1型糖尿病(T1D)发病率在全球范围内增加,发病年龄下降,表明可能涉及早期环境暴露。前3年的生命(也称为“机会窗口”)可以代表饮食干预措施旨在改善儿童生长和发展的饮食干预的最关键时期。在这种情况下,通过影响宿主免疫学和代谢发展,宿主和肠道微生物群之间的早期相互作用的破坏。

最近的一次学习为首的Martin J. Blaser博士从医学部和微生物学的部门纽约大学兰松医疗中心在纽约(美国),他发现非肥胖糖尿病小鼠的早期抗生素暴露可能加速T1D发育

研究人员使用了非肥胖的糖尿病(NOD)小鼠,其遗传易于T1D,以期在人生中早期接触连续低剂量抗生素或脉冲治疗抗生素(PAT)的影响;帕特模仿用来治疗幼儿早期许多感染的剂量。

NOD小鼠暴露于亚治疗性连续(统计),PAT,或无抗生素(对照)。暴露于PAT的NOD雄性小鼠T1D发生率(53%)高于对照组(26%).在实验Pat女小鼠或统计组中没有观察到显着效果。由于对照女性显得比男性更高的T1D发病率,因此这些发现表明,雄性可能具有由PAT中消除的保护性肠道微生物。雄性PAT小鼠的胰岛素评分也明显高于对照组。这些数据提供了证据,表明早期PAT暴露可加速NOD小鼠T1D发育和胰岛炎症。

通过研究6周龄小鼠的组织来检查T1D开发前的肠道中的事件。PAT曝光减少了雄性(但不是雌性)小鼠中的小肠椎间丙瘟病(Treg)和T辅助(Th)-17细胞的比例,这与第一次实验中所见的性别特异性T1D差异一致

此外,在接受PAT的小鼠中,与对照相比,微生物群落组成和结构不同.例如,3周大的PAT雄性的盲肠和回肠几乎完全丧失拟杆菌门和放线菌,这两种细菌参与训练免疫系统,使其不容易自我攻击。Akkermansia.肠球菌在PAT中被确定为显着加速。抗生素停止后七周,肠道微生物丰富部分恢复。对于统计小鼠,抗生素戒烟后的丰富性也会回收。所有这些数据都表明了在T1D发病前,停用抗生素后持续数周,选择具有独特微生物群落结构的PAT

从功能的角度来看,PAT改变了代谢基因表达途径以及盲肠,肝脏和血清中的代谢物组合物.PAT增加了肝脏特异性和血清检测到的脂类以及参与胆固醇生物合成的回肠基因的表达,同时影响碳水化合物、脂类和氨基酸代谢物。在PAT小鼠中观察到的代谢特征与人类和NOD模型中加速T1D的发现一致。

除了对免疫和代谢反应的全球帕特效应之外,PAT暴露导致粘酰丁酸盐率下降,这与先前的研究表明非糖尿病儿童的肠道菌群更为平衡,其中丁酸盐产生菌似乎占据着关键地位

将肠道微生物群转移到无菌小鼠身上产生的免疫变化与微生物供体相似,这提供了证据,证明早期抗生素改变的微生物群足以产生改变的免疫表型。

总之,NOD小鼠早期治疗剂量抗生素暴露可加速T1D的发展.虽然其他环境变化也可能促进人类T1D的发展,但这些发现提供了初步证据,表明早期生命免疫和代谢反应的改变可能会加速T1D的发病。

参考:

等。抗生素介导的肠道微生物群扰乱加速小鼠1型糖尿病的发展Nat Microbiol.2016;1:16140.DOI:10.1038 / Nmicrobiol.2016.140。