腸道微生物群與2型糖尿病的研究進(jìn)展

劉書(shū)言

昆明醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院 云南昆明 650101

人體當(dāng)中存在的微生物比較多，可以將人體看成兩套基因組，自己和微生物，其對(duì)人體都至關(guān)重要。機(jī)體腸道菌群結(jié)構(gòu)、成分會(huì)嚴(yán)重影響人體自身的健康，會(huì)導(dǎo)致肥胖、消瘦，也會(huì)誘發(fā)糖尿病[1]?；诖耍枰芯科渑c2 型糖尿病存在的關(guān)系。

1 腸道微生物群綜述

1.1 分布

人體內(nèi)細(xì)菌存在的重點(diǎn)大約為1-2kg 左右，其中腸道中存在了90%，菌種超過(guò)1000 種。不同腸段之間，菌群的分布也有明顯的差異，十二指腸的菌群分布和胃部十分類似，包括葡萄球菌、乳酸菌和酵母菌等?；啬c當(dāng)中存在梭桿菌、雙歧桿菌，結(jié)腸當(dāng)中主要為雙歧桿菌、真桿菌、梭桿菌等。一般來(lái)說(shuō)，腸道當(dāng)中菌群的數(shù)量從近到遠(yuǎn)逐漸增長(zhǎng)，并且具有層次性和規(guī)律性，能夠避免遭受有害菌和病菌的侵襲。在淺層的細(xì)菌包括腸球菌和大腸桿菌，處于中層的細(xì)菌主要為擬桿菌、消化鏈球菌、優(yōu)桿菌等，處于深層的細(xì)菌包括厭氧乳酸菌、雙歧桿菌等，能夠緊貼在腸粘膜表面，深層和中層的細(xì)菌聯(lián)合被叫做膜菌群，也被叫做固有菌。

1.2 分類和作用

腸道中的微生物群分成三個(gè)部分，主要為：①生理性細(xì)菌。這種細(xì)菌能夠與宿主一同生存，在腸道中的占比比較高，超過(guò)90%。包括消化球菌、乳桿菌、有桿菌等，是腸道當(dāng)中的優(yōu)勢(shì)菌群；②條件致病菌。這類細(xì)菌與宿主共棲在腸道微生態(tài)平衡當(dāng)中并不具有有害性，但是在一定條件下會(huì)具有侵襲性，會(huì)傷害人體，包括腸桿菌和腸球菌等，是腸道當(dāng)中的非優(yōu)勢(shì)菌群；③病原菌。這類細(xì)菌并不能夠長(zhǎng)期定植在宿主體內(nèi)，在生態(tài)平衡的狀態(tài)下，數(shù)量不會(huì)明顯增加致病，但是如果菌群失調(diào)，致病作用就會(huì)更加明顯，是一種有害菌。

2 腸道微生物群與2 型糖尿病分析

2.1 飲食

研究顯示腸道菌群的組成當(dāng)中，飲食是十分重要的因素[2]。腸道微生物群如果失調(diào)，長(zhǎng)期攝入低膳食纖維和高脂肪的食物能夠減少有益菌的數(shù)量，就會(huì)增加病菌數(shù)量，逐漸改變腸道菌群。以我國(guó)為例，漢族人群都能夠攝入大營(yíng)養(yǎng)和小營(yíng)養(yǎng)，而哈薩克族人尤其是牧民，幾乎不能夠攝入小營(yíng)養(yǎng)，以高蛋白、高碳水化合物為主要的飲食結(jié)構(gòu)，而維吾爾族的人群飲食以低脂、低蛋白為主，大營(yíng)養(yǎng)失衡的同時(shí)，攝入的小營(yíng)養(yǎng)完全不足。由于飲食結(jié)構(gòu)并不平衡，因此哈薩克族人群的高血脂和高血壓的發(fā)病率比較高，維吾爾族人群的2 型糖尿病發(fā)病率比較高，從中能夠看出飲食結(jié)構(gòu)對(duì)人類腸道微生物群的影響十分明顯。

2.2 脂肪沉積

多形擬桿菌中包括的糖基水解酶比較多，大約有170 多種，能夠分解食物當(dāng)中的糖苷鍵。從中能夠看出，多形擬桿菌能夠促進(jìn)脂肪的積累，而促進(jìn)脂肪積累是由于其能夠有效分解植物多糖，促進(jìn)宿主對(duì)植物多糖的吸收和儲(chǔ)存，因此機(jī)體對(duì)于胰島素的抵抗作用會(huì)有一定的增強(qiáng)，因此發(fā)生2 型糖尿病的幾率就會(huì)明顯提升。

2.3 慢性炎癥

慢性炎癥會(huì)對(duì)身體造成破壞從而誘發(fā)慢性疾病，是肥胖、糖尿病十分重要的因素。腸道微生物群失調(diào)，長(zhǎng)期使用高脂和低膳食纖維的食物會(huì)增加腸道的病菌數(shù)，而腸粘膜表面生成的細(xì)菌對(duì)腸屏障具有保護(hù)作用，這種細(xì)菌被稱為友好細(xì)菌，需要膳食纖維生長(zhǎng)，如果攝入的膳食纖維比較少，就會(huì)減少有益菌，有害菌就會(huì)增多，增加腸道通透性，血液里的毒素就會(huì)提升，免疫系統(tǒng)會(huì)對(duì)泌炎癥因子造成感染。炎癥因子隨著時(shí)間的增長(zhǎng)就會(huì)遍布全身，從而造成慢性疾病。

2.4 胃旁路術(shù)

臨床研究顯示，2 型糖尿病患者通過(guò)胃旁路術(shù)治療閑置不同腸段，能夠明顯改善病情[3]。食物通過(guò)結(jié)腸和后腸回腸等，卻并沒(méi)有改善糖尿病的病癥。這是由于腸促激素能夠改善胰島β 細(xì)胞功能，對(duì)胰島素的分泌具有一定的促進(jìn)作用，會(huì)對(duì)高血糖素的分泌形成有效的抑制，對(duì)血糖進(jìn)行平穩(wěn)的控制。另外腸促激素會(huì)減少腸壁通透性，能夠降低炎癥因子的滲入，對(duì)腸黏膜形成保護(hù)作用。從中能夠看出，2 型糖尿病的腸道微生物群改變是否存在腸促激素肽進(jìn)行介導(dǎo)。

2.5 短鍵脂肪酸

細(xì)菌發(fā)酵大多為糖代謝產(chǎn)物，包括氣體和短鍵脂肪酸，結(jié)腸中氣體最為主要的成分分別為二氧化碳和氫氣。腸道微生物群基因攜帶的酶比較多，如水解酶類、氧化還原酶、氫化酶等代謝底物而產(chǎn)生相應(yīng)的鹽，其會(huì)被分解成為二氧化碳和氫氣。腸道里產(chǎn)甲烷能夠以二氧化碳作為電子受體，甲酸和氫氣能夠促進(jìn)其對(duì)多糖的利用。對(duì)人腸道體外進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，丁酸能夠恢復(fù)腸黏膜自身功能，對(duì)炎癥細(xì)胞因子的形成具有抑制作用，對(duì)腸道上皮細(xì)胞的腫瘤壞死因子的分泌有減少作用，具有抗腫瘤和抗炎的效果[4]。

2.6 細(xì)菌移位

正常細(xì)菌在一定條件下可以穿過(guò)完整的黏膜上皮進(jìn)入到組織當(dāng)中，這個(gè)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生內(nèi)源性感染。一些疾病會(huì)造成菌群失調(diào)，降低免疫功能，對(duì)腸黏膜屏障形成破壞，增加腸通透性，造成器官和組織感染，病情進(jìn)一步惡化甚至死亡。一些細(xì)菌不僅會(huì)在腸道內(nèi)存在，還會(huì)移位到脂肪等器官中，這顯示人體的微生態(tài)研究已經(jīng)開(kāi)始了新的領(lǐng)域。

3 結(jié)束語(yǔ)

很多中藥的成分并不被血液吸收，但是治療效果明顯，這就顯示是通過(guò)對(duì)微生物群進(jìn)行調(diào)節(jié)發(fā)揮的作用，研究顯示失調(diào)的腸道微生物在糖尿病等慢性疾病的發(fā)生中至關(guān)重要。基于此，如果能夠?qū)ξ⑸锏慕Y(jié)構(gòu)進(jìn)行糾正，就能夠充分發(fā)揮治療的效果。當(dāng)前對(duì)于腸道微生物群的分布、作用、結(jié)構(gòu)等有了一定的研究，未來(lái)可以利用微生物群譜對(duì)2 型糖尿病進(jìn)行診斷，通過(guò)對(duì)腸道微生物群進(jìn)行調(diào)整的方式治療，提升對(duì)2 型糖尿病的治療效果。