新診斷2型糖尿病患者腸道菌群及GDF-15水平的變化分析

朱雅欣

新診斷2型糖尿病患者腸道菌群及GDF-15水平的變化分析

朱雅欣

目的 探究新診斷2型糖尿病(T2DM)患者腸道內(nèi)菌群變化及血清生長分化因子-15(GDF-15)水平表達情況。方法 10例新診斷T2DM患者為實驗組, 另選同期10例健康體檢者為對照組, 兩組均進行腸道菌群分析及GDF-15水平測定。結(jié)果 ①實驗組腸道菌群中革蘭陽性桿菌(G+b)、革蘭陰性桿菌(G-b)值顯著少于對照組(P＜0.05), 但實驗組革蘭陽性球菌(G+c)、革蘭陰性球菌(G-c)、球菌/桿菌比(c/b)值均明顯高于對照組 (P＜0.05)；②實驗組GDF-15水平為(1009.53±317.84)ng/L, 明顯高于對照組的(406.00±202.68)ng/L(P＜0.05)。結(jié)論 新診斷T2DM患者存在一定程度的腸道菌群失調(diào), 且其GDF-15水平也顯著升高。因此在臨床新診斷T2DM治療中, 除控制血糖外, 還需關(guān)注患者腸道菌群失調(diào)及GDF-15水平變化情況, 及早采取干預(yù)措施, 避免相關(guān)并發(fā)癥發(fā)生。

新診斷2型糖尿??；腸道菌群；生長分化因子-15

T2DM是以胰島素分泌不足或胰島素抵抗為主要特征的慢性代謝性疾病, 好發(fā)于中老年人。近幾年, 有研究報道［1］, T2DM的發(fā)生、發(fā)展與其體內(nèi)腸道菌群失衡有著密切的關(guān)系。也有研究發(fā)現(xiàn)［2］, GDF-15為轉(zhuǎn)化生長因子β家族成員之一,主要存在于腎臟、胰臟、前列腺等部位, 其水平高低與肥胖及T2DM的發(fā)生、發(fā)展關(guān)系密切。本院為進一步探究腸道菌群、GDF-15對T2DM患者代謝的影響及服藥前后阿卡波糖的治療作用, 開展了阿卡波糖干預(yù)新診斷2型糖尿病患者腸道菌群分布及血清GDF-15水平的研究課題項目, 其中, 在實驗第一階段觀察了新診斷T2DM患者與健康體檢者的腸道菌群分布及GDF-15水平變化情況?，F(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2017年3～5月本院10例新診斷T2DM患者為實驗組, 其中男女占比為6∶4, 年齡41～68歲, 平均年齡(58.03±8.56)歲, 均符合2013年版《中國2型糖尿病防治指南》的T2DM診斷標準, 無急慢性糖尿病并發(fā)癥發(fā)生或胃腸道疾病。另選同期10例健康體檢者為對照組, 患者均無糖尿病家族史或胃腸道疾病史, 男女比例為5∶5, 年齡40～65歲,平均年齡(57.77±8.42)歲。兩組一般資料比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05), 具有可比性。

1.2 方法

1.2.1 腸道菌群分析 ①指導(dǎo)受檢者在無菌條件下收集5～15 g糞便, 放于無菌厭氧瓶內(nèi)送檢。②提取糞便標本DNA：采用美國MOBIO的PowerFecal DNA Isolation kit試劑盒, 嚴格按照說明書逐步從標本中提取100 mg DNA, 并測定其濃度。③聚合酶鏈式反應(yīng)(PCR)擴增及產(chǎn)物測序：以提取的糞便DNA作為PCR反應(yīng)模板, 選擇6核苷酸隨機組成的序列、16S 核糖體RNA(rRNA) PCR引物, 并以98℃預(yù)變性30 s, 98℃變性10 s, 50℃退火30 s, 72℃延伸30 s, 重復(fù)20次,再以72℃延伸7 min的擴增條件進行PCR擴增。隨后將擴增產(chǎn)物進行1.5%瓊脂糖凝膠電泳檢測和回收純化, 并應(yīng)用華大基因公司的Illumina Miseq 高通量測序平臺進行DNA測序。④生物信息學(xué)分析：將上述序列數(shù)據(jù)傳導(dǎo)至MG-RAST服務(wù)器并進行腸道菌群種類分析：a.計算每個測序樣本的操作分類單元(OTU)數(shù)量；b.根據(jù)OTU計算結(jié)果進行菌群物種Alpha和Beta多樣性分析；c.對97%相似性水平的樣本應(yīng)用R軟件繪制樣本稀疏曲線, 并對比分析每個樣本中菌群物種的豐富度；d.將上述序列與silva數(shù)據(jù)庫中的參考序列進行比對, 找出與之最相近且可信度達80%以上的種屬信息并進行腸道菌群種屬鑒定。

1.2.2 G D F-15水平檢測 次日清晨空腹抽取3.0 ml肘靜脈血, 室溫靜置30～60 min后離心處理10 min并分離血清, 儲存于無菌2 ml Eppendorf管中, 備用。選擇酶聯(lián)免疫吸附實驗(ELISA)雙抗夾心法檢測標本, 并嚴格按照R&D Systems試劑盒(美國)的說明書進行操作。

1.3 觀察指標 記錄并對比兩組糞便標本中G+b、G-b、G+c、G-c的數(shù)量, 并計算c/b；比較兩組GDF-15水平。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS19.0統(tǒng)計學(xué)軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。計量資料以均數(shù)± 標準差()表示, 采用t檢驗；計數(shù)資料, 采用χ2檢驗。P＜0.05表示差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 腸道菌群分析 實驗組G+b值為(23.29±6.03)、G-b為(76.52±9.08)、G+c(28.91±7.40)、G-c(254.32±27.53)、c/b值為(2.84±0.72)；而對照組G+b值為(68.05±12.13)、G-b為(154.84±18.47)、G+c(8.53±7.69)、G-c(110.96±28.11)、c/b值為(0.54±0.15)。實驗組G+b、G-b值顯著少于對照組 (P＜0.05),但實驗組G+c、G-c、c/b值均明顯高于對照組 (P＜0.05)。

2.2 G D F-15水平分析 實驗組血清GDF-15水平為(1009.53± 317.84)ng/L, 明顯高于對照組(406.00±202.68)ng/L, 差異具統(tǒng)計學(xué)意義(t=5.063, P＜0.05)。

3 討論

近年越來越多的研究報道, 腸道菌群之間的菌屬是存在相互競爭的抑制作用, 可參與人體能量代謝, 影響T2DM的發(fā)生、發(fā)展。許海波［3］的研究也發(fā)現(xiàn), T2DM患者的腸球菌數(shù)量較非T2DM者顯著增多, 但其雙歧桿菌、擬桿菌數(shù)量則明顯低于非T2DM患者, 提示腸道菌群在老年T2DM發(fā)病中起著重要的作用。本研究為進一步探究新診斷T2DM患者的腸道菌群情況, 采用Illumina Miseq高通量測序平臺分析健康體檢者與新診斷T2DM者的腸道菌群的變化, 結(jié)果顯示, 實驗組G+b、G-b值顯著少于對照組 (P＜0.05), 但其G+c、G-c、c/b值均明顯高于對照組 (P＜0.05), 與上述報道基本符合。

此外, 本研究還發(fā)現(xiàn)T2DM患者的GDF-15水平為(1009.53±317.84)ng/L, 明顯高于健康體檢者的(406.00± 202.68)ng/L(P＜0.05)。GDF-l5又稱巨噬細胞抑制因子, 可以參與機體炎癥反應(yīng)、細胞凋亡等過程。在機體正常狀態(tài), GDF-15含量較低, 但在腫瘤、應(yīng)激、缺血再灌注等病理情況下, 體內(nèi)P53、AP1等保護因子可被激活, 誘導(dǎo)GDF-15高表達, 使其水平明顯升高［5-10］。曹志剛等［4］也發(fā)現(xiàn), 對比正常人群, 2型糖尿病患者隨著其血糖水平的不斷升高, 其血清中GDF-15水平也會隨之增加, 與本研究結(jié)果吻合。

綜上所述, 新診斷T2DM患者存在一定程度的腸道菌群失調(diào), 且其GDF-15水平也顯著升高。因此在臨床T2DM治療中, 除了控制血糖外, 還需關(guān)注患者腸道菌群失調(diào)及GDF-15水平變化情況, 及早采取干預(yù)措施, 避免相關(guān)并發(fā)癥發(fā)生。對于2型糖尿病患者治療后其腸道菌群改善及GDF-15水平變化情況仍有待于下一步臨床研究。

［1］ 張靜, 呂毅.腸道菌群失調(diào)誘發(fā)2型糖尿病的研究進展.中國微生態(tài)學(xué)雜志, 2016, 28(1):113-116.

［2］ 楊希帥.生長分化因子-15(GDF-15)研究進展.山西醫(yī)科大學(xué), 2012.

［3］ 許海波.315例老年2型糖尿病患者腸道菌群特征與血糖控制水平分析.中國醫(yī)師雜志, 2017, 19(1):130-132.

［4］ 曹志剛, 袁剛, 向常清, 等.2型糖尿病患者血清生長分化因子-15的水平及其與大血管病變的關(guān)系.武漢大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版), 2012, 33(4):498-502.

［5］ 尚婧曄, 余倩.腸道菌群與2型糖尿病相關(guān)性的研究進展.中國微生態(tài)學(xué)雜志, 2014, 26(12):1471-1475.

［6］ 張軍, 韓旸, 張焱, 等.新診斷2型糖尿病患者血糖水平及用藥特點316例分析.中國臨床醫(yī)生雜志, 2011, 39(9):26-28.

［7］ 許崢嶸, 衛(wèi)志鋒, 武艷麗, 等.2型糖尿病腎病患者血清生長分化因子-15的表達及其臨床意義.海南醫(yī)學(xué), 2016, 27(5):717-719.

［8］ 李慧, 高方, 薛耀明, 等.2型糖尿病腎病患者生長分化因子-15的表達及臨床意義.南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報, 2014(3):387-390.

［9］ 許崢嶸, 衛(wèi)志鋒, 武艷麗, 等.糖尿病腎病患者血清生長分化因子-15水平及相關(guān)性分析.陜西醫(yī)學(xué)雜志, 2016, 45(4):401-403.

［10］ 江育才.2型糖尿病患者腸道菌群及細胞因子的變化分析.中國微生態(tài)學(xué)雜志, 2016, 28(4):429-431.

10.14164/j.cnki.cn11-5581/r.2017.16.021

2017-06-13］

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