当前位置:首页 > 生物研究 > 微生物学 > 正文

PNAS:除了肠道细菌,肠道病毒失衡也可能与糖尿病风险有关

1 型糖尿病是一种慢性自身免疫性疾病,多发于青少年。虽然科学家们已经知道一些与 1 型糖尿病相关的风险基因,但是哪些人会发展成 1 型糖尿病仍然不能很好地预测。近日,华盛顿大学医学院领导的一项新研究发现,肠道病毒可能会影响一个人发展成糖尿病的风险。肠道病毒群落多样性较差的儿童更可能产生导致 1 型糖尿病的自身抗体。此外,携带一种特殊的环状病毒科病毒的儿童发生糖尿病的风险更低。这一研究发表于 7 月 10 日的 PNAS 上。

“我们确定了一种病毒与糖尿病风险降低存在显著关联,另一组病毒与儿童产生自身抗体的风险增加有关。”本研究资深作者 Herbert W. Virgin 教授说,“似乎这两组病毒的平衡可以控制产生导致 1 型糖尿病的自身抗体的风险。”

1 型糖尿病发展经历两个阶段。一些儿童体内会产生对抗胰岛细胞的自身抗体,但是不一定会继续发展成糖尿病。另一些儿童的自身抗体对胰岛细胞造成巨大伤害,使机体无法产生足够的胰岛素,最终发展为 1 型糖尿病。

此前一项研究观察了携带 1 型糖尿病高风险基因的 33 名儿童的肠道细菌生态系统。研究人员每个月收集从出生到 3 岁的儿童粪便样本,并监测了儿童产生自身抗体和发展疾病的情况。在一小部分发展为 1 型糖尿病的儿童中,该小组注意到诊断前肠道细菌种类的多样性存在显著变化。但是,此前这项研究只观察了肠道细菌,没有观察病毒变化。

环状病毒与糖尿病风险较低有关

华盛顿大学的研究人员拿到了这些样本,分析了一些样本中病毒群体。他们选择了 11 名产生自身抗体的儿童(其中 5 名儿童随后发展为 1 型糖尿病)以及 11 名未出现自身抗体或糖尿病的儿童。这 22 名儿童都携带糖尿病风险基因。

在没有产生自身抗体的 11 名儿童中,有 5 名携带一种隶属于环状病毒科的未知病毒,但在产生自身抗体的儿童中没有任何人携带这种病毒。环状病毒能感染一系列哺乳动物,但是很少与病毒性疾病相关。

该研究的第一作者 Zhao 说:“环状病毒从未与人类疾病有关。多重证据支持我们发现的这种病毒与自身抗体发展之间存在负相关,这表明对于糖尿病高风险人群来说,携带环状病毒可能是一件好事。”

Herbert W. Virgin 与研究人员交谈

噬菌体通过作用于肠道细菌影响糖尿病风险

研究人员还发现噬菌体(一种感染细菌、真菌等微生物的病毒)也存在差异。携带作用于拟杆菌属(肠道中最主要的细菌之一)噬菌体的儿童更有可能发展为糖尿病。

“以前的研究发现,拟杆菌属物种的变化与发展成 1 型糖尿病有关,在这里我们发现感染拟杆菌属的病毒与自身抗体的发展有关,” Virgin 说,“我们的研究结果支持了这一猜想:拟杆菌属或其他细菌以及感染它们的病毒可能在导致糖尿病病理过程中发挥作用。”

当研究人员整体分析儿童肠道病毒样本时,他们发现,产生自身抗体的儿童病毒数量和种类更少。

Virgin 说:“现在许多自身免疫性疾病都很常见。这可能是因为我们缺乏某些必要的病毒。”

Virgin 和 Zhao 已经开始动物研究以进一步了解环状病毒对免疫系统的影响以及病毒是否可以预防糖尿病。

“有很多验证需要做,” Virgin 说,“我们要看看在另一群儿童身上是否也能重复这些发现,然后我们必须在动物模型中发现因果关系,如果有这些结果支撑,我们或许有朝一日能够用环状病毒治疗高风险儿童来预防 1 型糖尿病。”

参考资料:

Intestinal virome changes precede autoimmunity in type I diabetes-susceptible children

One virus may protect against type 1 diabetes, others may increase risk

阅读次数:  

发表评论