新闻 | 季光/罗飞宏团队在Nature Communications发表论文揭示1型糖尿病发病与肠道菌群结构和功能紊乱有关

近日，上海中医药大学季光教授研究团队与复旦大学附属儿科医院罗飞宏教授团队联合在国际权威杂志Nature Communications发表题为Functional and metabolic alterations of gut microbiota in children with new-onset type 1 diabetes的研究论文，通过多组学联合分析，围绕初发T1D儿童的菌群结构、功能和代谢谱特征开展临床研究，并在动物模型中进行机制探究。

近年来以儿童为主要发病人群的1型糖尿病(Type 1 diabetes, T1D)发病率逐年上升，成为影响我国儿童乃至成年个体健康的重大基础疾病。遗传易感和环境中促发因素的交互作用是其发病的始动因素，近年来肠道菌群失衡与T1D发病间的关联性受到重视，但缺乏深入研究。

在该研究中，基于两个多中心互相独立的发现集和验证集队列，我们发现T1D儿童肠道微生物菌群多样性明显减少，菌群结构紊乱；在物种、基因和代谢物水平上，丁酸产生和胆汁酸代谢水平降低，脂多糖生物合成增加。基于随机森林分析筛选出18种肠道细菌和粪便代谢物的组合，能很好地区分T1D儿童和健康对照儿童，在发现集中准确性可达到0.976，并在验证集中得到验证。在抗生素处理的小鼠模型中，T1D儿童的肠道微生物群可使其空腹血糖升高、胰岛素敏感性下降、IL-1β水平升高。在链脲霉素诱导的T1D小鼠模型中，丁酸和脂多糖分别对小鼠胰岛结构和功能产生了保护和破坏作用，脂多糖加重了胰腺炎症反应，而丁酸增加了Insulin 1和Insulin 2的基因表达。该研究表明肠道微生物功能和代谢的紊乱与T1D密切相关，为靶向肠道菌群的T1D预防和干预提供支持。

该项工作复旦大学附属儿科医院博士研究生袁宵潇和上海中医药大学上海中医健康服务协同创新中心副研究员王睿瑞为共同第一作者，复旦大学附属儿科医院罗飞宏和上海中医药大学季光教授为共同通讯作者。上海中医药大学上海中医健康服务协同创新中心张磊研究员为共同作者。本单位主要负责宏基因组学数据的测序的分析，无菌和抗生素动物模型的构建，实验设计和文章修改等内容。研究得到了国家自然科学基金和上海中医药慢性病防治与健康服务省部共建协同创新中心等项目的资助。