近年来，肠道菌群与2型糖尿病（T2D）的关联成为代谢性疾病研究的热点。
2025 年 4 月 8 日，复旦大学人类表型组研究院吴浩团队与瑞典哥德堡大学 Fredrik Bäckhed 团队合作，在 Nature Medicine 期刊发表了题为：Microbiome–metabolome dynamics associated with impaired glucose control and responses to lifestyle changes 的研究论文。
该研究揭示了与血糖控制受损及对生活方式改变的反应相关的微生物组-代谢组动态变化，证实了肠道微生物代谢物在 2 型糖尿病发生发展中的关键作用，并为综合防治策略提供了科学依据。
一、肠道菌群失调与胰岛素分泌不足的分子桥梁：丁酸缺失丁酸（Butyrate）作为肠道菌群代谢短链脂肪酸（SCFAs）的核心产物，通过多重途径调控胰岛素分泌与敏感性：
表观遗传调控丁酸通过抑制组蛋白去乙酰化酶（HDAC9），促进成纤维细胞生长因子21（FGF21）的表达，从而增强胰岛β细胞功能并改善胰岛素抵抗。李萍团队在《Advanced Science》的研究显示，丁酸缺失导致HDAC9活性升高，直接抑制胰岛素基因转录。
肠道-胰岛轴信号传导丁酸激活肠道上皮G蛋白偶联受体（如GPR41/43），刺激胰高血糖素样肽-1（GLP-1）分泌。GLP-1通过血液作用于胰岛β细胞，促进葡萄糖依赖性胰岛素释放。肠道屏障保护丁酸是结肠上皮细胞的主要能量来源，维持紧密连接蛋白（如ZO-1、Occludin）表达，防止肠漏引发的系统性炎症。复旦团队发现，T2D患者肠道中产丁酸菌（如Blautia wexlerae）丰度下降，导致脂多糖（LPS）入血，激活NF-κB通路并诱导β细胞凋亡。二、纠正菌群失调的干预策略：从基础到临床饮食精准调控高纤维饮食：瑞典队列研究表明，膳食纤维可增加产丁酸菌（如普拉梭菌、罗斯氏菌）丰度，使血浆丁酸水平提升30%以上。益生元补充：中国药科大学团队发现，葛根素可特异性促进Barnesiella intestinihominis生长，该菌通过乙酸-丁酸代谢轴改善糖代谢。菌群移植（FMT）深圳湾实验室的临床数据显示，FMT 3.0技术将健康供体的菌群移植至T2D患者肠道后，胰岛素敏感性提高40%，且丁酸相关代谢通路（如丙酸酯代谢）显著恢复。生活方式整合干预复旦研究证实，短期饮食调整（如低升糖指数饮食）联合运动，可特异性调节65.9%的糖尿病相关代谢物。例如，有氧运动通过增加Akkermansia muciniphila丰度，间接促进丁酸合成。三、未来方向：个性化与多维度干预代谢物靶向治疗基于复旦团队构建的开放数据库（https://omicsdata.org/Apps/IGT_metabolome/），可通过机器学习筛选个体化丁酸前体物质（如马尿酸盐），并结合益生菌（如Blautia obeum）精准调控。菌群-药物协同吴浩团队提出，二甲双胍与丁酸盐联用可增强AMPK通路活性，较单一用药提升降糖效果2.3倍。跨学科技术融合代谢手术（如胃旁路术）通过改变胆汁酸循环重塑菌群结构，《柳叶刀》子刊研究显示，术后患者产丁酸菌丰度增加4倍，提示外科干预与菌群调控的协同潜力。结语肠道菌群失调导致的丁酸代谢缺陷，是T2D发病的关键环节。通过饮食、FMT、运动等多维度干预纠正菌群失衡，不仅可恢复胰岛素分泌功能，还可阻断炎症-胰岛素抵抗恶性循环。
未来，基于多组学数据的个性化治疗将推动T2D从“控糖”向“逆转”迈进。
文献来源：https://omicsdata.org/Apps/IGT_metabolome/
