植物乳杆菌84-3菌株衍生的L-谷氨酰胺通过激活AMPK/PPARγ信号通路改善2型糖尿病葡萄糖稳态

本研究揭示了植物乳杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)84-3菌株通过产生L-谷氨酰胺激活肝脏AMPK/PPARγ通路，显著改善2型糖尿病(T2D)糖脂代谢紊乱的作用机制。作者结合人群队列、动物实验和多组学分析，首次阐明益生菌-代谢物-宿主互作在T2D治疗中的关键作用，为代谢性疾病防治提供了新策略。

　　

Highlight

代谢谱分析揭示L-谷氨酰胺与T2D呈负相关

为探究T2D患者血清代谢物与葡萄糖稳态的关系，我们通过非靶向代谢组学发现：相比健康人群，T2D患者血清L-谷氨酰胺水平显著降低，且与空腹血糖(FBG)、糖化血红蛋白(HbA_1c)等临床指标呈负相关。这提示L-谷氨酰胺可能是改善T2D的关键代谢物。

讨论

本研究首次系统阐释了植物乳杆菌84-3通过"菌株-代谢物-通路"三级调控网络改善T2D的机制：

1）该菌株携带的glnA和GLUL基因可高效合成L-谷氨酰胺；

2）L-谷氨酰胺通过激活肝脏AMP活化蛋白激酶(AMPK)/过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)通路，改善胰岛素敏感性；

3）与抗性淀粉(RS)联用可显著富集乳杆菌属，形成"益生菌-益生元"协同效应。这些发现为微生物疗法提供了新靶点。

Conclusions

我们的研究证实：

• T2D患者体内L-谷氨酰胺缺失与胰岛素抵抗(IR)恶化显著相关

• 植物乳杆菌84-3通过分泌L-谷氨酰胺激活AMPK/PPARγ通路，多维度改善糖脂代谢

• RS与菌株联用可形成良性循环——促进乳杆菌增殖同时提升L-谷氨酰胺产量

该成果为开发靶向"肠道菌群-代谢物"轴的T2D干预策略奠定了理论基础。