糖尿病腎臟疾病患者腸道菌群與免疫功能的關系

馬海軍,彭霞,王金梁,徐家云

(河南科技大學第一附屬醫院 a.腎內科;b.消化內科,河南 洛陽 471000)

糖尿病腎臟疾病是糖尿病患者常見并發癥,可發展為慢性腎衰竭、終末期腎病,進而影響患者預后[1]。其發病機制尚不確切,可能與糖尿病發病過程中炎癥、免疫、代謝等因素有關[2]。2型糖尿病與腸道菌群密切相關,腸道菌群可通過腎素-血管緊張素系統影響腎功能,推測糖尿病腎臟疾病患者可能存在腸道菌群異常情況[3]。因此,了解糖尿病腎臟疾病患者腸道菌群變化與免疫功能的關系具有重要意義[4]。以往研究主要側重于炎癥、免疫、代謝與疾病病程進展的關系或腸道菌群在疾病發病中的作用[5],關于糖尿病腎臟疾病患者腸道菌群與免疫功能的關系的報道較少。基于此,本研究通過分析腸道菌群與免疫功能的關系,旨在為糖尿病腎臟疾病早期防治及早期診斷提供重要參考依據。

1 資料與方法

1.1 研究對象

選取河南科技大學第一附屬醫院2021年6—12月收治的88例2型糖尿病患者,根據是否發生慢性腎病分為單純糖尿病組(52例)和糖尿病腎臟疾病組(36例),并選取同期進行健康體檢的40例志愿者作為對照組。3組性別、年齡、體重指數、糖尿病病程、收縮壓、舒張壓、甘油三酯、膽固醇水平比較,差異無統計學意義(P>0.05),見表1。(1)納入標準:符合《2022年美國糖尿病學會糖尿病醫學診療標準》[6]中2型糖尿病診斷標準,接受葡萄糖耐量試驗,若空腹血糖高于7 mmol·L-1,或餐后2 h血糖高于11.1 mmol·L-1,符合其中任1條則可確認為2型糖尿病;年齡>18歲;符合《糖尿病腎臟疾病臨床診療中國指南》[7]中糖尿病腎臟疾病相關標準,出現明顯白蛋白尿,尿蛋白/尿肌酐高于30 g·mol-1,24 h尿微量白蛋白高于300 mg,或合并糖尿病視網膜病變,且伴少量微量白蛋白尿,男性尿蛋白/尿肌酐25～30 g·mol-1,女性尿蛋白/尿肌酐35～30 g·mol-1,或24 h尿微量白蛋白30～300 mg;血糖控制在5.5 mmol·L-1以內,餐后2 h血糖控制在6.7 mmol·L-1以內;臨床資料完整;患者及家屬簽署知情同意書。(2)排除標準:合并急性損傷、感染、風濕等炎癥性疾病;合并外傷性感染;合并血液系統疾病;近期使用過抗菌藥物;妊娠期或哺乳期婦女。本研究經醫院醫學倫理委員會批準(倫理批號:2021-KXL-023)。

表1 3組一般資料比較

1.2 腸道菌群檢測

采集清晨排出糞便約3 g放入無菌干燥采便盒內送檢,采用平板培養法及SYBR GreenⅠ實時熒光定量聚合酶鏈反應檢測糞便中大腸桿菌、乳酸菌、雙歧桿菌、真桿菌、酵母菌數量。

1.3 血清指標檢測

取清晨空腹靜脈血約3 mL,以3 000 r·min-1離心15 min,取上清液,使用強生公司生產的Vitros 350型全自動生化分析儀檢測體液免疫指標免疫球蛋白G(immunoglobulin G,IgG)、免疫球蛋白A(immunoglobulin A,IgA)、免疫球蛋白M(immunoglobulin M,IgM),使用美國BD公司生產流式細胞儀及配套試劑檢測細胞免疫指標CD3+、CD4+、CD8+,并計算CD4+/CD8+水平,相關操作嚴格按試劑盒說明書進行。

1.4 觀察指標

(1)大腸桿菌、乳酸菌、雙歧桿菌、真桿菌、酵母菌等腸道菌群的菌落數;(2)IgG、IgA、IgM和CD3+、CD4+、CD4+/CD8+水平;(3)腸道各菌群與IgG、IgA、IgM、CD3+、CD4+、CD4+/CD8+的關系。

1.5 統計學方法

2 結果

2.1 腸道菌群分布情況

3組乳酸菌數、酵母菌數比較,差異無統計學意義(P>0.05);糖尿病腎臟疾病組大腸桿菌數高于單純糖尿病組和對照組,雙歧桿菌數、真桿菌數低于單純糖尿病組和健康對照組(P<0.05)。見表2。

表2 3組腸道菌群分布情況比較

2.2 免疫功能指標水平

3組IgG、IgA、IgM、CD3+、CD4+、CD4+/CD8+水平比較,差異有統計學意義(P<0.05),糖尿病腎臟疾病組IgG、CD3+、CD4+、CD4+/CD8+高于單純糖尿病組和對照組,而IgA、IgM低于單純糖尿病組和對照組(P<0.05),見表3。

表3 3組免疫功能指標水平比較

2.3 腸道菌群變化與免疫功能的相關性分析

Pearson相關性分析結果顯示,大腸桿菌數與IgG、CD3+、CD4+、CD4+/CD8+呈正相關,與IgA、IgM呈負相關(P<0.05);雙歧桿菌數和真桿菌數與IgA、IgM呈正相關,與IgG、CD3+、CD4+、CD4+/CD8+呈負相關(P<0.05)。見表4。

表4 腸道菌群變化與免疫功能的相關性分析

3 討論

隨著糖尿病發病率的不斷升高,糖尿病腎臟疾病發病率也逐漸升高,加強糖尿病防治一直是臨床關注的重點[8]。腸道菌群在機體中可發揮營養、抗腫瘤、抗衰老、排毒、拮抗等作用[9],腸道菌群數量及種類發生改變時,腸道微生態平衡被破壞,可引發機體免疫應答,故腸道菌群與糖尿病密切相關[10]。本研究結果顯示,糖尿病腎臟疾病患者存在腸道菌群紊亂,免疫功能下降情況。推測在糖尿病病理狀態下可與機體炎癥、免疫相互作用參與糖尿病腎臟疾病的發生發展[11]。因此,調節糖尿病腎臟疾病患者腸道菌群平衡可改善機體免疫狀態,進而有助于降低糖尿病腎臟疾病發生率,可為臨床糖尿病腎臟疾病早期防治提供指導依據。

大腸桿菌、乳酸菌、雙歧桿菌、真桿菌、酵母菌是腸道中常見菌群,檢測其菌群數量對評估腸道菌群平衡具有重要參考意義[12]。本研究結果顯示,糖尿病腎臟疾病組大腸桿菌數升高,雙歧桿菌數、真桿菌數降低,提示糖尿病腎臟疾病患者存在腸道菌群紊亂、腸道菌失調情況。這主要是因為糖尿病腎臟疾病患者腎小球濾過功能降低,代謝廢物易在體內堆積,導致腸道菌群失調[13]。雙歧桿菌、真桿菌可參與機體代謝與免疫調節,大腸桿菌在機體免疫異常時大量增加,酵母菌可與其相互依存、制約,保持微生態平衡[14]。雙歧桿菌與乳酸菌屬于腸道中有益菌,可抑制致病菌(腸桿菌、腸球菌)生長繁殖,改善腸道酸性,增強機體免疫功能,抵御外來病原菌侵襲[15]。腸道內雙歧桿菌、乳酸菌減少,腸道微生態環境破壞,腸道菌群失衡可導致其功能改變,致使腸上皮屏障被破壞,進而引起腎損害。腸道菌群失衡可引起糖脂代謝紊亂,誘導炎癥反應,進而導致糖尿病病情進展[16]。因此,腸道菌群平衡對于維持機體代謝平衡、炎癥免疫平衡發揮重要作用。

本研究結果顯示,糖尿病腎臟疾病組IgG、CD3+、CD4+、CD4+/CD8+水平升高,IgA、IgM水平降低,提示患者機體免疫功能下降。CD3+、CD4+、CD4+/CD8+水平可反映體細胞免疫功能,IgG、IgA、IgM可反映機體體液免疫功能,IgA、IgM升高,IgG、CD3+、CD4+、CD4+/CD8+下降,表明患者機體免疫功能降低[17]。糖尿病腎臟疾病是一種自身免疫性疾病,機體免疫系統調節異常,導致NK細胞介導的免疫功能損傷,進而影響機體正常免疫功能[18]。其還可引起免疫病理損傷,當免疫反應過度激活,可引起炎癥因子大量產生,進而導致血管內皮損傷,促進病情進展[19]。因此,免疫功能在糖尿病腎臟疾病病情發生發展中發揮重要作用。

進一步相關性分析發現,腸道菌群失衡與血清IgG、IgA、IgM、CD3+、CD4+、CD4+/CD8+水平有關。這可能與腸道菌群失衡可導致機體代謝紊亂,引起炎癥反應,導致免疫應答降低有關[20]。一般情況下腸道菌群不會誘發免疫應答,當腸道菌群改變后,益生菌較少,致病菌增多,菌群平衡被破壞,免疫菌群紊亂影響免疫功能,進而打破機體免疫耐受,導致機體免疫功能下降[21]。有研究顯示,糖尿病腎臟疾病患者多存在微炎癥狀態,可引起機體營養不良,進而導致機體免疫功能降低,加劇炎癥反應,促進疾病病情進展[22]。炎癥可引起機體氧化應激,進而導致腎小球內皮細胞損傷,并且炎癥因子、趨化因子等可促進單核細胞與血管內皮細胞黏附,進而加劇炎癥反應和腎損傷[23]。因此,糖尿病腎臟疾病患者腸道菌群與免疫功能密切相關,可通過調節腸道菌群平衡提高機體免疫力,進而延緩病情進展[24]。但本研究樣本量較小,且腸道菌群對糖尿病腎臟疾病患者免疫功能的作用機制尚不確切,因此還需擴大樣本量進一步探究腸道菌群對糖尿病腎臟疾病患者免疫功能的作用,進而為疾病早期防治提供指導。

4 結論

糖尿病腎臟疾病患者腸道菌群改變可引起免疫力下降,導致病情進展,故調節腸道菌群平衡對提高患者機體免疫力具有積極意義,進而為臨床干預提供重要依據,具有較高臨床應用價值。