代谢紊乱相关的疾病包括肥胖症，二型糖尿病，非酒精脂肪肝，冠心病和中风。近年来随着其流行比例的增高，已经成为了临床和转化研究的关键领域。然而由于个体间的高度可变性，目前尚未找到明确的可运用于早期检测和鉴别诊断这些代谢性疾病的通用生物标志物。
2021年3月，上海交大附属六院、北京大学、南京大学和香港浸会大学联合研究在" Nature Communications "发表了题为"Hyocholic acid species as novel biomarkers for metabolic disorder"的研究论文。
研究表明，胆酸及其衍生物（HCA）是促进脂肪消化的胆汁酸的组成部分，是2型糖尿病的一个有希望的生物标志物。HCA在调节血糖水平和预防糖尿病方面的强大功效也被发现。这一发现为基于HCA的预测性标志物以及抗糖尿病药物的开发打开了一扇窗。
该研究通过对55人、32只小鼠和12头猪进行的一系列试验，研究小组证实，猪的空腹血糖水平明显低于人和小鼠。由于HCA占猪胆汁酸的近80%，而人和小鼠的比例分别只有2%和3%，HCA与血糖水平呈负相关。
结果表明，HCA在维持血糖稳定方面具有潜在的作用。这也许可以解释为什么猪和人类不同，尽管它们的体力活动水平低，而且饮食热量丰富，却很少患糖尿病。
为了分析HCA水平与人类糖尿病发生之间的相关性，研究收集了上海肥胖研究和上海糖尿病研究的数据。研究人员检测了上海肥胖研究的1107名参与者的血清胆汁酸谱，参与者被分为三组：健康的瘦子，健康的肥胖者和肥胖的2型糖尿病患者。结果发现，健康肥胖组和肥胖伴2型糖尿病组血清HCA水平显著偏低。
在另一项研究中，对上海糖尿病研究的132名参与者的血清胆汁酸进行了调查。十年后，其中86人的新陈代谢不健康，46人仍然健康。研究表明，与10年后保持健康的人相比，那些代谢不健康的人血清HCA的基线水平显著偏低，说明HCA水平是糖尿病等代谢综合征的有力预测因子。
手术引起的HCA种类变化的表现
在一个动物模型实验中，研究人员将一组猪肝脏中HCA的合成抑制了30%左右，发现它们的血糖水平比对照组增加了30%。然后给猪注射HCA，之后它们的血糖水平下降。研究人员进一步研究了HCAs在调节血糖水平中起关键作用的机制。
研究人员进行的另一项实验集中于HCAs对胰高血糖素样肽-1（GLP-1）的影响。GLP-1是一种由L细胞产生的激素，L细胞是一种促进胰岛素分泌和降低血糖的肠内分泌细胞。在实验室环境中，不同种类的胆汁酸，包括HCA，以不同的浓度作用于L细胞。结果表明，在50微摩尔的高浓度下，HCAs对GLP-1分泌的刺激作用最强。还表明，HCAs通过刺激GLP-1的分泌从而产生胰岛素来调节血糖水平。
综上，研究结果提供了HCAs如何帮助调节血糖水平的证据，并且揭示了HCAs在细胞水平上实现的机制。HCAs显示出巨大的潜力，可以发展成为预测和治疗2型糖尿病的药物。
由于肠道微生物群可以调节HCAs的代谢，靶向肠道而不是胰腺可能是治疗糖尿病的一种前瞻性新策略。研究人员将进一步研究如何通过调节肠道细菌来增加糖尿病患者HCAs的分泌水平。
论文链接：
https://doi.org/10.1038/s41467-021-21744-w
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