第84届美国糖尿病协会科学年会（ADA2024）上，河南省人民医院袁慧娟教授团队两项最新研究成果以口头发言和壁报交流形式呈现。

　　研究一：胆汁酸-RNA甲基化参与肠道菌群垂直传递对糖尿病代际遗传的影响

　　河南省人民医院内分泌科 谢沁园，贾轶凡，王秀丹，袁慧娟*

　　目的：妊娠期高血糖(HIP)严重威胁母子代健康。我们前期研究证实异常肠道菌群垂直传递导致子代糖代谢受损。而肠道菌群及其代谢产物的效应机制与表观遗传密切相关。本研究进一步挖掘肠道菌群垂直传递导致子代糖代谢异常途径，并揭示代谢产物胆汁酸调控RNA甲基化改善子代糖代谢功能的机制。

　　方法：将前期研究中HIP母代和健康对照组母代的粪便定植到无菌小鼠体内，并在糖代谢发生差异后与雄鼠交配产生后代。采用OGTT、IRT等评估子代糖代谢功能，同时检测胰岛素信号通路及肝脏发育相关基因的表达情况。采用16SrRNA测序法检测子代肠道菌群并联合母代结果分析菌群垂直传递情况。通过靶向胆汁酸代谢组检测粪便代谢物胆汁酸谱。利用小鼠肝脏转录组测序筛选菌群调控途径，进一步在蛋白质和基因水平上进行验证。

　　结果：定植HIP菌群的无菌小鼠，其子代4周龄时与正常小鼠相比空腹血糖显著增高，8周龄时OGTT差异更加显著，子代小鼠胰岛素信号通路及肝脏代谢相关基因表达异常；肝脏甲基化转移酶METTL14表达降低，且RNA甲基化水平下降。Biffdobacteriumchoenium等关键菌在供体、母代和子代小鼠4-12周龄持续存在差异，且与糖代谢异常的表型变化趋势一致，提示其是菌群垂直传递影响子代糖代谢表型的关键菌。靶向代谢组结果显示，母代和子代肠道胆汁酸HDCA水平显著下降，且肝脏CYP7A1、FXR等胆汁酸代谢相关基因表达降低。细胞实验验证了不同浓度HDCA对肝L-02细胞胰岛素信号通路、肝脏代谢及RNA甲基化相关基因的直接影响，HDCA浓度与肝细胞中SOCS3、Pdk4等基因表达呈显著正相关。

　　结论：异常菌群传递导致HIP子代肠道菌群失调和HDCA降低，提高RNA甲基化水平，改善糖代谢相关基因表达。

　　专家点评：

　　肠道菌群与糖尿病等代谢性疾病的发生发展密切相关，同时肠道菌群的垂直传递也是影响子代发育的关键。近年来，胆汁酸及表观遗传的作用在糖尿病等代谢性疾病的微生态机制研究中引起了广泛关注。

　　前期研究发现，异常菌群垂直传递导致子代糖代谢受损。但菌群垂直传递过程中的关键菌及其具体作用机制尚不明确。本研究以胆汁酸和RNA甲基化为切入点，在动物水平和细胞水平探讨了异常菌群垂直传递影响子代糖代谢的机制。

　　我们通过将HIP母代粪便定植到无菌小鼠体内并建立跨代模型，发现Biffdobacteriumchoenium等关键菌传递减少，胆汁酸HDCA显著下降，导致肝脏RNA甲基化水平改变，从而影响肝脏代谢基因表达，提示胆汁酸和RNA甲基化在肠道菌群调控子代糖代谢中发挥重要作用。本研究揭示了异常菌群垂直传递影响糖尿病代际遗传的机制，为未来糖尿病预防关口前移至妊娠期提供了新思路。

　　研究二：隔日禁食和5:2饮食通过调节肠道菌群和代谢物改善糖尿病周围神经病变

　　河南省人民医院内分泌科 杨雪丽，许亚，杨俊朋，袁慧娟*

　　背景：间歇性禁食（IF）可以改善糖尿病（DM）和中枢神经系统病变，并且与肠道菌群密切相关。糖尿病周围神经病变又称远端对称性多发性神经病变（DSPN）是DM最常见的慢性并发症，隔日禁食（ADF）和5:2饮食等IF是否能改善DSPN及其潜在机制尚不清楚。

　　方法：给雄性db/db小鼠分别自由摄食、ADF或5:2饮食对比不同小鼠组间周围神经功能，采用16SrRNA测序分析肠道菌群组成，液相色谱-质谱代谢组学分析评估粪便代谢物，检测结肠紧密连接蛋白来确定肠道屏障完整性。分别通过抗生素处理和粪菌移植进一步验证因果关系。

　　结果：ADF和5:2饮食均可改善DSPN，修复肠道屏障功能，减轻全身炎症反应，同时改变了肠道菌群和代谢物水平。ADF饮食小鼠的Lactobacillus_murinus和Lachnospiraceae富集，而Muribaculaceae和Bacteroides_acidifaciens减少。5:2饮食增加了Lachnospiraceae和Mucispirillum，减少了Muribaculaceae和Alloprevotella。ADF提高了有益代谢物如n-乙酰组胺、天冬酰胺和丁酸的水平，同时降低了有害代谢物n-乙酰腐胺和苯乙酸的水平。5:2的饮食同样增加了n-乙酰组胺而减少了苯乙酸水平。进一步抗生素耗竭肠道菌群后ADF和5:2饮食的神经保护作用消失。而将ADF或5:2饮食的小鼠粪便移植给伪无菌小鼠，均降低了有害代谢物n-乙酰腐胺和苯乙酸水平，再次改善了DSPN，修复了肠道屏障功能且减轻了全身炎症反应。

　　结论：ADF和5:2饮食可能通过调节肠道菌群及代谢物，修复肠道屏障功能和减轻全身炎症反应改善DSPN，两种间歇性禁食方案无显著性差异。

　　专家点评

　　糖尿病周围神经病变（DSPN）是最常见的糖尿病慢性并发症，其致残率高，发病机制复杂，干预措施亦有限，因此迫切需要进一步探索治疗DSPN新方法。

　　间歇性禁食（包括ADF和5：2）可塑造肠道微生物群改善宿主的胰岛素抵抗和中枢神经病变等代谢和免疫状态。本课题组前期研究发现异常的肠道菌群推动了DSPN的发展。因此，进一步以不同的间歇性饮食为干预方法，深入探讨间歇性饮食对于DSPN的治疗效果及肠道菌群参与的可能机制。

　　结果发现，ADF和5:2饮食均可改善糖尿病周围神经病变，修复肠道屏障功能，减轻全身炎症反应，且改变了肠道菌群和代谢物水平。而进一步抗生素处理引起肠道菌群耗竭后ADF和5:2饮食的神经保护作用消失。同时，将ADF或5:2饮食干预后的小鼠粪便移植给伪无菌db/db小鼠可改善其周围神经病变，同时修复肠道屏障功能并减轻全身炎症反应。本研究证实了ADF和5:2饮食可通过调节肠道菌群及代谢物，减轻全身炎症反应和修复肠道屏障功能来缓解DSPN，为DSPN的治疗提供了新策略。