研究揭示GLP-1药物通过基因表达与肠道微生物群相互作用产生更广泛效应

新研究显示,Salk Institute团队鉴定出Med14蛋白,可将GLP-1受体激动剂与促进胰腺β细胞健康与抗应激的长期基因表达改变相连接。与此同时,证据提示肠道微生物群通过短链脂肪酸与胆汁酸信号调控内源性GLP-1分泌,并可能影响个体对GLP-1治疗的反应;现实世界用户则在减重之外报告了饮食与生活方式变化及相关不良反应。

研究人员在Salk Institute鉴定出一种蛋白,可将GLP-1激动剂药物与促进胰腺健康的长期基因组反应联系起来;与此同时,新的证据表明,肠道微生物群可能塑造个体对这些药物的反应差异。相关发现于2026年3月4日发表在Proceedings of the National Academy of Sciences上,有助于解释这些最初为治疗糖尿病而开发的药物为何具有广泛效应。

Salk团队确定了一种名为Med14的蛋白——它是一个更大型蛋白复合物Mediator的一部分——可促成依赖GLP-1的基因表达改变,从而带来胰腺健康获益。研究人员筛选能够在长期使用GLP-1期间激活有利基因程序的调控蛋白,重点关注这些药物如何促进胰腺β细胞的存活能力与抗应激能力。

与围绕进餐时间快速出现又迅速消退的人体天然GLP-1激素不同,人工GLP-1受体激动剂在体内停留时间更长。研究人员怀疑,这种更持久的存在可能解释了GLP-1药物的一些更广泛获益。当团队对Med14进行突变使其对磷酸化具有抗性后,在一种胰腺β细胞系以及小鼠模型的β细胞中,与长期暴露于GLP-1药物相关的基因表达模式随之消失。在Med14功能正常的情况下,有益的基因程序被激活——使胰腺β细胞“增强”,能够生长并在餐后富糖环境中更好地应对。

Med14磷酸化所调控的一些基因已知与人类2型糖尿病易感性相关。本研究由National Institutes of Health的联邦科研资助及私人慈善捐助支持。

British Journal of Clinical Pharmacology发表的一篇综述探讨了GLP-1受体激动剂与肠道微生物群之间的双向关系。全球有超过5亿人患有2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus),肥胖率仍在上升。该综述指出,一个重要但尚未解答的问题是:为何不同个体对这些治疗的反应存在差异。

肠道微生物群有助于调控GLP-1——这是一种由肠道肠内分泌L细胞分泌的激素。当肠道细菌分解膳食纤维时,会产生短链脂肪酸(SCFAs),包括乙酸盐、丙酸盐和丁酸盐。SCFAs可激活L细胞上的G蛋白偶联受体41和43(亦称游离脂肪酸受体3和游离脂肪酸受体2),并启动细胞内信号通路。该信号可通过包括调节细胞内钙和环磷酸腺苷(cAMP)信号在内的机制,刺激GLP-1释放。

胆汁酸也可调控GLP-1。胆酸、鹅去氧胆酸等初级胆汁酸可被肠道细菌转化为脱氧胆酸、石胆酸等次级胆汁酸。后者可激活Takeda G蛋白受体5(TGR5),提高cAMP并促进GLP-1分泌。相反,激活法尼醇X受体(FXR)会抑制GLP-1合成。

临床与临床前研究报道,GLP-1RA治疗可能使Akkermansia muciniphila等有益菌富集;在部分研究中,还观察到拟杆菌门(Bacteroidetes)增加,同时厚壁菌门(Firmicutes)或与炎症相关的分类群减少。一些试验报告微生物α多样性与β多样性增加,而另一些研究发现变化很小,提示个体差异以及研究设计、持续时间、饮食和合并治疗等因素的不同可能导致结果不一致。

在2型糖尿病患者中,liraglutide与糖化血红蛋白(HbA1c)降低以及体重和体重指数(BMI)的适度变化相关,同时伴随Akkermansia muciniphila丰度增加。在高脂饮食动物模型中,semaglutide与厚壁菌门/拟杆菌门比值降低、炎性细胞因子水平下降以及葡萄糖耐量改善相关。

微生物改变未必仅反映药物的直接作用。减少热量摄入与体重下降本身就可独立改变微生物群落,而metformin等药物也会重塑微生物组,从而使解读更加复杂。

这些药物(包括WegovyZepbound等品牌)本质上是模拟肠道激素,从而发挥抑制食欲的作用。根据2026年2月的一项估计,全球约有2000万至2500万名患者可能正在使用由Novo NordiskEli Lilly and Company生产的GLP-1。根据11月14日发布的一项KFF Health Tracking Poll,在美国,18%的成年人表示曾在某个时间点使用过GLP-1药物,12%表示目前正在使用。

用户称自己会不知不觉地减少饮酒、降低杂货开支或不再渴望垃圾食品。也有人报告出现胃肠道不适等副作用,以及因减重导致的肌肉量减少和皮肤松弛。GLP-1药物的标价通常每剂超过$1,000;尽管在某些医保计划下价格可能显著下降,但不同保险机构的覆盖情况并不一致。一些用户报告停止使用GLP-1后体重迅速反弹,而这些药物的长期副作用目前尚未得到充分研究。

根据American Medical Association研究人员在2025年4月发表的一封研究简报,美国患者与保险方在GLP-1上的支出于2023年升至$71.7 billion,较2018年的$13.7 billion大幅增加。一些分析人士预测,到2030年GLP-1销售额将升至$100 billion。PfizerAstraZenecaRoche等公司目前也在开发用于减重的竞品药物。

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References

  1. How do GLP-1 agonists affect gene expression? - Salk Institute for Biological Studies · salk.edu
  2. How GLP-1s are changing people's lives in unexpected ways - CNBC · cnbc.com
  3. Gut microbiome may shape response to GLP-1 drugs , new review suggests · news-medical.net