糖尿病腎臟疾病患者腸道菌群與免疫功能的關(guān)系

馬海軍,彭霞,王金梁,徐家云

(河南科技大學(xué)第一附屬醫(yī)院 a.腎內(nèi)科;b.消化內(nèi)科,河南 洛陽 471000)

糖尿病腎臟疾病是糖尿病患者常見并發(fā)癥,可發(fā)展為慢性腎衰竭、終末期腎病,進(jìn)而影響患者預(yù)后[1]。其發(fā)病機制尚不確切,可能與糖尿病發(fā)病過程中炎癥、免疫、代謝等因素有關(guān)[2]。2型糖尿病與腸道菌群密切相關(guān),腸道菌群可通過腎素-血管緊張素系統(tǒng)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(guān)系具有重要意義[4]。以往研究主要側(cè)重于炎癥、免疫、代謝與疾病病程進(jìn)展的關(guān)系或腸道菌群在疾病發(fā)病中的作用[5],關(guān)于糖尿病腎臟疾病患者腸道菌群與免疫功能的關(guān)系的報道較少?；诖?本研究通過分析腸道菌群與免疫功能的關(guān)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(jù)。

1 資料與方法

1.1 研究對象

選取河南科技大學(xué)第一附屬醫(yī)院2021年6—12月收治的88例2型糖尿病患者,根據(jù)是否發(fā)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(jìn)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(shù)、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(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),見表1。(1)納入標(biāo)準(zhǔn):符合《2022年美國糖尿病學(xué)會糖尿病醫(yī)學(xué)診療標(biāo)準(zhǔn)》[6]中2型糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn),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(rèn)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(guān)標(biāo)準(zhǔn),出現(xiàn)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(wǎng)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(nèi),餐后2 h血糖控制在6.7 mmol·L-1以內(nèi);臨床資料完整;患者及家屬簽署知情同意書。(2)排除標(biāo)準(zhǔn):合并急性損傷、感染、風(fēng)濕等炎癥性疾病;合并外傷性感染;合并血液系統(tǒng)疾病;近期使用過抗菌藥物;妊娠期或哺乳期婦女。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)(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(nèi)送檢,采用平板培養(yǎng)法及SYBR GreenⅠ實時熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)檢測糞便中大腸桿菌、乳酸菌、雙歧桿菌、真桿菌、酵母菌數(shù)量。

1.3 血清指標(biāo)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(chǎn)的Vitros 350型全自動生化分析儀檢測體液免疫指標(biāo)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(chǎn)流式細(xì)胞儀及配套試劑檢測細(xì)胞免疫指標(biāo)CD3+、CD4+、CD8+,并計算CD4+/CD8+水平,相關(guān)操作嚴(yán)格按試劑盒說明書進(jìn)行。

1.4 觀察指標(biāo)

(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(shù);(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(guān)系。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 腸道菌群分布情況

3組乳酸菌數(shù)、酵母菌數(shù)比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);糖尿病腎臟疾病組大腸桿菌數(shù)高于單純糖尿病組和對照組,雙歧桿菌數(shù)、真桿菌數(shù)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(biāo)水平

3組IgG、IgA、IgM、CD3+、CD4+、CD4+/CD8+水平比較,差異有統(tǒng)計學(xué)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(biāo)水平比較

2.3 腸道菌群變化與免疫功能的相關(guān)性分析

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

表4 腸道菌群變化與免疫功能的相關(guān)性分析

3 討論

隨著糖尿病發(fā)病率的不斷升高,糖尿病腎臟疾病發(fā)病率也逐漸升高,加強糖尿病防治一直是臨床關(guān)注的重點[8]。腸道菌群在機體中可發(fā)揮營養(yǎng)、抗腫瘤、抗衰老、排毒、拮抗等作用[9],腸道菌群數(shù)量及種類發(fā)生改變時,腸道微生態(tài)平衡被破壞,可引發(fā)機體免疫應(yīng)答,故腸道菌群與糖尿病密切相關(guān)[10]。本研究結(jié)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(tài)下可與機體炎癥、免疫相互作用參與糖尿病腎臟疾病的發(fā)生發(fā)展[11]。因此,調(diào)節(jié)糖尿病腎臟疾病患者腸道菌群平衡可改善機體免疫狀態(tài),進(jìn)而有助于降低糖尿病腎臟疾病發(fā)生率,可為臨床糖尿病腎臟疾病早期防治提供指導(dǎo)依據(jù)。

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(shù)量對評估腸道菌群平衡具有重要參考意義[12]。本研究結(jié)果顯示,糖尿病腎臟疾病組大腸桿菌數(shù)升高,雙歧桿菌數(shù)、真桿菌數(shù)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(diào)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(nèi)堆積,導(dǎo)致腸道菌群失調(diào)[13]。雙歧桿菌、真桿菌可參與機體代謝與免疫調(diào)節(jié),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(tài)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(nèi)雙歧桿菌、乳酸菌減少,腸道微生態(tài)環(huán)境破壞,腸道菌群失衡可導(dǎo)致其功能改變,致使腸上皮屏障被破壞,進(jìn)而引起腎損害。腸道菌群失衡可引起糖脂代謝紊亂,誘導(dǎo)炎癥反應(yīng),進(jìn)而導(dǎo)致糖尿病病情進(jìn)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(fā)揮重要作用。

本研究結(jié)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(xì)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(tǒng)調(diào)節(jié)異常,導(dǎo)致NK細(xì)胞介導(dǎo)的免疫功能損傷,進(jìn)而影響機體正常免疫功能[18]。其還可引起免疫病理損傷,當(dāng)免疫反應(yīng)過度激活,可引起炎癥因子大量產(chǎn)生,進(jìn)而導(dǎo)致血管內(nèi)皮損傷,促進(jìn)病情進(jìn)展[19]。因此,免疫功能在糖尿病腎臟疾病病情發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。

進(jìn)一步相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),腸道菌群失衡與血清IgG、IgA、IgM、CD3+、CD4+、CD4+/CD8+水平有關(guān)。這可能與腸道菌群失衡可導(dǎo)致機體代謝紊亂,引起炎癥反應(yīng),導(dǎo)致免疫應(yīng)答降低有關(guān)[20]。一般情況下腸道菌群不會誘發(fā)免疫應(yīng)答,當(dāng)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(jìn)而打破機體免疫耐受,導(dǎo)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(tài),可引起機體營養(yǎng)不良,進(jìn)而導(dǎo)致機體免疫功能降低,加劇炎癥反應(yīng),促進(jìn)疾病病情進(jìn)展[22]。炎癥可引起機體氧化應(yīng)激,進(jìn)而導(dǎo)致腎小球內(nèi)皮細(xì)胞損傷,并且炎癥因子、趨化因子等可促進(jìn)單核細(xì)胞與血管內(nèi)皮細(xì)胞黏附,進(jìn)而加劇炎癥反應(yīng)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(guān),可通過調(diào)節(jié)腸道菌群平衡提高機體免疫力,進(jìn)而延緩病情進(jìn)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(jìn)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(jìn)而為疾病早期防治提供指導(dǎo)。

4 結(jié)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(dǎo)致病情進(jìn)展,故調(diào)節(jié)腸道菌群平衡對提高患者機體免疫力具有積極意義,進(jìn)而為臨床干預(yù)提供重要依據(jù),具有較高臨床應(yīng)用價值。