尿?。r,IRAK4就會過度刺激。這種持續(xù)的激活會導致慢性炎癥,直接導致胰島素抵抗。
通過結合人類細胞培養(yǎng)、動物研究和分子篩選工具,研究小組證明TMA可以附著在IRAK4上并降低其活性。這種相互作用降低了脂肪食物引起的炎癥,恢復了身體對胰島素的反應能力。研究結果表明,TMA可能有助于重新校準由不良飲食習慣引發(fā)的有害代謝反應。該分子還顯示出一種令人印象深刻的能力,通過削弱壓倒性的炎癥反應,保護小鼠免于敗血癥相關的死亡。
靶向IRAK4提供新的治療可能性
進一步的實驗證實,去除IRAK4基因或用藥物抑制它會產生與TMA相同的有益效果。由于IRAK4在藥物開發(fā)中已經是一個成熟的靶點,因此研究結果為糖尿病的治療策略指明了方向。
“這顛覆了敘事,”Dumas教授說。“我們已經證明,腸道微生物中的一種分子實際上可以通過一種新機制保護我們免受不良飲食的有害影響。這是一種思考微生物群如何影響我們健康的新方式?!?/div>
“這表明營養(yǎng)和我們的腸道微生物是如何通過產生抵抗炎癥和改善代謝健康的分子來協(xié)同工作的!”共同資深作者、比利時魯汶大學、倫敦帝國理工學院客座教授帕特里斯·卡尼(Patrice Cani)說。
補充膽堿五個月后能改善高脂飲食下的葡萄糖穩(wěn)態(tài)和炎癥反應
圖2 補充膽堿五個月后能改善高脂飲食下的葡萄糖穩(wěn)態(tài)和炎癥反應
全球影響和未來方向
全世界有超過5億人患有糖尿病,TMA作為一種影響免疫反應的微生物信號的鑒定為治療提供了一條潛在的新途徑。增強TMA生成的方法,無論是通過飲食還是藥物,都有助于降低胰島素抵抗,改善長期健康狀況。
“我們吃的東西塑造了我們的微生物,它們的一些分子可以保護我們免受糖尿病的侵害。這就是營養(yǎng)的作用!”魯汶大學的Cani教授說。
這項工作得到了歐洲和北美廣泛的合作者網絡的支持,包括比利時、加拿大、澳大利亞、法國、意大利和西班牙的團隊。資金來自眾多歐洲(ERC, FEDER)和國家(MRC, Wellcome Trust, ANR, FNRS, EOS, WELRi, ARC)來源,突出了這一突破背后的大規(guī)模努力。
參考資料
[1] Inhibition of IRAK4 by microbial trimethylamine blunts metabolic inflammation and ameliorates glycemic control

 

摘要:研究人員發(fā)現(xiàn),微生物代謝物TMA可以直接阻斷免疫蛋白IRAK4,減少炎癥,提高胰島素敏感性。
由倫敦帝國理工學院和法國國家科學研究中心的Marc-Emmanuel Dumas教授領導的一個國際科學家小組,以及Patrice Cani教授(帝國理工學院和魯萬大學,UCLouvain), Dominique Gauguier博士(帝國理工學院和INSERM,巴黎)和Peter Liu教授(渥太華大學心臟研究所),已經發(fā)現(xiàn)了一種意想不到的天然化合物,有助于對抗胰島素抵抗和2型糖尿病。這種化合物,三甲胺(TMA),是腸道微生物從飲食膽堿中產生的代謝物。根據(jù)《Nature Metabolism》雜志的一項研究,TMA可以中斷一個關鍵的免疫途徑,有助于健康的血糖水平。
這一發(fā)現(xiàn)建立在20年前開始的工作基礎上。在他的博士后研究中,Patrice Cani發(fā)現(xiàn)高脂肪飲食允許細菌成分進入體內,促使免疫系統(tǒng)激活并引發(fā)炎癥。研究表明,這種免疫反應在糖尿病患者的胰島素抵抗中起著直接作用。盡管這一觀點在2005年受到質疑,但現(xiàn)在已得到廣泛認可和科學接受。
2025年,魯汶大學(University of Louvain)和倫敦帝國學院(Imperial College London)的研究人員闡明了如何抵消這種有害的連鎖反應。他們報告說,TMA是由腸道微生物從幾種食物中的膳食膽堿中形成的,可以幫助改善血糖控制。
微生物三甲胺抑制IRAK4可削弱代謝性炎癥并改善血糖控制
 圖1 微生物三甲胺抑制IRAK4可削弱代謝性炎癥并改善血糖控制
TMA阻斷一種關鍵的免疫蛋白
關鍵在于分子與IRAK4的相互作用,IRAK4是一種幫助調節(jié)免疫活動的蛋白質。在高脂肪飲食下,IRAK4通過觸發(fā)炎癥來發(fā)出身體正在經歷飲食不平衡的信號。
然而,當身體長時間暴露于高脂肪攝入(如2型糖尿?。r,IRAK4就會過度刺激。這種持續(xù)的激活會導致慢性炎癥,直接導致胰島素抵抗。
通過結合人類細胞培養(yǎng)、動物研究和分子篩選工具,研究小組證明TMA可以附著在IRAK4上并降低其活性。這種相互作用降低了脂肪食物引起的炎癥,恢復了身體對胰島素的反應能力。研究結果表明,TMA可能有助于重新校準由不良飲食習慣引發(fā)的有害代謝反應。該分子還顯示出一種令人印象深刻的能力,通過削弱壓倒性的炎癥反應,保護小鼠免于敗血癥相關的死亡。
靶向IRAK4提供新的治療可能性
進一步的實驗證實,去除IRAK4基因或用藥物抑制它會產生與TMA相同的有益效果。由于IRAK4在藥物開發(fā)中已經是一個成熟的靶點,因此研究結果為糖尿病的治療策略指明了方向。
“這顛覆了敘事,”Dumas教授說。“我們已經證明,腸道微生物中的一種分子實際上可以通過一種新機制保護我們免受不良飲食的有害影響。這是一種思考微生物群如何影響我們健康的新方式?!?/div>
“這表明營養(yǎng)和我們的腸道微生物是如何通過產生抵抗炎癥和改善代謝健康的分子來協(xié)同工作的!”共同資深作者、比利時魯汶大學、倫敦帝國理工學院客座教授帕特里斯·卡尼(Patrice Cani)說。
補充膽堿五個月后能改善高脂飲食下的葡萄糖穩(wěn)態(tài)和炎癥反應
圖2 補充膽堿五個月后能改善高脂飲食下的葡萄糖穩(wěn)態(tài)和炎癥反應
全球影響和未來方向
全世界有超過5億人患有糖尿病,TMA作為一種影響免疫反應的微生物信號的鑒定為治療提供了一條潛在的新途徑。增強TMA生成的方法,無論是通過飲食還是藥物,都有助于降低胰島素抵抗,改善長期健康狀況。
“我們吃的東西塑造了我們的微生物,它們的一些分子可以保護我們免受糖尿病的侵害。這就是營養(yǎng)的作用!”魯汶大學的Cani教授說。
這項工作得到了歐洲和北美廣泛的合作者網絡的支持,包括比利時、加拿大、澳大利亞、法國、意大利和西班牙的團隊。資金來自眾多歐洲(ERC, FEDER)和國家(MRC, Wellcome Trust, ANR, FNRS, EOS, WELRi, ARC)來源,突出了這一突破背后的大規(guī)模努力。
參考資料
[1] Inhibition of IRAK4 by microbial trimethylamine blunts metabolic inflammation and ameliorates glycemic control