1 型糖尿病影响着全世界超过 900 万人,其中包括 180 万儿童和青少年。尽管这种疾病是由复杂的遗传因素引起的,但研究人员也在研究环境影响的影响,包括生活在肠道中的微生物种群如何进化。由马萨诸塞州布里格姆综合医院、麻省理工学院和哈佛大学博德研究所以及哈佛大学公共卫生学院的 TH Chan 的研究人员领导的一项新的前瞻性研究发现,与微生物组持续到成年的儿童相比,肠道微生物组在早期广泛发育的 1 型糖尿病遗传风险较高的儿童,患该病的风险增加了近三倍。研究还发现,儿童的遗传学影响微生物组成熟度与疾病风险的相关程度。他们的结果发表 自然的新陈代谢。
1型糖尿病给儿童及其家庭带来的负担很重,需要从小就进行仔细的胰岛素管理、锻炼和饮食。”
Daniel Wang,医学博士、科学博士、合著者、副科学家,布里格姆社区医学系钱宁网络医学部
王还是哈佛医学院和哈佛陈氏学院营养系的助理教授,也是扩展研究所的附属成员。 “了解微生物组在糖尿病进展中的发育作用可能会导致早期预测和预防策略,这将为我们提供更多选择来延迟甚至预防这种疾病的临床表现。”
这项被称为 TEDDY 研究的长期观察性研究跟踪了 887 名患有 1 型糖尿病高遗传风险的儿童,分析了他们生命前六年收集的 12,000 多个粪便样本,追踪每个孩子的肠道微生物群如何随着时间的推移而成熟。参与者来自芬兰、德国、瑞典和美国
在 1 型糖尿病中,免疫系统会在症状出现前数年攻击产生胰岛素的细胞。考虑到这一点,研究人员将儿童视为一个疾病过程,当血液测试首次发现这种发作或诊断出 1 型糖尿病时。
该研究确定了微生物组成熟的三种不同模式。在微生物群早熟的参与者中,肠道微生物群在生命的第一年发生了显着变化,肠道细菌数量增加。在晚熟微生物组的参与者中,肠道发育开始得比早熟微生物组的参与者慢。 1岁左右,肠道细菌发生轻微变化,细菌多样性较低,但微生物组出现较晚。对于那些具有早期微生物组的人来说,肠道发育开始缓慢,但从未跟上。在生命的前三年,微生物组的细菌多样性仍然较低。
与微生物组按标准时间表成熟的儿童相比,微生物组过早停止生长且未继续成熟的儿童患 1 型糖尿病或预先存在的免疫攻击的风险几乎是其三倍。当研究人员分别考虑早期免疫阶段和临床诊断时,结果相似。这一结果只能通过随时间重复采集样本才能得知,并且很可能在微生物组快照中被遗漏。
研究人员不仅对预测风险感兴趣,还对微生物组的生物学和遗传学的影响感兴趣。
这些模式还反映了细菌功能的差异。具有早熟的牛奶适应细菌微生物组的婴儿,例如 双歧杆菌 拥有分解膳食纤维的物种,这是准备好接受更多样化饮食的标志。即使在引入固体食物后,早期的微生物组仍专注于消化乳糖,并且依赖于范围较窄的物种来执行关键功能。
“遗传时间可以改变特定成熟模式面临的风险程度,因此将微生物组和遗传信息结合起来可以提供更准确的图像,”主要作者、马萨诸塞州布里格姆总医院网络医学查宁部博士后研究员 Danyue Dong 博士说。 “通过分析微生物组和宿主遗传学之间的相互作用,我们发现了遗传变异,特别是那些涉及抗菌和抗病毒免疫反应的遗传变异,晚熟模式与疾病风险的相关性有多强。相反,无论遗传背景如何,早期模式都有更大的风险。”
这项研究提供了肠道微生物组的发展与 1 型糖尿病之间联系的强有力的前瞻性证据,但它无法确定因果关系,还需要进一步的研究,包括测试潜在干预措施的临床试验。由于该研究使用了罹患 1 型糖尿病高风险儿童的数据,因此需要进一步研究以确定该结果是否适用于一般人群。
随着这项研究的继续,Wang和Dong设想,未来肠道微生物组检测可以纳入儿科医生在生命早期的就诊中,如果这些方法在临床试验中证明有效,那么这可能是营养补充剂等微生物组预防策略的重要窗口。
来源:
杂志链接:
董,D.,等人。 (2026) 儿童早期肠道微生物组的成熟与宿主遗传学相互作用,可预测 1 型糖尿病的风险。 自然的新陈代谢。 DOI:10.1038/s42255-026-01614-9。