血糖老藥Metformin透過腸內菌改善血糖

Metformin是相當古老的血糖藥物,,Metformin可以降低約1.0至1.5的醣化血色素,不容易低血糖,也有輕微的減重效果。除了降血糖外,也有保護心血管的好處。Metformin透過許多機轉來達到控制血糖的效果,包括抑制肝臟的血糖新生作用,降低周邊組織的胰島素阻抗性等等。5月22日發表在國際期刊Nature的研究發現,Metformin可能透過調整腸內菌的功能表現,來達到調整血糖的效果。

Nature這篇研究,透過幾個實驗來驗證「Metformin可能透過調整腸內菌的功能表現來達到調整血糖」的論點。首先,觀察使用Metformin與沒有使用Metformin的糖尿病患者在同樣體重變化下,醣化血色素的改變與腸內菌的改變關係;接著,再給予沒有使用Metformin的患者,觀察給予Metformin後,是否產生醣化血色素與腸內菌的變化。再來,檢驗這些腸內菌有哪些DNA與RNA改變,這些DNA與RNA的變化與身體的哪些代謝有關。接著,再把這些腸內菌移植到沒有這些菌種的老鼠,觀察是否有血糖方面的改變。

在一開始的實驗,先將確定糖尿病的患者,進行限縮熱量的飲食調整的同時,分成兩組,一組給予Metformin,另一組給安慰劑。兩組在4個月都有相似的體重改變,但是使用Metformin的組別才有明顯的空腹血糖與醣化血色素改變。而給予安慰劑的組別,在6個月後改給予Metformin,就開始產生空腹血糖和醣化血色素改變。在這邊可以確認,Metformin本身,而不是飲食和體重的改變,能改善空腹血糖與醣化血色素。

接著,將有使用Metformin和沒有使用Metformin的患者的腸內菌做菌種的分析,發現使用Metformin2個月後,有部分腸內菌消長的變化(包括Proteobacteria類與Firmicutes類的腸內菌有增加)。研究者接著將這些菌種移植到沒有含這些菌種的老鼠。有趣的是,這些老鼠的血糖耐受度有明顯的改變。

研究者最後分析這些菌種有哪些特殊的變化,結果發現Metformin的使用會改變細菌使用碳水化合物,氨基酸以及脂類的代謝。同時也發現這些菌種與膽汁的代謝有關聯。

腸內菌是指腸胃道的細菌,總量可能超過身體的細胞數量總和,基因數是人體的基因的100倍以上。他跟著我們的身體一起生活。腸內菌這幾年醫學上的熱門議題,許多研究,包括消化系統的疾病,肥胖,身體代謝等等。甚至針對某些特殊疾病,透過將特殊的腸內菌移植到患者身上,來達到治療的效果。

過去有些研究認為腸內菌與血糖的控制有關聯。Nature這篇研究,是第一個將血糖藥物的調整血糖機轉,與腸內菌直接做連結的論文。這也暗示著,在未來,可能透過腸內菌的途徑,會新的藥物或是治療方法產生。

參考文獻
Metformin alters the gut microbiome of individualswith treatment-naive type 2 diabetes, contributing to thetherapeutic effects of the drug

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