近年来，随着人们饮食习惯的改变，高脂饮食已经成为导致多种代谢性疾病的主要因素之一。尤其是在发达国家，高脂饮食的普及与2型糖尿病（T2D）发病率的上升密切相关。研究表明，饮食结构不仅直接影响个体的能量平衡，还通过调节肠道菌群，间接影响宿主的代谢功能。肠道菌群的失调，通常被称为“菌群失调”，在高脂饮食的影响下尤为明显，并且被认为是导致胰岛素抵抗和T2D的关键因素之一。然而，尽管已有大量研究关注肠道菌群与T2D之间的关联，但其具体机制仍有待进一步揭示。
近期的一项研究深入探讨了高脂饮食如何通过肠道菌群代谢途径影响T2D的发生发展。研究发现，高脂饮食引发的肠道菌群失调会导致色氨酸代谢途径的紊乱，特别是显著减少了5-羟基吲哚-3-乙酸（5-HIAA）的生成。5-HIAA是一种由肠道细菌产生的色氨酸代谢产物，它能够通过激活肝脏的AhR/TSC2/mTORC1信号通路，促进胰岛素信号传导，从而改善高脂饮食引起的胰岛素抵抗和葡萄糖不耐受。此外，研究还发现，T2D患者的5-HIAA水平显著低于健康个体，这提示5-HIAA有望成为T2D的潜在治疗靶点和早期诊断标志物。这一发现为开发基于肠道菌群代谢产物的糖尿病干预手段提供了新的方向。
5-HIAA通过AhR/TSC2/mTORC1轴促进肝脏胰岛素信号传导的模型
广东省科学院微生物研究吴清平院士团队研究发现长双歧杆菌（Bifidobacterium longum）070103，保藏编号为GDMCC NO：62526。本发明所述的长双歧杆菌070103分离于健康人的肠道菌群，用于发酵乳的时候，在体外能对人源肝脏葡萄糖激酶具有激活作用，此外，所述菌株来源于健康人类粪便，对人体无毒副作用，同时全基因组测序分析发现，该菌株无毒力基因，相对于用于治疗糖脂代谢紊乱类的如肥胖、2型糖尿病代谢疾病的传统药物具有一定的优势。该菌株可用于制作益生菌发酵乳，具有广阔的市场前景。
该团队同时也发现植物乳杆菌84-3具有显著的改善2型糖尿病的功能，包括对糖尿病大鼠体重的控制有潜在作用，可降低糖尿病大鼠空腹血糖水平，可显著改善2型糖尿病大鼠的糖耐量，降低大鼠血清中糖化血红蛋白和胰高血糖素的含量，升高胰岛素水平，可以有效升高血清胰高血糖素样肽1（GLP-1）水平，降低二肽激肽酶（DPP-IV）和α葡萄糖苷酶的活性；同时，可以有效降低总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）和低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C），降低瘦素，升高脂联素水平；可以有效改善糖尿病大鼠的炎症因子水平；可通过调节氨基酸和短链脂肪酸的代谢，进而起到降低血糖和血脂水平的效果。植物乳杆菌84-3显著的功能特性使其应用在多种形式的益生食品或药品中，如益生菌菌粉、益生菌压片糖果、益生菌固体饮料，益生菌医药组合物等，对于糖尿病、高脂血症患者能够起到良好的预防效果。
参考资料：Du W, Jiang S, Yin S, et al. The microbiota-dependent tryptophan metabolite alleviates high-fat diet–induced insulin resistance through the hepatic AhR/TSC2/mTORC1 axis[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2024, 121(35): e2400385121. https://doi.org/10.1073/pnas.2400385121.
具有靶向葡萄糖激酶显著降血糖和降血脂功效的长双歧杆菌070103（https://www.mbiosh.com/column/culturelle/good-bacteria/26840）
一株具有降糖降脂的植物乳杆菌84-3（https://www.mbiosh.com/column/culturelle/good-bacteria/26868