关于肠道菌群在糖尿病疾病方面的研究进展

俞龙

摘要：人体肠道内寄居着大量的肠道微生物，这些微生物群共同构成肠道微生态环境。肠道菌群通过参与机体功能的调节作用，在物质代谢及疾病调控方面发挥了的重要作用，肠道菌群与代谢性疾病的关系尤为密切。本文以代谢性疾病中的糖尿病与肠道菌群为研究对象，探讨肠道菌群与机体及糖尿病间的联系，旨在为治疗糖尿病提供新的方法与思路。

关键词：糖尿病;肠道菌群;高血糖;代谢性疾病

高血糖是糖尿病的主要特征，导致血糖升高的成因包括胰岛素功能障碍、胰岛素分泌受阻，血糖持续保持在较高水平会对各种组织造成损害并进一步影响组织及器官功能。目前，治疗糖尿病的方法，主要是通过监测患者血糖，口服降糖药或注射胰岛素来达到降低血糖的目的。

糖尿病的主要诱因是肥胖的发生，有研究表明，肥胖的发生与肠道菌群结构和功能变化有关。肥胖人群常常伴有肠道菌群失调的表现，肠道菌群的平衡被打破后，会加剧脂肪的堆积，伴随着肥胖的进一步发展，形成恶性循环[1]。肠道菌群与机体肥胖、糖尿病的发生有关，调节肠道菌群结构有望缓解、治愈糖尿病，但肠道菌群如何发挥治疗糖尿病作用的，其机制并不明确，本文以代谢性疾病中的糖尿病与肠道菌群为研究对象，探讨肠道菌群与机体及糖尿病间的联系，旨在为治疗糖尿病提供新的方法与思路。

1机体与肠道菌群的关系

1.1人体内的肠道菌群

约有1014个微生物存在于人体的肠道内，其数量约是人体真核细胞的10 倍，就二者的基因数量而言，肠道微生物所含有的数量比人体基因数量100 倍还要多，被称为“元基因组”。相当于人类后天获得的“器官”，被称为“人体第二基因组”，与人体基因协同完成各种生理代谢过程，对人体的消化、营养、代谢和免疫等都有着至关重要的作用。它们大致分为益生菌、致病菌和条件致病菌，共同构成人体肠道环境。肠道微生物的重要功能之一是向人提供营养，并为人类的某些代谢过程提供对应的酶和部分代谢场所。

1.2肠道菌群与疾病的关系

人体肠道一直处在一种动态平衡中。当益生菌占优势时，肠道表现为稳态。如果这种稳态被打破，可能引起一系列病症。研究表明，肥胖、高血压、炎性肠病、过敏性湿疹、过敏性紫癜、特应性皮炎的发生均与肠道菌群有关[2-4]。在肠道动态平衡被打破的情况下，肠道菌群还可能引发代谢综合征、过敏反應、肠炎及肿瘤。肠道内还存在少数起良好降压效果的乳酸菌，一定程度上对高血压有治疗作用。双歧杆菌具有治疗便秘、促进生长发育及智力发育的作用。通过调节肠道菌群，使菌群结构恢复到正常状态，有助于疾病的改善治疗。

1.3影响人体肠道微生物的因素

不同个体间肠道微生物群的组成存在很大的差异，影响肠道微生物的因素主要包括：宿主外在因素（如饮食习惯、生活方式）、宿主内在因素（如遗传）、环境因素（如：分娩方式）。

影响微生物的外在因素包括：药物、饮食、生活方式、Body Mass Index（体质指数）、大便性状等。对1200种药物进行体外筛选，结果约一半的的抗感染药物对人体微生物有抑制作用。抗生素、抗精神病药物、质子泵抑制剂、非甾体抗炎药物等药物均可影响肠道菌群。影响微生物的内在因素-宿主基因。对北德人群进行的研究发现，宿主基因对肠道菌群有显著影响，但相对外部的影响较小。肠道菌群还与所处的环境相关，研究表明，同一家庭成员肠道菌群比非家庭成员具有更多的相似性。微生物的状态与宿主所处的环境有关。早期微生物群的成熟受早期分娩方式、喂养方式、抗生素暴露等因素的影响，并进一步影响成年后微生物的结构，与某些疾病的发生有一定的关系。

2肠道菌群与糖尿病的研究

2.1糖尿病的发病机制

高血糖为慢性代谢性疾病-糖尿病（Diabetes Mellitus）的主要特征之一。目前，中国约有2亿人患有糖尿病，据预测，2030 年时，我国糖尿病人数有可能达到4230 万。继肿瘤、心血管类疾病之后，糖尿病成为第3位威胁人类健康的慢性非传染性疾病，糖尿病严重危害人类的健康。因此，我们必须积极预防和治疗糖尿病，减轻糖尿病对患者的危害。

1型糖尿病的发病机制复杂，由遗传因素和环境因素共同决定，是一种以胰岛素绝对缺乏为基本特征的自身免疫疾病，2型糖尿病主要是因为胰岛素抵抗和胰岛素分泌不足导致的，是一种慢性非传染的代谢性疾病。糖尿病的表现主要是糖代谢失常，原因在于血糖调节机制失去了平衡，而调节机制失衡是由胰岛素抵抗和胰岛素分泌障碍等原因造成。人体各器官的正常运作离不开血糖的持续作用。一般认为糖尿病是遗传和环境因素共同作用的结果。但是在具有相同的遗传背景并摄入相同的营养物质的情况下，每个人在血糖和体重方面的表现不尽相同，这暗示着除了遗传和环境因素的作用外，还有其他因素也起作用[5]。

2.2糖尿病对人体的危害

糖尿病患者血糖升高，造成渗透性利尿，频繁补水，同时使血糖利用率降低，出现“三多一少”的症状，并严重影响糖、脂肪和蛋白质的合成，而使其分解增多进而导致患者消瘦。同时，血糖代谢异常是影响高血脂的因素之一。高血糖、高血脂两种因素影响血液粘稠度与流变速度，可导致血液粘稠度上升、血液流速降低，从而导致血栓的形成与动脉硬化，造成血管病变，引发多种严重的并发症。糖尿病患者脑部的加工、储存和提取信息能力下降的风险增加，其发病机制可能与视力减退、患者对外界的刺激敏感度下降有关。同时流行病学证据指出，血糖水平是动脉粥样硬化的形成、心血管疾病发生的主要因素之一。长期处于高血糖状态下的机体会发生一系列病变，如机体代谢紊乱、产生乳酸和丙酮酸。最终导致糖尿病高渗状态的发生、酮症酸中毒、乳酸性酸中毒，上述三种病症是可直接危及生命的糖尿病急性重症并发症[6]。

2.3 糖尿病与肠道菌群关系

肠道菌群与宿主之间存在密切的关系，影响机体对营养物质的吸收并参与部分代谢，通过肠道菌群能够调节机体代谢过程。Backhed等[7]指出，机体通过肠道菌群的作用，参与一些难以消化食物的消化，肠道对葡萄糖的吸收增加，从中获取的能量也增加，糖吸收增加伴发的高血糖会进一步促进肥胖，上述因素可能是体重增加的原因。此外，值得注意的是，糖尿病产生的一个重要原因是由于肠道菌群失调，廖孝枫[8]指出，在糖尿病患者群体中，肠道菌群的变形菌、拟杆菌数量较多，厚壁菌、益生菌数量减少，疣微菌、放线菌数量无明显变化。已有多项研究证明短链脂肪酸的含量与肠道健康有关，有望通过调节短链脂肪酸产生菌的丰度达到治愈糖尿病的目的[9]。

3基于肠道菌群治疗糖尿病疾病的方法

虽然肠道细菌与糖尿病之间的调节机制还不清楚，有研究表明糖尿病患者症状可以在益生菌的作用下得到缓解。这是由于乳杆菌、双歧杆菌能够消耗自身葡萄糖，阻止胃肠道对葡萄糖的吸收，血糖水平降低，从而改善糖尿病[10]。我们可注意以下几点来减轻症状。

3.1平衡膳食

保证食物摄入的多样性，并且以谷类为主，摄入大量多元复合的膳食纤维。长期以肉类为主、高热量高脂肪的饮食，既不利于肠道菌群生长，也增加自身患高血糖、高血压、高血脂的风险。通过减少糖分的摄入，改变饮食中肉、水果和蔬菜的比例，一定程度上可以改变肠道菌群的组成。

3.2可通过食物补充益生菌

通过进食一些发酵食物，如酸奶、豆制品，一定程度上补充了益生菌。酸奶富含乳酸菌，大豆寡糖不能被人体直接吸收，但可以被双歧杆菌吸收。豆奶类食物是糖尿病患者的良好食物。

3.3可服用中药如黄连、白术

小檗碱是黄连中所含有的主要生物碱之一，其具有广泛的抗菌作用。白术多糖是白术的主要成分之一，其能够促进多种双歧杆菌等益生菌的生长。

4 结论

人类肠道内存在数以千亿计的微生物，基因数量约是人体基因数量的100倍，被称为“元基因组”。协同人体完成各种生理代谢过程，对人体的消化、营养、代谢和免疫等都有着至关重要的作用。肠道菌群与机体正常生理功能密切相关，肠道菌群紊乱会导致多种疾病的发生。肠道菌群作为新的治疗靶点，通过调节肠道菌群，有助于疾病的改善及治疗。目前，有研究发现，部分药物通过调节肠道菌群实现对糖尿病的治疗。二甲双胍为治疗糖尿病的常用药物，其降糖机理主要是改善肝脏细胞和脂肪组织对胰岛素的抵抗。靶向调节肠道菌群，对于疾病治疗具有积极的意义。肠道微生物群与疾病之间的联系被发现，人类肠道微生物群将继续作为治疗目标备受关注。可见，通过调节肠道菌群治疗疾病是未来重要的研究方向之一。

参考文献：

[1]胡星云，李焱.肠道菌群与2型糖尿病[J].药品评价，2013（21）：8-10.

[2]吴华，林吉涛，向开富，等.湿疹患儿肠道菌群改变及其与Th1/Th2平衡的相关性[J].中华实用儿科临床杂志，2010，25（19）：1484-1485.

[3]杜月华.过敏性紫癜患儿肠道菌群B/E值变化与血浆IFN-γ、IL-4关系的研究[D].河北医科大学，2011.

[4]Brandt B，Eric.Th2 Cytokines and Atopic Dermatitis[J].Journal of Clinical&Cellular Immunology，2011，02（03）.

[5]薛静静，梁瑜祯.肠道菌群与2型糖尿病關系的研究进展[J].山东医药，2016，56（9）.

[6]范英兰，杜佳林，李显华，等.糖尿病危害与防控[J].实用中医内科杂志，2012（6）：56-56.

[7]Backhed F，Ding H，Wang T，et al.The gut microbiota as an environmental factor that regulates fat storage[J].Proceedings of the National Academy of Sciences，2004，101（44）：15718-15723.

[8]廖孝枫，刘合利.肠道微生态与糖尿病的关系及研究进展[J].中国普通外科杂志，2018，v.27（04）：122-129.

[9]陈灏珠.《实用内科学》[M].第10版，北京：人民卫生出版社，1998，1249-1250.

[10]张莹炜.腔内隔绝治疗胸主动脉夹层的心理干预研究[J].药物与人，2014（11）：99-99.