西湖大學最新：郭天南團隊發現降糖益生菌，二甲雙胍可促其生長，協同降糖

題圖 | Pixabay

撰文 | 宋文法

腸道菌群與宿主健康密切相關，被證實在多種慢性代謝疾病和衰老過程中發揮重要作用。既往的研究大多基于宏基因組學，主要揭示微生物的遺傳潛力，然而，尚不清楚腸道菌群實際表達的蛋白質功能與代謝疾病、衰老之間的關系。

2026年3月13日，西湖大學郭天南、鄭鉅圣等人在"Cell Metabolism"期刊上發表了一篇題為" Large-scale metaproteomics of human gut microbiota reveals microbial functions in metabolic diseases and aging "的研究論文，該研究全員中文屬名。

這項研究首次通過大規模蛋白質組學技術，揭示了中國人群腸道菌群在衰老和代謝疾病中的功能性變化，為腸道菌群在衰老干預、代謝疾病治療的應用奠定了重要基礎。

重要的是，研究還發現一種降糖益生菌：M. elsdenii，其通過產生大量丁酸鹽，刺激腸道L細胞分泌胰高血糖素樣肽-1（GLP-1），進而改善血糖穩態。此外，常用降糖藥二甲雙胍、阿卡波糖等可直接促進該菌生長。結果為2型糖尿病的益生菌協同治療策略提供了潛在菌株。

圖：論文截圖

在這項研究中，研究團隊分析了廣州營養與健康研究（GNHS）隊列中1399名中國中老年人，采用diaPASEF質譜技術對1967份糞便樣本開展宏蛋白質組學分析，共鑒定出1456種人體蛋白和92082種微生物蛋白，與44種臨床表型（如血糖、藥物使用、飲食習慣等）相結合，構建了迄今最大規模的腸道菌群功能與健康狀態的蛋白質圖譜，揭示了腸道菌群功能與衰老、代謝疾病、藥物干預之間的復雜關系。

結果發現，在衰老的過程中，腸道菌群驅動的碳代謝和能量代謝功能發生顯著變化，其中，Phascolarctobacterium屬豐度隨年齡增長而減少，而涉及應激反應和能量代謝的蛋白則隨年齡增加。這些變化可能與宿主營養吸收效率下降、腸道免疫衰老等生理過程密切相關。

在代謝疾病方面，發現多個不同的代謝疾病（2型糖尿病、高血壓、高脂血癥等）存在共同的腸道菌群紊亂特征，有益菌（如Faecalibacterium prausnitzii，核心丁酸鹽產生菌）及其功能蛋白普遍減少，而該菌的缺失與腸道屏障功能受損、代謝炎癥加劇密切相關。同時，患者體內參與碳代謝、氨基酸生物合成等核心代謝通路普遍受抑制，表明腸道菌群代謝能力下降是代謝疾病的共性特征。

在藥物干預方面，降糖、降壓、降脂等藥物的使用可顯著逆轉疾病相關的腸道菌群功能紊亂，其中，Faecalibacterium prausnitzii是多種疾病藥物響應的核心菌，在三種疾病中顯示出特異性的腸道菌群功能調控作用，這提示，代謝疾病藥物的治療效果可能部分通過調節腸道菌群功能實現。

值得一提的是，研究團隊還發現一種降糖益生菌：M. elsdenii（Megasphaera elsdenii），其在2型糖尿病患者中顯著富集，且在接受降糖藥物治療的患者中進一步增加。

圖：論文截圖

體外實驗證實，常用降糖藥二甲雙胍、阿卡波糖等可直接促進該菌生長。在無菌小鼠模型中，高糖高脂飲食小鼠定植M. elsdenii后，空腹血糖水平顯著降低，腸道內丁酸鹽含量大幅升高。

進一步分析發現，M. elsdenii通過產生大量丁酸鹽，進而刺激腸道L細胞分泌胰高血糖素樣肽-1（GLP-1），最終改善血糖穩態，這證實了腸道菌群-丁酸鹽軸在降糖藥物作用和血糖調控中的關鍵作用，為2型糖尿病的益生菌協同治療策略提供了潛在菌株。

研究指出，這是迄今為止最大規模的腸道菌群宏蛋白質組學研究，不僅揭示了腸道菌群在衰老和代謝疾病中的功能性變化，還發現了一個潛在的益生菌降糖靶點：M. elsdenii，為2型糖尿病的益生菌干預提供了全新候選菌株。

綜上，這項研究首次在蛋白質層面系統揭示了腸道菌群功能與衰老、代謝疾病、藥物干預之間的復雜關系，并發現M. elsdenii可通過產丁酸鹽調控血糖穩態，為代謝疾病的益生菌靶向治療提供了全新靶點和理論依據。

參考文獻：

https://doi.org/10.1016/j.cmet.2026.02.012

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