Cell Rep Med丨杨涛团队报道不同营养负荷胰岛-肠道激素分泌模式及与组织胰岛素抵抗交互的分子机制

胰岛与肠道激素在维持能量和代谢稳态中发挥核心作用。胰岛β细胞分泌的胰岛素与α细胞分泌的胰高血糖素协同调控血糖，而肠促胰素（GLP-1与GIP）则在进食后显著增强胰岛素反应【1-2】。已有研究表明，不同疾病状态或饮食组成会引起胰岛素和胰高血糖素分泌的异质性变化【3】， 肠促胰素的释放也高度依赖于食物成分和摄入模式【4-5】。然而，空腹与餐后状态下激素分泌的分子调控 机制的异同 尚不清楚，不同宏量营养素如何影响胰岛—肠道—外周组织之间的 交互 关系仍待深入探索。 对 这一缺口 的探索有助于加深 对糖尿病等代谢性疾病发病机制的理解 和 精准营养干预 措施的开发 。

近日，南京医科大学第一附属医院内分泌 科 杨涛教授团队在 Cell Reports Medicine 发表题为Dynamic multi-omics profiling of islet and gut hormonal secretion and peripheral crosstalk in response to various nutrient loads（动态多组学解析不同营养负荷下胰岛与肠道激素分泌及其外周 交互 ）的研究论文【6】，全面描绘了餐后不同营养成分负荷下胰岛与肠道激素分泌模式及与组织特异性胰岛素抵抗的互作分子基础。

图1.论文摘要图

研究团队在147例受试者中开展混合餐耐量实验 （MMTT） ，动态监测空腹与餐后胰岛素、胰高血糖素、GLP-1和GIP水平，并结合蛋白质组学、代谢组学和脂质组学，系统分析餐后多组学与组织特异性胰岛素抵抗的关系。结果显示， 胰岛与肠道激素在进食后的反应 呈现 高度异质 性。 相比空腹，餐后多组学数据对 激素水平和 胰岛素抵抗的 解释 更为 全面 。

研究进一步在24名健康志愿者中开展单一营养素负荷实验 （SMNTT） ，分别摄入等热量的葡萄糖、乳清蛋白、黄油和橄榄油，比较不同营养素对激素分泌和胰岛素抵抗的影响。结果表明，葡萄糖最强烈地刺激胰岛素分泌，蛋白质显著增强胰高血糖素和GLP-1 分泌 ，橄榄油则诱导最明显的GIP反应。在组织特异性 胰岛素 抵抗方面，蛋白质与肝脏及肌肉胰岛素抵抗关系最为密切，而黄油主要与全身性抵抗相关 。这一发现 提示等热量 的不同宏量营养素 在各器官的 代谢效应 有着明显不同 。

动物实验进一步验证了临床发现。小鼠在饮水中长期添加乳清蛋白后，出现胰岛素 敏感性下降 ，同时胰岛素诱导的AKT磷酸化水平下降，提示高蛋白饮食会削弱胰岛素信号并加重胰岛素抵抗。这一结果与人群实验形成呼应，进一步强调了饮食结构对代谢稳态的影响。

通过多组学整合，研究团队鉴定出多种在“ 外周胰岛素抵抗——胰岛细胞激素分泌 ”之间发挥桥梁作用的关键分子。例如，ApoL1、IGFBP-2、PROS1和SHBG等蛋白，以及甘油三酯、二酰基甘油和溶血磷脂等脂质，可能是调控β细胞 分泌 的重要介质；甘油磷脂、 allo -inositol和GPC等代谢物则 可能 参与α细胞功能的调节。 此外 ，肠促胰素分泌与胰岛素抵抗整体未见显著关联，提示其调控机制 可能 独立于胰岛素抵抗通路。

该研究通过人群试验结合多组学整合与动物模型，全面揭示了不同营养负荷下胰岛与肠道激素分泌的异质性模式，并阐明了组织特异性胰岛素抵抗的分子基础。结果提示，餐后状态比空腹更能真实反映代谢稳态紊乱，不同营养素对激素分泌和胰岛素抵抗的差异化效应，可能是个体在膳食反应差异的重要原因。本研究不仅为糖尿病的发病机制提供了新的分子视角，也为精准营养干预和个体化治疗策略奠定了理论基础。

南京医科大学第一附属医院 杨涛 教授 （ 兼任 南京医科大学 第四附属医院 院长） 、 戴 皓 副主任 医师 和 付麒副教授 为该论文的共同通讯作者。 南京医科大学第一附属医院博士研究生汪嘉辰和刘玲为本文共同第一作者。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.xcrm.2025.102327

制版人：十一

参考文献

1. Petersen, M.C., and Shulman, G.I. (2018). Mechanisms of Insulin Action and Insulin Resistance.Physiol. Rev.98, 2133–2223. https://doi.org/10. 1152/physrev.00063.2017

2. Holst, J.J. (2019). The incretin system in healthy humans: The role of GIP and GLP-1.Metabolism96, 46–55. https://doi.org/10.1016/j.metabol. 2019.04.014

3. Scheen , A.J., and Lefe ` bvre , P.J. (2023). Glucagon, from past to present: a century of intensive research and controversies. Lancet Diabetes En docrinol . 11, 129–138. https://doi.org/10.1016/s2213-8587(22)00349-7

4. Gribble, F.M., and Reimann, F. (2021). Metabolic Messengers: glucagon like peptide 1.Nat.Metab.3, 142–148. https://doi.org/10.1038/s42255 020-00327-x

5. Sun, L., Goh, H.J., Govindharajulu , P., Leow , M.K.S., and Henry, C.J. (2020). Postprandial glucose, insulin and incretin responses differ by test meal macronutrient ingestion sequence (PATTERN study).Clin.Nutr.39, 950–957. https://doi.org/10.1016/j.clnu.2019.04.001

6. Wang, J., Liu, L., Liu, H., Qian, Y., Zhang, S., Zheng, S., Jiang, H., Zhou, Y., Cheng, X., Fu, Q., Dai, H., & Yang, T. (2025). Dynamic multi-omics profiling of islet and gut hormonal secretion and peripheral crosstalk in response to various nutrient loads.Cell reports. Medicine, 102327. Advance online publication. https://doi.org/10.1016/j.xcrm.2025.102327

BioArt

Med

Plants

人才招聘

学术合作组织

（*排名不分先后）

战略合作伙伴

（*排名不分先后）

转载须知

【非原创文章】本文著作权归文章作者所有，欢迎个人转发分享，未经作者的允许禁止转载，作者拥有所有法定权利，违者必究。