作为一种慢性代谢性疾病，2型糖尿病的主要特征是胰岛素分泌不足和胰岛素抵抗。根据《中国2型糖尿病防治指南（2020年版）》所示，依据WHO诊断标准，在我国18岁以上成人中，2型糖尿病的发生率已经上升至11.2%。与2017年版指南中的10.4%相比，这一数字有所增加，并且远高于上世纪80年代的1.29%。
相关数据显示，我国成年人中近一半存在血糖异常情况。若不进行干预治疗，这些人有很大可能发展为2型糖尿病，并引发多种不良后果。
近年来，肠道菌群与2型糖尿病之间的相关性作为一个新的研究维度备受关注，科研人员正在逐步揭示肠道菌群与糖尿病之间的联系。肠道菌群与2型糖尿病之间存在何种联系？谁是因，谁是果？
格罗宁根大学医学中心以及牛津大学的科学家们利用孟德尔随机化方法，阐明了肠道菌群与葡萄糖代谢的因果关系。他们的研究结果发表在了 Nature 杂志上（.S. Sanna, N.R. van Zuydam, A. Mahajan, A. Kurilshikov, A.V. Vila, U. Vosa, Z. Mujagic, A.A.M. Masclee, D.M.A.E. Jonkers, M. Oosting, L.A.B. Joosten, M.G. Netea, L. Franke, A. Zhernakova, J.Y. Fu, C. Wijmenga, M.I. McCarthy, Causal relationships among the gut microbiome, short-chain fatty acids and metabolic diseases, Nature Genetics 51(4) (2019) 600-+）。
这项研究表明：在葡萄糖耐量实验中，菌群的特定变化会导致胰岛素分泌增加，并且与患2型糖尿病的风险有关。
研究人员首先分析了 Dutch LifeLines DEEP 队列研究中近千名参与者的遗传学和微生物组学数据，从中寻找了与葡萄糖代谢和肥胖（2 型糖尿病的危险因素）相关的菌群特征，比如细菌种类或细菌数量在肠道中的变化。
下一步是确定因果关系，他们利用了一种叫做孟德尔随机化的技术。他们提出了两个假设：一、菌群的特征变化可能直接影响葡萄糖代谢；二、紊乱的葡萄糖代谢可能影响了菌群的组成。
为了验证这两个假设，科学家们首先检验了宿主中哪些基因变异可以预测这些菌群特征。
然后，他们观察了不同欧洲队列研究的参与者（包括英国的大型 Biobank 研究，该研究招募了 500,000 名参与者），这些研究收集了大量的宿主遗传学数据。
根据预测每一种菌群特征的基因变异，研究人员对这些参与者进行了分组，并观察了各组间的葡萄糖代谢效率是否存在差异。结果发现，组间的一些菌群特征导致了不同的葡萄糖代谢反应。
相反，当根据与葡萄糖代谢参数相关的基因变异对 Dutch LifeLines DEEP 研究的参与者进行分组时，组间的菌群特征并没有差异。
以上结果说明了：菌群特征决定了患2型糖尿病的风险，而不是葡萄糖代谢紊乱影响了菌群的组成。
需要特别说明的是，在这些菌群特征中，较为突出的一个特征是，肠道中丁酸生成途径的增加。在遗传上，倾向于拥有高丰度的产丁酸菌的宿主，在葡萄糖耐量实验中，更容易出现胰岛素分泌增加，而胰岛素分泌增加可降低患糖尿病的风险。
丁酸是一种由细菌发酵产生的短链脂肪酸。之前的许多研究已经指出，丁酸有抗糖尿病的作用。