關(guān)于腸道菌群在糖尿病疾病方面的研究進(jìn)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(guò)參與機(jī)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(duì)象，探討腸道菌群與機(jī)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(dǎo)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(huì)對(duì)各種組織造成損害并進(jìn)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(guò)監(jiān)測(cè)患者血糖，口服降糖藥或注射胰島素來(lái)達(dá)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(huì)加劇脂肪的堆積，伴隨著肥胖的進(jìn)一步發(fā)展，形成惡性循環(huán)[1]。腸道菌群與機(jī)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(jī)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(duì)象，探討腸道菌群與機(jī)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(jī)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(gè)微生物存在于人體的腸道內(nèi)，其數(shù)量約是人體真核細(xì)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(dāng)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(guò)程，對(duì)人體的消化、營(yíng)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(yíng)養(yǎng)，并為人類的某些代謝過(guò)程提供對(duì)應(yīng)的酶和部分代謝場(chǎng)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(dòng)態(tài)平衡中。當(dāng)益生菌占優(yōu)勢(shì)時(shí)，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(guò)敏性濕疹、過(guò)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(dòng)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(guò)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(duì)高血壓有治療作用。雙歧桿菌具有治療便秘、促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育及智力發(fā)育的作用。通過(guò)調(diào)節(jié)腸道菌群，使菌群結(jié)構(gòu)恢復(fù)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(gè)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(xí)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(duì)1200種藥物進(jìn)行體外篩選，結(jié)果約一半的的抗感染藥物對(duì)人體微生物有抑制作用。抗生素、抗精神病藥物、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(duì)北德人群進(jìn)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(duì)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(jìn)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(jī)制

高血糖為慢性代謝性疾病-糖尿病（Diabetes Mellitus）的主要特征之一。目前，中國(guó)約有2億人患有糖尿病，據(jù)預(yù)測(cè)，2030 年時(shí)，我國(guó)糖尿病人數(shù)有可能達(dá)到4230 萬(wàn)。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(yán)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(duì)患者的危害。

1型糖尿病的發(fā)病機(jī)制復(fù)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(duì)缺乏為基本特征的自身免疫疾病，2型糖尿病主要是因?yàn)橐葝u素抵抗和胰島素分泌不足導(dǎo)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(jī)制失去了平衡，而調(diào)節(jié)機(jī)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(yùn)作離不開(kāi)血糖的持續(xù)作用。一般認(rèn)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的情況下，每個(gè)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(duì)人體的危害

糖尿病患者血糖升高，造成滲透性利尿，頻繁補(bǔ)水，同時(shí)使血糖利用率降低，出現(xiàn)“三多一少”的癥狀，并嚴(yán)重影響糖、脂肪和蛋白質(zhì)的合成，而使其分解增多進(jìn)而導(dǎo)致患者消瘦。同時(shí)，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(dǎo)致血液粘稠度上升、血液流速降低，從而導(dǎo)致血栓的形成與動(dòng)脈硬化，造成血管病變，引發(fā)多種嚴(yán)重的并發(fā)癥。糖尿病患者腦部的加工、儲(chǔ)存和提取信息能力下降的風(fēng)險(xiǎn)增加，其發(fā)病機(jī)制可能與視力減退、患者對(duì)外界的刺激敏感度下降有關(guān)。同時(shí)流行病學(xué)證據(jù)指出，血糖水平是動(dòng)脈粥樣硬化的形成、心血管疾病發(fā)生的主要因素之一。長(zhǎng)期處于高血糖狀態(tài)下的機(jī)體會(huì)發(fā)生一系列病變，如機(jī)體代謝紊亂、產(chǎn)生乳酸和丙酮酸。最終導(dǎo)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(jī)體對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收并參與部分代謝，通過(guò)腸道菌群能夠調(diào)節(jié)機(jī)體代謝過(guò)程。Backhed等[7]指出，機(jī)體通過(guò)腸道菌群的作用，參與一些難以消化食物的消化，腸道對(duì)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(huì)進(jìn)一步促進(jìn)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(gè)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(wú)明顯變化。已有多項(xiàng)研究證明短鏈脂肪酸的含量與腸道健康有關(guān)，有望通過(guò)調(diào)節(jié)短鏈脂肪酸產(chǎn)生菌的豐度達(dá)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(xì)菌與糖尿病之間的調(diào)節(jié)機(jī)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(duì)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(diǎn)來(lái)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(fù)合的膳食纖維。長(zhǎng)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(zhǎng)，也增加自身患高血糖、高血壓、高血脂的風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)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(guò)食物補(bǔ)充益生菌

通過(guò)進(jìn)食一些發(fā)酵食物，如酸奶、豆制品，一定程度上補(bǔ)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(jìn)多種雙歧桿菌等益生菌的生長(zhǎng)。

4 結(jié)論

人類腸道內(nèi)存在數(shù)以千億計(jì)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(guò)程，對(duì)人體的消化、營(yíng)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(jī)體正常生理功能密切相關(guān)，腸道菌群紊亂會(huì)導(dǎo)致多種疾病的發(fā)生。腸道菌群作為新的治療靶點(diǎn)，通過(guò)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(guò)調(diào)節(jié)腸道菌群實(shí)現(xiàn)對(duì)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(jī)理主要是改善肝臟細(xì)胞和脂肪組織對(duì)胰島素的抵抗。靶向調(diào)節(jié)腸道菌群，對(duì)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(biāo)備受關(guān)注。可見(jiàn)，通過(guò)調(diào)節(jié)腸道菌群治療疾病是未來(lái)重要的研究方向之一。

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