2025年3月7日，发表于知名期刊《科学》杂志的一项研究探讨了生命早期微生物对胰岛β细胞发育及糖尿病风险的影响。研究发现，在婴儿期关键发育阶段接触抗生素（纳入本项研究的小鼠相当于人类婴儿 7 至 12 个月），会抑制胰岛β细胞的生长，进而增加个体未来患糖尿病的风险。
进一步研究发现，
特定的微生物（如Candida dubliniensis）能够对胰岛β细胞的增殖起到促进作用。
这一发现为糖尿病的预防、治疗乃至逆转开辟了全新的思路。研究标题为“Neonatal fungi promote lifelong metabolic health through macrophage-dependent β cell development”。
研究第一作者，科罗拉多大学生物前沿研究所分子、细胞与发育生物学助理教授Jennifer Hill表示：“希望我们的研究能提高人们对婴儿期体内微生物在塑造发育过程中重要性的认识。除此之外，本项研究还提供了重要的新证据，即基于微生物的疾病管理策略未来不仅可以预防，还可能有助于逆转糖尿病。”
Jennifer Hill（研究第一作者）
1型糖尿病是一种尚不可被治愈的疾病，特征是内源性胰岛素的绝对缺乏，导致血糖升高。尽管遗传因素在其中扮演重要角色，但并非所有具有遗传易感性的个体都会发病。例如，同卵双胞胎中，尽管共享导致1型糖尿病的DNA，但通常只有一人会患病，表明环境因素在疾病发展中起到关键作用。近年来，科学家们将目光投向微生物群落，试图揭示其与糖尿病风险之间的关联。
PART.01
探索：生命早期，微生物如何影响胰岛β细胞命运？
研究团队以小鼠为实验对象，开展了一系列研究。首先，他们在相当于人类婴儿 7 至 12 个月大的特定窗口期，给小鼠使用广谱抗生素。这一做法旨在模拟婴儿期可能面临的抗生素暴露情况，观察其对胰岛β细胞发育及后续代谢功能的潜在影响。同时，为了探究特定微生物对胰岛β细胞的促进作用，研究者还向小鼠引入了特定的微生物，包括细菌和真菌等不同种类，并通过先进的分子生物学技术，精准检测小鼠体内胰岛β细胞的数量变化、胰岛素水平的波动以及血糖代谢功能的差异，从而全面评估这些微生物对胰岛β细胞发育和功能的促进效果，以及对小鼠整体代谢健康状况的潜在影响。
抗生素对胰岛β细胞的影响
在给予小鼠广谱抗生素后，研究发现这些小鼠在成年后胰岛素产生细胞数量减少，血糖水平升高，胰岛素水平降低，整体代谢功能受损。这表明生命早期抗生素的使用可能会干扰胰岛β细胞的正常发育，增加糖尿病风险。
特定微生物的促进作用
研究发现，几种特定微生物能够增加小鼠的胰岛β细胞数量，并提高血液中的胰岛素水平。其中，一种名为 Candida dubliniensis的真菌表现出最显著的效果。进一步研究表明，这种微生物在人类婴儿中也仅在特定时期存在，且与胰岛β细胞的发育密切相关。
图 C. dubliniensis的定殖促进了胰腺的成年后发育
粪便样本实验验证
研究团队利用来自 The Environmental Determinants of Diabetes in the Young（TEDDY）研究的粪便样本，制作成“粪便冰沙”并喂食给小鼠。结果显示，当用 7 至 12 个月大健康婴儿的粪便样本对新生小鼠进行接种时，其胰岛β细胞开始生长，而其他年龄段婴儿的粪便样本则没有这种效果。这进一步验证了生命早期存在一个特定的窗口期，在此期间特定微生物对胰岛β细胞的发育起着关键作用。
PART.02
微生物群移植：逆转糖尿病的新思路？
本研究的发现对于糖尿病的预防和治疗具有重要意义。
首先，它强调了生命早期微生物群落对胰岛β细胞发育的重要性，提醒人们在婴儿期使用抗生素时应谨慎，避免不必要的抗生素暴露对婴儿胰岛β细胞发育和未来糖尿病风险的潜在不利影响。
其次，研究为开发基于微生物的治疗方法提供了新的思路和理论依据。例如，未来或许可以研发出微生态制剂或补充剂，与抗生素同时使用，以补充抗生素杀灭的有益微生物，维持婴儿体内微生物群落的平衡，从而保障胰岛β细胞的正常发育。
此外，粪便微生物群移植等微生物相关疗法也可进一步探索其在糖尿病治疗中的应用潜力，通过调节患者体内的微生物群落，促进胰岛β细胞的再生和功能恢复，为糖尿病患者带来新的治疗希望。
PART.03
本文小结
研究强调了生命早期微生物组的重要性。婴儿出生时胰腺中只有少量的β细胞，这些细胞会在婴儿第一年的某个时候经历一次一生中仅有一次的快速增长。如果这一过程受阻，就可能导致糖尿病风险增加。微生物组在这一关键时期对β细胞的发育起着至关重要的作用。
这一研究不仅加深了我们对微生物组在生命早期对健康影响的理解，也为未来开发基于微生物的治疗方法提供了新的思路。未来，医生或许可以同时给婴儿使用抗生素和微生物基药物或补充剂，以替代被抗生素意外杀死的代谢支持微生物。
