肠易激综合征是一种常见的功能性肠病，其特征是排便习惯改变和反复腹痛。肠易激综合征患者通常还伴随着更高的代谢综合征和发生率，但相关的病理机制尚不清楚。肠道微生物，作为同时参与到肠易激综合征和代谢综合征的进程中的重要角色，可能与该病理机制密切相关，提示胃肠道疾病中的肠道生态失调可能也是导致代谢紊乱发生的重要环节。因此，探索肠道微生物在这其中的潜在致病作用和相关病理分子机制，有助于发掘肠易激综合征和代谢综合征的相似病理机制和共同治疗靶点。
该研究揭示了肠道细菌产生的代谢物色胺和苯乙胺在肠易激综合征和二型糖尿病患者的胰岛素抵抗和代谢综合征发展中的因果性作用。
肠易激综合征作为一种常见的功能性肠病，主要特征为排便习惯改变和反复腹痛，给人们生活带来极大的不便。研究表明，肠易激综合征患者常常有更高的代谢综合征和糖尿病的患病率，提示功能性肠病可能也是代谢综合征发生的风险因素之一。同时，功能性肠病和代谢综合征都有肠道微生物失调的问题，但胃肠道疾病中相关的肠道微生物失调在代谢紊乱发展中的致病作用和病理机制还没有明确解释。
代谢紊乱患者肠道微生物群组成的变化已被证明可诱导肠道微生物产品含量的变化，包括脂多糖、短链脂肪酸、胆汁酸、三甲胺和丙酸咪唑，这些代谢物对葡萄糖耐量和胰岛素敏感性而言有利有弊。此外，肠道微生物群分解膳食氨基酸产生的芳香代谢产物也会影响宿主的代谢功能。
卞兆祥教授先前研究发现肠道细菌Ruminococcus gnavus可以通过利用膳食氨基酸色氨酸和苯丙氨酸转化产生色胺和苯乙胺，在实验动物体内诱导类似肠易激综合征患者的腹泻症状（Cell Host&Microbe, 2023）(1)。本研究通过宏基因组学，代谢组学研究以及临床试验，动物实验和分子生物学实验等，进一步发现并确定了R. gnavus及其产生的色胺和苯乙胺与（1）肠易激综合征患者和（2）糖尿病患者的的胰岛素抵抗指标呈正相关。（3）在无菌小鼠中定植R. gnavus会导致小鼠出现胰岛素抵抗和葡萄糖耐受异常，同时粪便色胺和苯乙胺水平出现明显上升。（4）色胺和苯乙胺在病理浓度内可以导致实验动物包括小鼠和食蟹猴出现胰岛素抵抗和葡萄糖耐受异常（5）色胺和苯乙胺通过激活痕量胺相关受体1（TAAR1）-细胞外信号调节激酶 （ERK） 信号轴损害代谢组织中的胰岛素信号传导。研究揭示色胺和苯乙胺是肠道微生物失调引起的肠易激综合征和胰岛素抵抗的一个重要共病症因素。
而在另一项膳食纤维干预研究中，研究团队进一步发现膳食纤维干预可以显着抑制糖尿病患者受试者粪便中色胺和苯乙胺的水平以及R. gnavus的丰度，提示通过饮食改变或益生元调控肠道微生物产生的色胺和苯乙胺水平可能是新的代谢综合征治疗方向。
图1 文章总结图：肠道细菌产生的代谢物色胺和苯乙胺在肠易激综合征和二型糖尿病患者的胰岛素抵抗和代谢综合征发展中的因果性作用。
综上所述，该研究基于宏基因组学，代谢组学，临床实验，动物实验以及分子生物学实验，发现并明确了由R. gnavus代谢饮食中氨基酸产生的代谢产物色胺和苯乙胺是肠易激综合征和代谢综合征中的胰岛素抵抗发生的一个重要共病因素，并发现其通过TAAR1-ERK信号轴介导胰岛素抵抗的发生，深入研究了肠道微生物失调在胰岛素抵抗中发生的因果作用，并确定该因素在糖尿病和肠易激综合征队列中的变化和影响，为开发基于调节肠道微生物群改善代谢综合征的新治疗方法提供了基础参考。
