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1型糖尿病(Type 1 diabetes, T1D)是由于胰島素絕對缺乏引起的高血糖，主要是由于通過免疫介導(dǎo)胰腺β細胞的破壞而導(dǎo)致1。然而T1D的發(fā)病率在全球范圍內(nèi)逐年上升，突出了環(huán)境因素的重要性2。研究揭示，腸道菌群在許多代謝功能中發(fā)揮作用，然而目前還缺乏對T1D腸道菌群功能和代謝組的全面分析。
近日，復(fù)旦大學(xué)附屬兒科醫(yī)院羅飛宏主任聯(lián)合上海中醫(yī)藥大學(xué)季光研究團隊在國際權(quán)威雜志Nature Communications發(fā)表題為“Functional and metabolic alterations of gut microbiota in children with new-onset type 1 diabetes”的研究論文（IF=17.694），通過微生物組和代謝組聯(lián)合分析，進行初發(fā)T1D兒童菌群結(jié)構(gòu)、功能和代謝物的分析，并在動物模型中進行因果關(guān)系和機制研究。
首先，在兩個多中心獨立的發(fā)現(xiàn)集和驗證集隊列中，發(fā)現(xiàn)初發(fā)T1D兒童腸道微生物功能和代謝水平的改變，其微生物群的特點主要是腸道菌群多樣性明顯減少，菌群結(jié)構(gòu)紊亂；在物種、基因和代謝物水平上，丁酸產(chǎn)生和膽汁酸代謝水平降低，以及脂多糖生物合成增加。其中18種腸道細菌和糞便代謝物的組合能很好地區(qū)分T1D兒童和健康對照兒童（發(fā)現(xiàn)集中AUC=0.976，驗證集中 AUC=0.809）。在抗生素處理的小鼠模型中，來自T1D兒童的腸道微生物群使得小鼠空腹血糖水平升高、胰島素敏感性下降、IL-1β水平升高。在鏈脲霉素誘導(dǎo)的T1D小鼠模型中，丁酸和脂多糖分別對小鼠胰島結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生了保護和破壞作用，脂多糖加重了胰腺炎癥反應(yīng)，而丁酸增加了Insulin 1和Insulin 2的基因表達。該研究揭示了初發(fā)T1D兒童腸道微生物功能和代謝的紊亂，為基于微生物群的T1D預(yù)防和干預(yù)提供了潛在的途徑。
該項工作，復(fù)旦大學(xué)附屬兒科醫(yī)院博士研究生袁宵瀟和上海中醫(yī)藥大學(xué)副研究員王睿瑞為共同第一作者，復(fù)旦大學(xué)附屬兒科醫(yī)院羅飛宏和上海中醫(yī)藥大學(xué)季光教授為文章的共同通訊作者。
糖尿病是全身性慢性疾病，患者口腔健康問題正日益引起人們的關(guān)注?？谇痪菏侨梭w中第二大復(fù)雜的細菌群落，隨著口腔和全身疾病的變化而變化3。T1D青少年中牙周炎的發(fā)病率增加了5倍，T1D患者慢性高血糖程度與牙周病的嚴重程度呈正相關(guān)5。然而，目前還缺乏對口腔細菌群落的深入分析。羅飛宏聯(lián)合王睿瑞團隊在《Journal of Oral Microbiology》雜志發(fā)表題為“Characterization of the oral microbiome of children with type 1 diabetes in the acute and chronic phases”的論文（IF=5.833），旨在評估T1D中口腔微生物組的變化，并確定潛在的相關(guān)細菌因素。
本研究首次描述了T1D不同階段口腔微生物群落的總體結(jié)構(gòu)變化，T1D急性期患者口腔菌群多樣性下降、口腔致病菌增加，慢性期患者菌群紊亂部分恢復(fù)。在T1D急性期富集的潛在條件致病菌與炎癥反應(yīng)增加和糖脂代謝紊亂呈正相關(guān)，胰島素治療可部分改善T1D慢性期的口腔微生物群失調(diào)，提示血糖控制可改善口腔微生物群紊亂和口腔并發(fā)癥。該研究可以為解決T1D患者的口腔健康問題提供重要的見解，而口腔微生物群失調(diào)的潛在機制和致病作用仍有待進一步研究。
該項工作，復(fù)旦大學(xué)附屬兒科醫(yī)院博士研究生袁宵瀟為第一作者，復(fù)旦大學(xué)附屬兒科醫(yī)院羅飛宏和上海中醫(yī)藥大學(xué)副研究員王睿瑞為共同通訊作者。
References
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2. Norris, J.M., Johnson, R.K. & Stene, L.C. Type 1 diabetes—early life origins and changing epidemiology. The Lancet Diabetes & Endocrinology 8, 226-238 (2020).
3. Gao L, Xu T, Huang G, et al. Oral microbiomes: more and more importance in oral cavity and whole body. Protein Cell. 2018;9(5):488–500.
4. Cianciola LJ, Park BH, Bruck E, et al. Prevalence of periodontal disease in insulin-dependent diabetes mellitus (Juvenile diabetes). J Am Dent Assoc. 1982;104(5):653–660.
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