糖友注意！这些物质可能是新突破口

2型糖尿病（T2D）是一种复杂慢性代谢性疾病，其发病机制涉及遗传易感性、环境暴露和生活方式等多因素的交互作用。近年来，肠道微生物群作为“第二基因组”在T2D发病中的关键作用日益受到重视。作为人体最大的微生态系统，肠道微生物群通过产生短链脂肪酸、胆汁酸等生物活性代谢物，与宿主形成复杂的互作网络，进而调控能量代谢平衡、系统性炎症水平和胰岛素信号转导，在T2D的发生发展中扮演着核心角色。与此同时，代谢组学技术的突破为解析T2D的病理生理机制提供了全新视角，通过系统表征患者代谢谱的动态变化，可望发现具有诊断和治疗价值的特征性生物标志物。值得注意的是，由于T2D患者存在显著的临床异质性，表现为不同的代谢特征和疾病进展轨迹，因此基于肠道微生物群结构和代谢组特征的个体化诊疗策略显得尤为重要。现有证据表明，饮食干预和运动疗法等生活方式调整不仅能有效改善糖代谢，还可通过重塑肠道菌群生态和优化代谢谱发挥治疗作用。

2025年4月8日，复旦大学人类表型组研究院吴浩团队联合瑞典哥德堡大学Fredrik Bäckhed教授团队在国际知名生物医学期刊《Nature Medicine》上发表了题为“Microbiome-metabolome dynamics associated with impaired glucose control and responses to lifestyle changes”的研究论文，该研究旨在通过代谢组学分析揭示与葡萄糖控制受损相关的代谢物，并探讨短期生活方式改变对这些代谢物的影响，为T2D的个性化风险管理和治疗提供新的科学依据。

该本研究基于瑞典两个队列（共1,167人）的代谢组学数据，其中糖耐量受损（IGT）队列（n=697）作为发现队列，瑞典心肺生物影像研究（SCAPIS）队列（n=470）作为验证队列。研究发现502种代谢物与葡萄糖控制受损显著相关，其中143种与肠道微生物群相关。校正年龄和性别后，469种代谢物仍与空腹血糖受损、糖耐量受损或合并葡萄糖不耐受/T2D风险显著相关。通过机器学习分析显示，微生物组可解释血浆代谢物变异的近三分之一，是健康个体的两倍。五种不同验证方法（包括不同计算方法和人群）均证实了微生物组相关代谢物的稳健性。结合干预队列数据，发现短期饮食调整和运动锻炼可差异化调节T2D相关代谢物，其中65.9%可通过特定干预逆转，但最佳健康获益可能需多种生活方式联合调整。SHAP值分析揭示关键代谢物（如马尿酸、谷氨酸）与葡萄糖/胰岛素指数显著相关。网络分析进一步鉴定Hominifimenecus microfluidus和Blautia wexlerae为代谢组-微生物组互作的关键节点，其作用部分通过马尿酸等代谢物介导。此外，52.3%的T2D相关代谢物也与急性冠状动脉综合征相关，提示代谢性疾病与心血管疾病存在共同病理机制。在验证队列中，502种代谢物均与葡萄糖控制受损显著相关，进一步证实了研究结果的稳健性。

总之，该研究探讨了肠道微生物组-代谢组动态在T2D发生和发展中的关键作用，并成功鉴定出一系列与葡萄糖控制受损显著相关的代谢物。研究结果表明，通过短期生活方式干预（如饮食调整和运动锻炼）可以有效调节这些代谢物的水平，这为T2D的管理提供了新的视角，表明微生物组-代谢组轴是一个可修改的潜在治疗靶点。未来的研究应进一步探索这些代谢物作为生物标志物或治疗靶点的潜力。通过开展纵向随访研究，可以更好地确定这些代谢物在疾病预测和进展中的作用，从而为早期诊断和个性化治疗提供科学依据。此外，结合多种生活方式改变（如饮食、运动和心理干预）可能是实现最佳健康益处的有效途径，值得在未来的临床实践中进行深入探索和应用。

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41591-025-03642-6