综述：糖尿病中代谢功能障碍的重编程：牛磺酸从分子机制到临床应用的新兴作用

《Obesity Medicine》：Reprogramming Metabolic Dysfunction in Diabetes: The emerging role of Taurine from molecular mechanisms to clinical translation

　　**Shrushti Ambade | Siddhi S. Sandekar | Radheshyam T. Lohiya | Swati N. Lade | Diksha S. Undirwade | Milind J. Umekar | Sushil S. Burle | Aarti S. Zanwar**
**药学院药剂化学系，Smt. Kishoritai Bhoyar药学院，Kamptee，Nagpur**

**摘要：**
糖尿病是一种复杂的代谢紊乱疾病，其特征是高血糖、胰岛素抵抗、β细胞功能障碍、氧化应激、炎症和线粒体功能障碍。目前的治疗方法主要集中在控制血糖上，但未能完全解决这些相关原因。牛磺酸是一种含有硫的氨基酸，不属于标准蛋白质，已被证明是一种具有保护作用的多功能代谢调节剂。本综述总结了相关证据，表明牛磺酸能够影响重要的信号通路（如AMPK和PI3K/Akt通路），改善线粒体功能，调节钙平衡，主要通过减少线粒体ROS生成和增强内源性防御系统来减轻氧化应激，并保护胰腺β细胞的完整性。牛磺酸还参与胆汁酸的代谢，通过与初级胆汁酸结合形成牛磺酸结合的胆汁盐。这些胆汁盐通过FXR和TGR5等受体发挥信号分子作用，影响肠道微生物群和代谢平衡，显示出其作为代谢调节剂的更广泛作用。临床前和早期临床研究表明，牛磺酸可以改善胰岛素敏感性、脂肪代谢和炎症，并具有良好的安全性和耐受性。然而，由于样本量小、研究时间短以及给药方法和研究目的的不同，目前的临床证据仍有限。因此，尽管基础研究和实际发现令人鼓舞，但仍需要大规模、长期的临床试验以及针对生物标志物的研究，以确认牛磺酸作为糖尿病管理的明确治疗靶点。

**引言：**
糖尿病是一种全球范围内快速增长的代谢紊乱疾病，其特征是由于胰岛素分泌不足、胰岛素抵抗或两者兼有导致的慢性高血糖（Yameny, 2024; Jadon et al., 2024）。这一疾病给全球医疗系统和经济带来了严峻挑战，预计在未来几十年这种情况将持续恶化（Standl et al., 2019）。糖尿病现在被认为是一种多方面的系统性疾病，表现为β细胞功能障碍、胰岛素抵抗、氧化应激、慢性炎症、线粒体损伤以及细胞钙信号传导紊乱（L. Zhao et al., 2026; Gupta et al., 2026）。这些相互关联的过程共同推动了疾病的发展和微血管及大血管并发症的出现（Gupta et al., 2026）。
牛磺酸（2-氨基乙烷磺酸）是一种含有硫的非蛋白质生成氨基酸，在代谢活跃的组织中普遍存在（Schaffer & Kim, 2018）。尽管牛磺酸由半胱氨酸合成，但糖尿病患者体内的牛磺酸水平较低，这暗示它可能与代谢问题有关（Hansen, 2001）。牛磺酸通过调节胰岛素敏感性和葡萄糖稳态的关键通路（包括AMPK和PI3K/Akt信号通路以及GLUT4介导的葡萄糖摄取）来发挥代谢调节作用（Ahmed et al., 2023）。它主要通过减少线粒体ROS生成和激活Nrf2介导的抗氧化防御通路来减轻氧化应激，保持线粒体功能正常，并降低炎症。牛磺酸还通过与胆汁酸结合形成牛磺酸结合的胆汁盐，在肠道微生物群和代谢平衡中起间接作用（Yang et al., 2026）。实验模型表明，牛磺酸还能维持线粒体活性并减少炎症信号（Jong et al., 2012）。临床试验证明，牛磺酸补充可以增强胰岛素敏感性、血糖和血脂指标，并具有较好的安全性（Moludi et al., 2022; Maleki, Alizadeh et al., 2020）。这些特性使牛磺酸成为一种多靶点的代谢调节剂，有望解决疾病的根本驱动因素，而不仅仅是下游的血糖终点（Caletti et al., 2023; Tan et al., 2020）。

**牛磺酸在糖尿病中的生物学基础：**
牛磺酸是一种含有硫的非蛋白质生成氨基酸，具有特征的磺酸基团，使其具有强水溶性和膜稳定性质。这些结构特性使其能够调节氧化还原平衡、线粒体活性和细胞内钙平衡，对维持β细胞完整性和减少糖尿病中的氧化应激和代谢应激至关重要（Ahmed et al., 2023; Hansen, 2001）。

**牛磺酸在代谢调节中的作用：**
糖尿病中的胰腺β细胞功能障碍是 apoptosis、内质网（ER）应激、炎症和钙信号传导改变的复杂相互作用结果（Eguchi et al., 2021）。牛磺酸通过调节这些β细胞特异性通路发挥保护作用（Eguchi et al., 2021）。β细胞中的凋亡信号特征是促凋亡蛋白（Bax）与抗凋亡蛋白（Bcl-2）之间的失衡以及caspase-3和caspase-9的激活。牛磺酸抑制caspase级联反应，恢复Bcl-2/Bax的平衡（Eguchi et al., 2021）。

**牛磺酸在糖尿病中的代谢组学作用：**
代谢组学研究表明，牛磺酸及其代谢物在糖尿病和胰岛素抵抗患者中发生了显著变化（Sun et al., 2024）。临床数据表明，循环中的牛磺酸浓度与牛磺酸结合的胆汁酸以及胰岛素抵抗指数、HbA1c和空腹血糖等重要代谢标志物之间存在关联（Tzang et al., 2024a）。牛磺酸结合的胆汁酸（如牛胆酸）作为信号分子，调控代谢过程（Tzang et al., 2024b）。

**牛磺酸与氧化应激的调节：**
牛磺酸通过调节ROS生成、保持线粒体功能、激活内源性抗氧化防御系统和Nrf2信号通路来抑制氧化损伤（Seneff & Kyriakopoulos, 2025）。此外，牛磺酸还稳定磷脂膜，保护细胞免受渗透压和氧化损伤（Seneff & Kyriakopoulos, 2025）。

**牛磺酸与肠道微生物群和胆汁酸的关系：**
牛磺酸通过结合初级胆汁酸形成牛磺酸结合的胆汁盐，参与胆汁酸信号传导，影响葡萄糖和脂质代谢（Wu et al., 2025）。这些胆汁盐介导的信号通路有助于调节全身代谢和能量平衡（Wu et al., 2025）。

**结论：**
牛磺酸作为一种多功能的代谢调节剂，显示出在糖尿病管理中的巨大潜力。它不仅影响血糖终点，还能控制多种致病因素，如胰岛素抵抗、线粒体功能障碍、氧化应激和β细胞损伤，优于主要针对血糖控制的传统治疗方法。尽管早期临床前和临床研究表明牛磺酸具有积极的代谢效应和良好的安全性，但还需要更多大规模、长期的临床试验和基于生物标志物的研究来进一步验证其疗效。