關(guān)于腸道菌群在糖尿病疾病方面的研究進展

俞龍

摘要：人體腸道內(nèi)寄居著大量的腸道微生物，這些微生物群共同構(gòu)成腸道微生態(tài)環(huán)境。腸道菌群通過參與機體功能的調(diào)節(jié)作用，在物質(zhì)代謝及疾病調(diào)控方面發(fā)揮了的重要作用，腸道菌群與代謝性疾病的關(guān)系尤為密切。本文以代謝性疾病中的糖尿病與腸道菌群為研究對象，探討腸道菌群與機體及糖尿病間的聯(lián)系，旨在為治療糖尿病提供新的方法與思路。

關(guān)鍵詞：糖尿病;腸道菌群;高血糖;代謝性疾病

高血糖是糖尿病的主要特征，導致血糖升高的成因包括胰島素功能障礙、胰島素分泌受阻，血糖持續(xù)保持在較高水平會對各種組織造成損害并進一步影響組織及器官功能。目前，治療糖尿病的方法，主要是通過監(jiān)測患者血糖，口服降糖藥或注射胰島素來達到降低血糖的目的。

糖尿病的主要誘因是肥胖的發(fā)生，有研究表明，肥胖的發(fā)生與腸道菌群結(jié)構(gòu)和功能變化有關(guān)。肥胖人群常常伴有腸道菌群失調(diào)的表現(xiàn)，腸道菌群的平衡被打破后，會加劇脂肪的堆積，伴隨著肥胖的進一步發(fā)展，形成惡性循環(huán)[1]。腸道菌群與機體肥胖、糖尿病的發(fā)生有關(guān)，調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu)有望緩解、治愈糖尿病，但腸道菌群如何發(fā)揮治療糖尿病作用的，其機制并不明確，本文以代謝性疾病中的糖尿病與腸道菌群為研究對象，探討腸道菌群與機體及糖尿病間的聯(lián)系，旨在為治療糖尿病提供新的方法與思路。

1機體與腸道菌群的關(guān)系

1.1人體內(nèi)的腸道菌群

約有1014個微生物存在于人體的腸道內(nèi)，其數(shù)量約是人體真核細胞的10 倍，就二者的基因數(shù)量而言，腸道微生物所含有的數(shù)量比人體基因數(shù)量100 倍還要多，被稱為“元基因組”。相當于人類后天獲得的“器官”，被稱為“人體第二基因組”，與人體基因協(xié)同完成各種生理代謝過程，對人體的消化、營養(yǎng)、代謝和免疫等都有著至關(guān)重要的作用。它們大致分為益生菌、致病菌和條件致病菌，共同構(gòu)成人體腸道環(huán)境。腸道微生物的重要功能之一是向人提供營養(yǎng)，并為人類的某些代謝過程提供對應(yīng)的酶和部分代謝場所。

1.2腸道菌群與疾病的關(guān)系

人體腸道一直處在一種動態(tài)平衡中。當益生菌占優(yōu)勢時，腸道表現(xiàn)為穩(wěn)態(tài)。如果這種穩(wěn)態(tài)被打破，可能引起一系列病癥。研究表明，肥胖、高血壓、炎性腸病、過敏性濕疹、過敏性紫癜、特應(yīng)性皮炎的發(fā)生均與腸道菌群有關(guān)[2-4]。在腸道動態(tài)平衡被打破的情況下，腸道菌群還可能引發(fā)代謝綜合征、過敏反應(yīng)、腸炎及腫瘤。腸道內(nèi)還存在少數(shù)起良好降壓效果的乳酸菌，一定程度上對高血壓有治療作用。雙歧桿菌具有治療便秘、促進生長發(fā)育及智力發(fā)育的作用。通過調(diào)節(jié)腸道菌群，使菌群結(jié)構(gòu)恢復到正常狀態(tài)，有助于疾病的改善治療。

1.3影響人體腸道微生物的因素

不同個體間腸道微生物群的組成存在很大的差異，影響腸道微生物的因素主要包括：宿主外在因素（如飲食習慣、生活方式）、宿主內(nèi)在因素（如遺傳）、環(huán)境因素（如：分娩方式）。

影響微生物的外在因素包括：藥物、飲食、生活方式、Body Mass Index（體質(zhì)指數(shù)）、大便性狀等。對1200種藥物進行體外篩選，結(jié)果約一半的的抗感染藥物對人體微生物有抑制作用?？股亍⒖咕癫∷幬?、質(zhì)子泵抑制劑、非甾體抗炎藥物等藥物均可影響腸道菌群。影響微生物的內(nèi)在因素-宿主基因。對北德人群進行的研究發(fā)現(xiàn)，宿主基因?qū)δc道菌群有顯著影響，但相對外部的影響較小。腸道菌群還與所處的環(huán)境相關(guān)，研究表明，同一家庭成員腸道菌群比非家庭成員具有更多的相似性。微生物的狀態(tài)與宿主所處的環(huán)境有關(guān)。早期微生物群的成熟受早期分娩方式、喂養(yǎng)方式、抗生素暴露等因素的影響，并進一步影響成年后微生物的結(jié)構(gòu)，與某些疾病的發(fā)生有一定的關(guān)系。

2腸道菌群與糖尿病的研究

2.1糖尿病的發(fā)病機制

高血糖為慢性代謝性疾病-糖尿?。―iabetes Mellitus）的主要特征之一。目前，中國約有2億人患有糖尿病，據(jù)預(yù)測，2030 年時，我國糖尿病人數(shù)有可能達到4230 萬。繼腫瘤、心血管類疾病之后，糖尿病成為第3位威脅人類健康的慢性非傳染性疾病，糖尿病嚴重危害人類的健康。因此，我們必須積極預(yù)防和治療糖尿病，減輕糖尿病對患者的危害。

1型糖尿病的發(fā)病機制復雜，由遺傳因素和環(huán)境因素共同決定，是一種以胰島素絕對缺乏為基本特征的自身免疫疾病，2型糖尿病主要是因為胰島素抵抗和胰島素分泌不足導致的，是一種慢性非傳染的代謝性疾病。糖尿病的表現(xiàn)主要是糖代謝失常，原因在于血糖調(diào)節(jié)機制失去了平衡，而調(diào)節(jié)機制失衡是由胰島素抵抗和胰島素分泌障礙等原因造成。人體各器官的正常運作離不開血糖的持續(xù)作用。一般認為糖尿病是遺傳和環(huán)境因素共同作用的結(jié)果。但是在具有相同的遺傳背景并攝入相同的營養(yǎng)物質(zhì)的情況下，每個人在血糖和體重方面的表現(xiàn)不盡相同，這暗示著除了遺傳和環(huán)境因素的作用外，還有其他因素也起作用[5]。

2.2糖尿病對人體的危害

糖尿病患者血糖升高，造成滲透性利尿，頻繁補水，同時使血糖利用率降低，出現(xiàn)“三多一少”的癥狀，并嚴重影響糖、脂肪和蛋白質(zhì)的合成，而使其分解增多進而導致患者消瘦。同時，血糖代謝異常是影響高血脂的因素之一。高血糖、高血脂兩種因素影響血液粘稠度與流變速度，可導致血液粘稠度上升、血液流速降低，從而導致血栓的形成與動脈硬化，造成血管病變，引發(fā)多種嚴重的并發(fā)癥。糖尿病患者腦部的加工、儲存和提取信息能力下降的風險增加，其發(fā)病機制可能與視力減退、患者對外界的刺激敏感度下降有關(guān)。同時流行病學證據(jù)指出，血糖水平是動脈粥樣硬化的形成、心血管疾病發(fā)生的主要因素之一。長期處于高血糖狀態(tài)下的機體會發(fā)生一系列病變，如機體代謝紊亂、產(chǎn)生乳酸和丙酮酸。最終導致糖尿病高滲狀態(tài)的發(fā)生、酮癥酸中毒、乳酸性酸中毒，上述三種病癥是可直接危及生命的糖尿病急性重癥并發(fā)癥[6]。

2.3 糖尿病與腸道菌群關(guān)系

腸道菌群與宿主之間存在密切的關(guān)系，影響機體對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收并參與部分代謝，通過腸道菌群能夠調(diào)節(jié)機體代謝過程。Backhed等[7]指出，機體通過腸道菌群的作用，參與一些難以消化食物的消化，腸道對葡萄糖的吸收增加，從中獲取的能量也增加，糖吸收增加伴發(fā)的高血糖會進一步促進肥胖，上述因素可能是體重增加的原因。此外，值得注意的是，糖尿病產(chǎn)生的一個重要原因是由于腸道菌群失調(diào)，廖孝楓[8]指出，在糖尿病患者群體中，腸道菌群的變形菌、擬桿菌數(shù)量較多，厚壁菌、益生菌數(shù)量減少，疣微菌、放線菌數(shù)量無明顯變化。已有多項研究證明短鏈脂肪酸的含量與腸道健康有關(guān)，有望通過調(diào)節(jié)短鏈脂肪酸產(chǎn)生菌的豐度達到治愈糖尿病的目的[9]。

3基于腸道菌群治療糖尿病疾病的方法

雖然腸道細菌與糖尿病之間的調(diào)節(jié)機制還不清楚，有研究表明糖尿病患者癥狀可以在益生菌的作用下得到緩解。這是由于乳桿菌、雙歧桿菌能夠消耗自身葡萄糖，阻止胃腸道對葡萄糖的吸收，血糖水平降低，從而改善糖尿病[10]。我們可注意以下幾點來減輕癥狀。

3.1平衡膳食

保證食物攝入的多樣性，并且以谷類為主，攝入大量多元復合的膳食纖維。長期以肉類為主、高熱量高脂肪的飲食，既不利于腸道菌群生長，也增加自身患高血糖、高血壓、高血脂的風險。通過減少糖分的攝入，改變飲食中肉、水果和蔬菜的比例，一定程度上可以改變腸道菌群的組成。

3.2可通過食物補充益生菌

通過進食一些發(fā)酵食物，如酸奶、豆制品，一定程度上補充了益生菌。酸奶富含乳酸菌，大豆寡糖不能被人體直接吸收，但可以被雙歧桿菌吸收。豆奶類食物是糖尿病患者的良好食物。

3.3可服用中藥如黃連、白術(shù)

小檗堿是黃連中所含有的主要生物堿之一，其具有廣泛的抗菌作用。白術(shù)多糖是白術(shù)的主要成分之一，其能夠促進多種雙歧桿菌等益生菌的生長。

4 結(jié)論

人類腸道內(nèi)存在數(shù)以千億計的微生物，基因數(shù)量約是人體基因數(shù)量的100倍，被稱為“元基因組”。協(xié)同人體完成各種生理代謝過程，對人體的消化、營養(yǎng)、代謝和免疫等都有著至關(guān)重要的作用。腸道菌群與機體正常生理功能密切相關(guān)，腸道菌群紊亂會導致多種疾病的發(fā)生。腸道菌群作為新的治療靶點，通過調(diào)節(jié)腸道菌群，有助于疾病的改善及治療。目前，有研究發(fā)現(xiàn)，部分藥物通過調(diào)節(jié)腸道菌群實現(xiàn)對糖尿病的治療。二甲雙胍為治療糖尿病的常用藥物，其降糖機理主要是改善肝臟細胞和脂肪組織對胰島素的抵抗。靶向調(diào)節(jié)腸道菌群，對于疾病治療具有積極的意義。腸道微生物群與疾病之間的聯(lián)系被發(fā)現(xiàn)，人類腸道微生物群將繼續(xù)作為治療目標備受關(guān)注?？梢姡ㄟ^調(diào)節(jié)腸道菌群治療疾病是未來重要的研究方向之一。

參考文獻：

[1]胡星云，李焱.腸道菌群與2型糖尿病[J].藥品評價，2013（21）：8-10.

[2]吳華，林吉濤，向開富，等.濕疹患兒腸道菌群改變及其與Th1/Th2平衡的相關(guān)性[J].中華實用兒科臨床雜志，2010，25（19）：1484-1485.

[3]杜月華.過敏性紫癜患兒腸道菌群B/E值變化與血漿IFN-γ、IL-4關(guān)系的研究[D].河北醫(yī)科大學，2011.

[4]Brandt B，Eric.Th2 Cytokines and Atopic Dermatitis[J].Journal of Clinical&Cellular Immunology，2011，02（03）.

[5]薛靜靜，梁瑜禎.腸道菌群與2型糖尿病關(guān)系的研究進展[J].山東醫(yī)藥，2016，56（9）.

[6]范英蘭，杜佳林，李顯華，等.糖尿病危害與防控[J].實用中醫(yī)內(nèi)科雜志，2012（6）：56-56.

[7]Backhed F，Ding H，Wang T，et al.The gut microbiota as an environmental factor that regulates fat storage[J].Proceedings of the National Academy of Sciences，2004，101（44）：15718-15723.

[8]廖孝楓，劉合利.腸道微生態(tài)與糖尿病的關(guān)系及研究進展[J].中國普通外科雜志，2018，v.27（04）：122-129.

[9]陳灝珠.《實用內(nèi)科學》[M].第10版，北京：人民衛(wèi)生出版社，1998，1249-1250.

[10]張瑩煒.腔內(nèi)隔絕治療胸主動脈夾層的心理干預(yù)研究[J].藥物與人，2014（11）：99-99.