在人体肠道中，许多细菌可以分解碳水化合物(如膳食纤维)，产生短链脂肪酸(SCFAs)。SCFAs的功能包括滋养我们的肠道细胞，减少炎症，帮助控制食欲；这种物质的缺乏与二型糖尿病和其他疾病有关。尽管先前有许多临床研究表明，增加膳食纤维摄入量能够缓解2型糖尿病，但其背后的机制仍不清晰。
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早前Cell2014年发表在《细胞》杂志题为“微生物群产生的代谢通过肠脑神经回路促进代谢益处”的一篇论文率先建立了膳食纤维、SCFAs、肠道微生物以及糖尿病之间的关联。研究中。法国科学家Gilles Mithieux领导的团队利用基因表达分析和放射性示踪剂，调查了膳食纤维和/或SCFAs(特别是丁酸和丙酸)是否可以影响大鼠的葡萄糖生成和能量平衡。
结果显示，富含SCFAs或纤维的饮食诱导肠内葡萄糖的产生。此外，丁酸和丙酸都调节参与肠道糖异生的基因的表达。最终，肠道内的糖异生对体重和血糖控制带来了有益的影响，并阻碍了被喂以高脂肪、高蔗糖饮食的小鼠发展成肥胖和糖尿病。综上所述，本研究表明，肠道微生物通过可溶性纤维发酵产生的SCFAs可以激活肠道糖异生，从而主动调节血糖和能量稳态，预防糖尿病和肥胖症。
图片：科学(DOI: 10.1126/)
最新Science2000年3月9日，在新发表的题为《膳食纤维选择性促进的肠道细菌挑战二型糖尿病》的论文中，上海交通大学由生命科学与技术学院赵立平教授和张博士以及上海交通大学附属第一人民医院彭永德教授领导的团队，进一步证实了肠道细菌在糖尿病干预中的作用。研究发现，通过富含多种纤维的饮食调节肠道细菌，可使2型糖尿病患者有更好的血糖控制，减重更多，血脂水平更佳。具体来说，在研究中，科学家将二型糖尿病患者随机分为两组。对照组接受标准的病人教育和饮食建议。治疗组吃了大量各种类型的膳食纤维，以及类似的提供能量和主要营养素的饮食。此外，两组参与者都服用阿卡波糖来控制血糖。其中，高纤维饮食包括全谷物、富含膳食纤维的中药食品和益生菌(益生元，促进肠道细菌生长产生短链脂肪酸)。12周后，高纤维饮食的患者三个月的平均血糖水平上有更大的下降。他们的空腹血糖水平也下降得更快，并且减掉了更多的体重。
研究还发现，经下一代测序（NGS）鉴定的141株产生短链脂肪酸的肠道菌群中，只有15种（上图A）能够通过“摄入更多的纤维”被提高，因此，他们很可能是健康促进的关键驱动力。在高纤维饮食的支持下，这些有益的肠道细菌可以增加短链脂肪酸——丁酸和乙酸)——的含量。这些酸创造了一种温和的酸性肠道环境，减少了有害细菌的数量，并导致了胰岛素产生的增加，以及血糖控制的改善。重要意义研究人员认为，这项为期6年的研究提供了一个重要证据，即食用更多正确的膳食纤维可以调节肠道微生物群或肠道细菌生态系统。未来，针对每个病人的菌群特征，通过合理设计的高膳食纤维饮食特异性地促进有益细菌的生长，或可成为糖尿病个性化营养治疗的新途径。此外，这类疗法有望扩展到其他相关疾病的预防和治疗。参考资料：纤维发酵细菌改善二型糖尿病患者健康肠道微生物群：微生物代谢产物在宿主代谢过程中进入肠道-大脑-肠道循环上海交通大学研究团队在肠道菌群中发现了糖尿病营养干预的新靶点。