****是使用最廣泛的2型糖尿病藥物，但也已被證明可延長多種生物體的壽命，然而，該藥發(fā)揮抗衰老作用的背后機(jī)制仍不明確。
8月29日，發(fā)表在Cell上題為“Host-Microbe-Drug-Nutrient ScreenIdentifies Bacterial Effectors of Metformin Therapy”的論文中[1]，由英國和德國科學(xué)家組成的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，****能否用于延長壽命與腸道細(xì)菌以及飲食密切相關(guān)。通過對(duì)線蟲模型以及人類的分析，作者們證實(shí)，飲食可通過作用于腸道細(xì)菌改變****的療效。
眾所周知，生活在我們胃腸道的細(xì)菌能夠產(chǎn)生影響健康和疾病的多種分子，其功能受飲食和藥物的調(diào)節(jié)。不過，弄清飲食、藥物和腸道細(xì)菌之間復(fù)雜、多方位的關(guān)系是一個(gè)相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。
為了突破這一難題，在這項(xiàng)研究中，來自英國MRC倫敦醫(yī)學(xué)科學(xué)研究所的Filipe Cabreiro及其團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種創(chuàng)新的四向高通量篩選技術(shù)，以更好地了解飲食、藥物和腸道細(xì)菌如何相互作用，從而影響宿主的生理機(jī)能。
他們利用定植了人類腸道細(xì)菌大腸桿菌的秀麗隱桿線蟲作為簡化的宿主微生物群模型，并讓這些線蟲吸收數(shù)百種不同的營養(yǎng)化合物，同時(shí)暴露于****。研究結(jié)果顯示，****治療可改變線蟲的代謝和壽命，但這種效應(yīng)可由特定的營養(yǎng)物質(zhì)增強(qiáng)或抑制，至關(guān)重要的是，腸道細(xì)菌在這種現(xiàn)象中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。
“飲食和腸道細(xì)菌對(duì)****作用的重要性解釋了為什么****之前被證明對(duì)另一種常見的研究模型——果蠅的壽命沒有影響。這是因?yàn)?，果蠅典型的?shí)驗(yàn)食物富含糖分。在將飲食中的糖去除后，我們也觀察到****對(duì)定植了大腸桿菌的果蠅具有積極作用。 ”參與該研究的Helena Cochemé解釋道。
進(jìn)一步的分析表明，機(jī)體內(nèi)的腸道細(xì)菌擁有一種復(fù)雜的機(jī)制（與磷酸轉(zhuǎn)移酶信號(hào)通路有關(guān)），使得它們能夠協(xié)調(diào)營養(yǎng)信號(hào)和****信號(hào)，并相應(yīng)地調(diào)整自己的代謝。細(xì)菌積累的一種名為agmatine的代謝物被證明是****對(duì)宿主健康產(chǎn)生積極作用所必需的。
基于這些發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家們接著開始調(diào)查，在線蟲中獲得這些結(jié)果是否也能夠在擁有更復(fù)雜微生物的人類中觀察到。他們分析了一個(gè)大型隊(duì)列的2型糖尿病患者和健康對(duì)照者的微生物群、營養(yǎng)和藥物狀況。令人驚喜的是，研究發(fā)現(xiàn)，在人類中，****治療也與細(xì)菌agmatine生產(chǎn)能力的增加密切相關(guān)。更重要的是，科學(xué)家們?cè)跉W洲多個(gè)2型糖尿病患者獨(dú)立隊(duì)列中重復(fù)了這一發(fā)現(xiàn)。此外，研究還證實(shí)，主要生產(chǎn)agmatine的細(xì)菌是那些已知在****治療的2型糖尿病患者的腸道微生物中數(shù)量增加的細(xì)菌。
總結(jié)來說，該研究闡明了飲食、微生物群和宿主之間復(fù)雜的相互作用網(wǎng)絡(luò)是如何影響藥物療效的。這些發(fā)現(xiàn)有望用于指導(dǎo)膳食指南或開發(fā)基因工程菌，以用于增強(qiáng)****的有益作用，改善宿主健康和壽命。
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