从你第一次呼吸开始，数万亿微小的微生物就殖民了你的身体，并以意想不到的方式塑造你的健康。在这些看不见的居民中，生活在你微生物群落中的真菌和细菌在决定你日后是否会患上糖尿病方面起着关键作用。
研究人员现在揭示了一种不寻常的真菌如何在婴儿期丰富而在成年期稀缺的情况下，显著影响你的终生代谢健康。
你的胰腺中有专门的细胞叫做β细胞，它们的主要工作是产生胰岛素。胰岛素帮助控制你的血糖水平。如果没有足够的β细胞或胰岛素，你患糖尿病的风险就会急剧上升。
出生后不久，你的β细胞会迅速增殖以满足成长中的身体需求。这一快速扩张阶段为你一生中将拥有的胰岛素生产细胞数量奠定了基础。错过这个早期生长窗口可能会导致终生与糖尿病或代谢不良作斗争。
科学家们已经知道β细胞在出生后迅速扩展，但尚未完全了解是什么触发了这一增长。现在，研究人员确定微生物群落微生物——尤其是某些真菌——在这个关键时期起着至关重要的作用。
“我们的发现表明，在这非常短暂的早期发育期间，微生物群是多么重要，”犹他大学健康病理学教授June Round博士解释说。“对我来说，这是令人震惊和有点可怕的。”
为了理解微生物与胰腺健康之间的联系，科学家们研究了新生小鼠。他们在小鼠出生后的前10天内通过给予抗生素来破坏其微生物群落微生物组。值得注意的是，这些在这段短暂时间内接受治疗的小鼠产生的β细胞较少。后来，这些小鼠的血糖水平持续较高，胰岛素水平较低，代谢受损——这些都是糖尿病风险的明显指标。
这些实验确认了微生物组在这一狭窄的早期生命期间塑造β细胞发育。如果在这一窗口期之外干扰微生物，β细胞的生长不会受到显著影响。因此，时机至关重要。
但研究人员并没有就此止步。他们确定了特定的微生物，这些微生物能够增强β细胞的生长和胰岛素水平。其中一种名为Candida dubliniensis的罕见真菌因其强大的效果而脱颖而出。
Candida dubliniensis可能看起来不太像是英雄。事实上，它在成人中很少见，而且之前几乎没有人知道它的健康影响。然而，研究人员发现它在促进β细胞生长和预防早期生活中的糖尿病方面发挥着重要作用。
当科学家将C. dubliniensis引入新生小鼠时，发生了令人惊讶的事情。通常有90%的遗传倾向性糖尿病的雄性小鼠最终会患上糖尿病。但当被C. dubliniensis定植后，只有不到15%的小鼠患病。这一显著结果突显了该真菌预防糖尿病的潜力。
研究人员进一步测试了C. dubliniensis是否可以帮助成年小鼠受损的β细胞再生，这一过程此前被认为是不可能的。令人惊讶的是，即使是那些胰岛素生产细胞已被破坏的成年小鼠，在暴露于该真菌后也开始再生β细胞。它们的胰岛素生产得到了改善，恢复了正常的代谢。
“这种细胞在成年期通常是不会生长的，”该研究的主要作者Jennifer Hill博士强调，她在犹他大学进行了这项研究，目前在科罗拉多大学博尔德分校教授生物学。“未来的一个可能性是，也许像这样的信号不仅可以作为一种预防措施，还可以作为治疗方法来帮助成年后的疾病。”
为什么C. dubliniensis会对β细胞产生如此强烈的影响？研究人员发现答案在于你的免疫系统——特别是称为巨噬细胞的特殊免疫细胞。
巨噬细胞不仅仅是抗击感染。它们生活在你的胰岛中，与β细胞紧密互动。研究人员发现，没有微生物组的小鼠胰腺中的巨噬细胞也较少。引入C. dubliniensis后，巨噬细胞和β细胞的生长都得到了恢复。没有这些巨噬细胞，真菌没有任何益处——这表明巨噬细胞是连接微生物与代谢的关键中介。
“我们发现这些早期生活的信号确实会影响早期发育，”Hill解释说，“然后对长期代谢健康产生深远的影响。”
虽然这些结果最初是在小鼠中观察到的，但科学家认为这一过程在人类中可能是类似的。在婴儿中，微生物群落微生物组自然地经历不同的阶段。在这些阶段中，有益的微生物，包括像Candida这样的真菌，定植在您的微生物群落中，影响支持胰腺健康的免疫细胞。
值得注意的是，通过剖腹产出生的婴儿错过了早期接触有益微生物的机会，包括通常在阴道分娩中发现的真菌。研究表明，这种缺乏与糖尿病和其他疾病的风险增加有关。然而，立即在剖腹产出生的婴儿身上暴露于阴道微生物可能会降低这种风险。
这些发表在《科学》杂志上的发现也强调了微生物多样性的的重要性。研究表明，缺乏多样化微生物群落微生物的儿童面临更高的糖尿病风险，尽管科学家尚未完全理解原因。C. dubliniensis的发现提供了线索，表明其他微生物也可能深刻地塑造您的代谢。
最终目标很明确：识别出医生可以在生命早期提供的有益微生物，以预防糖尿病或甚至逆转成年后的胰腺损伤。
“最终，我们将识别这些重要的微生物，”Round说，“并且我们可以将其提供给婴儿，从而或许可以完全防止这种疾病的发生。”
然而，研究人员警告说，在小鼠中成功的治疗方法并不总是适用于人类。尽管如此，他们的发现仍然带来了真正的希望。它们阐明了我们最早与微生物的接触如何为终生代谢健康奠定基础。未来的研究将确定在婴儿期提供像C. dubliniensis这样的微生物是否能有效预防人类的糖尿病。
尽管还需要进一步的研究，但这一发现开启了令人兴奋的可能性。通过识别早期生活中的关键微生物影响，研究人员可能找到了一种突破性的方法来预防糖尿病。它甚至可能导致革命性的治疗方法，能够逆转胰腺损伤。
“我们还不太了解微生物组如何影响早期健康，”Hill说，“但我们开始理解它的巨大潜力。”
你的终生健康最终可能取决于最初定植在你体内的隐形微生物。更好地了解这些微生物可能会帮助医生提供有针对性的治疗——改变几代人的糖尿病进程。
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