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来自1型糖尿病患者和1型糖尿病小鼠模型的血液被用于探索糖尿病视网膜病变的机制，糖尿病视网膜病变是美国成年人失明的主要原因。结果显示了一种可能预防甚至逆转眼部损伤的方法。
Maria Grant
美国成年人失明的主要原因是糖尿病性视网膜病变，这是一种进行性损害眼睛后部感光组织血管的疾病。然而，根据发表在该杂志上的一项研究，这种损伤的根源似乎在于腹部——主要是一个渗漏的小肠，它削弱了肠道细菌和血液系统之间的屏障。
来自1型糖尿病患者和1型糖尿病小鼠模型的研究血液被用于探索糖尿病视网膜病变的机制。结果显示了一种可能预防甚至逆转眼部损伤的方法。
“据我们所知，这项研究首次将肠道屏障破坏与糖尿病性视网膜病变的发病机制联系起来，并将肠道渗漏与1型糖尿病患者的视网膜病变严重程度直接联系起来，”研究小组负责人、阿拉巴马大学伯明翰分校眼科和视觉科学系教授玛丽亚·格兰特博士说。
一些背景知识对于理解格兰特的研究是有用的。
首先，已知1型糖尿病会导致肾素-血管紧张素系统(RAS)失调。RAS是一种激素和酶的系统，可以调节血压和其他代谢变化。除了全身性RAS外，也有作用于不同组织的局部RAS网络。一种关键的RAS酶是ACE2，即血管紧张素转换酶2。糖尿病患者ACE2的缺失激活了对血管有害的RAS轴，减少了对血管有保护作用的RAS轴。有趣的是，在1型糖尿病小鼠模型中，用改造过的副干酪乳杆菌肠道菌株喂养小鼠，这种细菌被设计用于产生人类ACE2，可以保护小鼠免受糖尿病视网膜病变的发展。最后，已知肠道缺乏ACE2会增加肠道通透性和全身炎症。
人类研究发表在Prasad, Floyd等人的《循环研究》上，比较了1型糖尿病患者和对照组。1型糖尿病患者被进一步分为三组:无糖尿病性视网膜病变、非增生性糖尿病性视网膜病变和更严重的增生性糖尿病性视网膜病变。通过测量血液中某些免疫细胞和生物标志物(包括肠道微生物抗原)的水平，研究人员发现患有视网膜病变的人类受试者有失调的系统性RAS和严重的肠道通透性缺陷，这些缺陷激活了适应性和先天免疫反应的组成部分。此外，发现糖尿病视网膜病变严重程度的增加与肠道渗透性生物标志物和肠道微生物抗原水平的增加有关。这包括血管紧张素II水平的增加，RAS激素激活有害血管的RAS轴。
利用秋田小鼠- 1型糖尿病模型，研究人员首先将由佛罗里达大学的李秋红博士开发的产生ace2的副干酪乳杆菌从糖尿病发作时开始口服给小鼠。这种益生菌治疗防止了秋田小鼠典型的肠道上皮ACE2的损失，重要的是，它防止了肠上皮和内皮屏障的破坏。它还降低了高血糖症的高血糖水平。
当口服产生ace2的副干酪乳杆菌治疗被推迟到糖尿病确诊6个月后，这种延迟治疗逆转了小鼠体内已经形成的肠道屏障功能障碍和糖尿病视网膜病变，包括减少视网膜中受损毛细血管的数量。
格兰特和同事们还发现了一些机制的证据，这些机制有助于ace2减少肠道屏障损伤和ace2降低血糖。为了验证来自秋田/产生ACE2的副干酪乳杆菌模型的结果，他们创建了第二个模型——一种在小肠上皮细胞中过度表达人类ACE2的转基因秋田菌株。
格兰特说:“这项工作的意义在于，我们证明了失调的肠道RAS会导致肠道微生物抗原转移到血浆中。”“这些细菌肽通过toll样受体激活内皮细胞，产生炎症性内皮细胞，这与血管疾病的发病机制密切相关，包括糖尿病视网膜病变。
“我们使用肠道屏障生物标志物证明了1型糖尿病患者肠道屏障功能的丧失，这种通透性的增加与肠道来源的免疫细胞激活有关。”
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