老年2型糖尿病合并高血壓患者腸道微生物分布與估算腎小球?yàn)V過率的關(guān)系

蔡雅衛(wèi) 李建輝 葉森森 蔡珂丹 朱瑤 徐寧

目前，隨著我國老齡化趨勢的加快，糖尿病和高血壓患病率在老年群體中逐年增高，已成為危害我國老年人身體健康最突出的社會公共衛(wèi)生問題。老年2型糖尿病合并高血壓患者在臨床中較為常見，此類高危群體因各臟器并發(fā)癥發(fā)生率較高，預(yù)后較差，已引起臨床高度關(guān)注[1]。腸道菌群種類繁多，且數(shù)量龐大，在人體正常的生理功能、物質(zhì)代謝調(diào)節(jié)、免疫防御、消化吸收中發(fā)揮了關(guān)鍵的作用。目前，腸道菌群失調(diào)亦已成為一種社會性問題，且得到了臨床醫(yī)師的普遍重視。然而，目前關(guān)于腸道菌群的研究多集中在胃腸道疾病領(lǐng)域，而與其他疾病的關(guān)系都被忽視。有研究證實(shí)，腸道菌群與代謝綜合征、肥胖、糖尿病、心血管疾病的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)[2-4]。但腸道菌群是否與老年2型糖尿病合并高血壓患者腎功能損害的發(fā)生相關(guān)則未見報(bào)道。臨床中估算腎小球?yàn)V過率（eGFR）因其評價(jià)早期腎功能更為精確，因此常以其代替GFR評估腎功能。本研究探討老年2型糖尿病合并高血壓患者腸道微生物分布與eGFR的關(guān)系，以期為加強(qiáng)此類患者腎臟保護(hù)，降低并發(fā)癥發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，改善預(yù)后提供新思路。

1 對象和方法

1.1 對象 選取2015年4月至2018年4月我院收治的老年2型糖尿病合并高血壓患者225例。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）年齡≥60歲；（2）2型糖尿病診斷符合《中國2型糖尿病防治指南（2017年版）》[5]相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，高血壓診斷符合《中國高血壓防治指南2010》[6]相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；（3）患者簽署知情同意書，并經(jīng)過我院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)。排除標(biāo)準(zhǔn)：1型糖尿病，繼發(fā)性高血壓，糖尿病急性并發(fā)癥，合并嚴(yán)重心、肝、腎等臟器功能障礙，合并其他內(nèi)分泌系統(tǒng)疾病，甲狀腺疾病，嚴(yán)重感染性疾病，自身免疫系統(tǒng)疾病，惡性腫瘤，胃腸道手術(shù)史，納入前3個月內(nèi)服用過腸道菌群調(diào)節(jié)制劑或抗生素者，合并嚴(yán)重的消化系統(tǒng)疾病者，腎功能衰竭者[eGFR＜15ml/（min·1.73m2）]。

1.2 方法

1.2.1 資料收集和實(shí)驗(yàn)室檢查 收集患者入院時(shí)的臨床資料，包括年齡、性別、體重指數(shù)（BMI）、腰臀比（腰圍和臀圍的比值）、收縮壓（SBP）、舒張壓（DBP）、吸煙史（吸煙≥1支/d，且時(shí)間持續(xù)≥1年）、血脂異常史、服用藥物包括降糖藥物[僅用胰島素（INS），僅用口服降糖藥（OA），INS+OA]，降壓藥物包括鈣離子拮抗劑（CCB）、β-受體阻滯劑、利尿劑、血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑/血管緊張素Ⅱ受體拮抗（ACEI/ARB）。所有患者均抽取早晨 8：00空腹靜脈血 5ml，2 000r/min離心15min后取血清，放置于-80℃冰箱中保存待測，采用日立7600型全自動生化儀檢測空腹血糖（FPG）、餐后2h血糖（2hPG）、尿酸（UA）、甘油三酯（TG）、膽固醇（TC）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）、肌酐（Cr）和血尿素氮（BNU）、D-二聚體（DD）；采用美國BIO-RAD公司生產(chǎn)的VARIANT型高壓液相儀檢測糖化血紅蛋白（HbA1C）；采用免疫比濁法測定C反應(yīng)蛋白（CRP）；采用全自動血細(xì)胞分析儀測定白細(xì)胞計(jì)數(shù)（WBC）和血小板計(jì)數(shù)（PLT）。

1.2.2 eGFR 按照改良的腎臟病膳食改良試驗(yàn)（MDRD）[7]公式可求得 eGFR=175×血清肌酐-1.234（×10mg/L）×年齡-0.179（女性為×0.79）。按照美國腎臟疾病基金會于2002年制定的腎臟疾病患者生存質(zhì)量指南（K/DOQI）[8]，eGFR降低定義為＜60ml/（min·1.73m2），并按照此標(biāo)準(zhǔn)將納入的患者分為eGFR降低組和eGFR正常組[≥60ml/（min·1.73m2）]。

1.2.3 腸道微生物檢測 所有患者均在清晨留取新鮮糞便30～50g，放置于無菌厭氧罐內(nèi)送檢驗(yàn)科檢測（均30min內(nèi)完成）；將糞便制成均勻懸液（溶于0.9%氯化鈉注射液250ml中按照1∶10的比例稀釋，之后以相同方式將稀釋液實(shí)施連續(xù)10倍的稀釋直至10-8）。取50μl不同稀釋度的稀釋液，將其均勻涂抹在不同的需氧與厭氧培養(yǎng)基之中，溫度維持在37℃，培養(yǎng)時(shí)間控制在24～48h。最后對菌群實(shí)施定量和定性測定，包括益生菌（乳酸桿菌、雙歧桿菌和擬桿菌）和致病菌（酵母菌、腸球菌和腸桿菌），以上菌群培養(yǎng)基均購自德國Merck公司，選擇的菌落均在30～300的培養(yǎng)基實(shí)施計(jì)數(shù)，菌落形成單位（CFU）=平均菌落數(shù)×稀釋倍數(shù)×50。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件。正態(tài)分布的計(jì)量資料以 表示，兩組間比較采用t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料采用百分比或率表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)。老年2型糖尿病合并高血壓患者eGFR降低的相關(guān)因素采用非條件二分類logistic回歸分析（逐步分析法）。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者一般資料的比較 納入的225例患者中，162例（72.0%）eGFR正常（eGFR正常組），63例（28.0%）eGFR降低（eGFR降低組）。兩組患者年齡、男性比例、BMI、腰臀比、DBP、吸煙比例、血脂異常比例、使用藥物、D-D、PLT比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05）；與eGFR正常組比較，eGFR降低組 SBP、FPG、2hPG、HbA1C、TG、UA、Cr、BUN、WBC、CRP 水平均較高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。見表1。

2.2 兩組患者腸道菌群分布及計(jì)數(shù)的比較 與eGFR正常組比較，eGFR降低組乳酸桿菌、雙歧桿菌、擬桿菌計(jì)數(shù)均顯著偏低（均P＜0.05）；腸桿菌、酵母菌計(jì)數(shù)顯著偏多（均P＜0.05）；腸球菌計(jì)數(shù)略低，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；見表 2。

2.3 老年2型糖尿病合并高血壓患者eGFR降低的多元logistic回歸方程分析 以患者是否發(fā)生eGFR降低為因變量（0=未發(fā)生，1=發(fā)生），以表1中兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的指標(biāo)為自變量，經(jīng)過多元logistic回歸方程分析顯示腸桿菌、酵母菌是老年2型糖尿病合并高血壓患者eGFR降低的危險(xiǎn)因素；乳酸桿菌、雙歧桿菌、擬桿菌是老年2型糖尿病合并高血壓患者eGFR的保護(hù)性因素。此外，SBP、HbA1C、UA、Cr、CRP 亦是此類患者發(fā)生eGFR降低的危險(xiǎn)因素。見表3。

3 討論

隨著老年糖尿病和高血壓患者的不斷增多，此類特殊群體中的腎臟功能減退現(xiàn)象逐漸突顯出來，已經(jīng)引起的臨床的高度關(guān)注。相關(guān)流行病學(xué)調(diào)查顯示，高血壓患者中慢性腎臟病（CKD）檢出率高達(dá)39.1%[9]。另一項(xiàng)研究顯示，社區(qū)老年人群中糖尿病的患病率為24.8%，糖尿病控制率為15.9%，且存在多種慢性并發(fā)癥，以腎損害最為常見[10]。eGFR是臨床最常見的評價(jià)腎功能指標(biāo)，美國腎臟疾病基金會制定的K/DOQI[7]中按照eGFR水平將慢性腎臟病分為5個等級，并認(rèn)為3期[eGFR＜60ml/（min·1.73m2）]為eGFR降低或進(jìn)入腎功能不全期。大量臨床研究表明，eGFR降低或腎功能不全是心腦血管發(fā)病和死亡的獨(dú)立預(yù)測因素[7-8]。本研究在納入的255例患者中，63例出現(xiàn)eGFR降低或腎功能不全，發(fā)生率約為28.00%，應(yīng)當(dāng)引起臨床的重視。

表2 兩組患者腸道菌群分布及計(jì)數(shù)的比較（CFU/g）

表3 老年2型糖尿病合并高血壓患者eGFR降低的多元logistic回歸方程分析

腸道菌群被認(rèn)為是人體重要的微生態(tài)系統(tǒng)，是寄居于機(jī)體腸道內(nèi)種類繁多、數(shù)量龐大的微生物群體的總稱。腸道內(nèi)菌群種類約超過1 000種，其編碼的基因量約為人類自身基因的100倍，亦被認(rèn)為是調(diào)控人類生命健康和生理活動的“第二基因組”[11]。正常情況下，人體腸道中的益生菌能夠幫助消化、吸收各類營養(yǎng)物質(zhì)，并參與膽汁酸轉(zhuǎn)化、脂肪代謝、糖代謝的調(diào)控，還通過“菌群抑制”效應(yīng)發(fā)揮抑制腸道內(nèi)致病菌的生長繁殖和定植，促進(jìn)腸道上皮黏膜細(xì)胞的分化，維持腸道局部的機(jī)械和免疫屏障。若發(fā)生腸道菌群失調(diào)則導(dǎo)致益生菌降低，致病菌增加，腸道微生態(tài)環(huán)境破壞后導(dǎo)致各類疾病的發(fā)生[2-3]。乳酸桿菌、擬桿菌、雙歧桿菌是人體腸道內(nèi)最常見的益生菌，具有抑制致病菌生長、降低腸道pH值，保證腸道菌群穩(wěn)定的功效；腸球菌、酵母菌、腸桿菌則是腸道常見的致病菌。近些年的研究顯示，腸道菌群與糖尿病、高脂血癥、肥胖、心血管疾病發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。由于乳酸桿菌、雙歧桿菌等定植于近黏膜處，且屬于厭氧菌群，對腸道內(nèi)pH和環(huán)境的變化極為敏感，糖尿病患者由于長期的糖代謝異常導(dǎo)致腸道黏膜中糖基化毒性產(chǎn)物增加，引起腸道內(nèi)厭氧環(huán)境和pH的改變，因此，糖尿病患者中腸道內(nèi)益生菌可出現(xiàn)顯著降低，而致病菌則可增加，造成腸道菌群失調(diào)[12]。腸道菌群失調(diào)后革蘭陰性菌比例增加，其分泌的脂多糖可通過 Toll受體 4（TLR4）激活核因子-κB（NF-κB），從而誘發(fā)慢性炎癥反應(yīng)，大量腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白細(xì)胞介素-6（IL-6）釋放引起胰島β細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能受損，引起胰島素抵抗、糖耐量異常和代謝紊亂[13-14]。此外，腸道菌群失調(diào)后還能影響膽汁酸、短鏈脂肪酸（SCFAs）的代謝，降低胰高血糖素樣肽-1（GLP-1）含量，從而誘發(fā)胰島素抵抗[2，15]。另有研究表明，腸道內(nèi)益生菌能夠通過蛋白水解作用，釋放具有降壓效應(yīng)的活性肽類物質(zhì)包括阿片肽、抑制肽、血管緊張素轉(zhuǎn)換酶等，從而抑制血管緊張素Ⅱ的生成而發(fā)揮降壓效果[16-17]。Karbach等[18]研究顯示，腸道菌群失調(diào)的大鼠模型中單核細(xì)胞趨化蛋白1、IL-17等表達(dá)水平顯著增高，通過炎癥反應(yīng)造成血管內(nèi)皮功能障礙，并誘導(dǎo)腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)（RAAS）激活，從而誘發(fā)高血壓。本研究結(jié)果顯示，eGFR降低組乳酸桿菌、雙歧桿菌、擬桿菌計(jì)數(shù)顯著低于eGFR正常組，腸桿菌、酵母菌計(jì)數(shù)顯著高于eGFR正常組。多元logistic回歸方程矯正混雜因素后顯示腸桿菌、酵母菌是此類患者發(fā)生eGFR降低的危險(xiǎn)因素，乳酸桿菌、雙歧桿菌、擬桿菌是此類患者eGFR的保護(hù)性因素，則提示了腸道菌群失調(diào)顯著增加了患者腎功能損害的風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)當(dāng)引起臨床的高度重視。腸道菌群與此類患者腎臟損害的機(jī)制可能為：腸道菌群失調(diào)不僅加重胰島素抵抗，進(jìn)一步促進(jìn)糖代謝紊亂，還能誘發(fā)炎癥反應(yīng)，造成包括腎血管在內(nèi)的全身血管內(nèi)皮功能障礙；此外，還能夠激活RAAS系統(tǒng)，導(dǎo)致腎小球和腎小管上皮細(xì)胞損傷，誘導(dǎo)腎臟重構(gòu)；另一方面腸道菌群失調(diào)導(dǎo)致腸道黏膜屏障受損，激活單核巨噬細(xì)胞系統(tǒng)，誘發(fā)炎性細(xì)胞因子和氧自由基生成，從而造成腎臟的損傷。

綜上所述，2型糖尿病合并高血壓患者腎功能損害發(fā)生率較高，且與腸道菌群失調(diào)密切相關(guān)（益生菌減少，致病菌增加），在治療中應(yīng)當(dāng)密切關(guān)注此類患者的腸道菌群失調(diào)現(xiàn)象，在做好基礎(chǔ)治療同時(shí)（如降壓、降糖），加強(qiáng)對腸道菌群微生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控，以期降低腎臟損害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。