摘 要：腸道菌群在很大程度上影响着人体的能量吸收、代谢与转化，糖尿病（Diabetes mellitus ，DM）是一种常见的由糖代谢异常导致的疾病。近年来越来越多的研究证实了肠道菌群和糖尿病发病的关系，本文主要从糖尿病患者肠道菌群的改变、肠道菌群促进糖尿病发病的机理以及改变肠道菌群对于糖尿病的治疗作用三个方面进行阐述。
关键词：肠道菌群;糖尿病;作用机理;治疗
中图分类号：R587.1 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）06-0188-02
肠道菌群是人体肠道微生物的总称，由超过10万亿个细菌组成，包括双歧杆菌属、酵母菌属、类杆菌属等种类，携带的基因量超过人类自身，具有合成维生素、蛋白质，提高免疫功能等作用，肠道菌群直接影响肠道的营养吸收功能[1]。研究表明，肠道菌群还在人体的免疫功能、机体发育甚至情感变化等方面都起着极其重要的作用[2]。糖尿病是近年来对人们身体健康造成严重威胁的疾病之一，糖尿病会影响患者的糖、脂代谢，严重影响肾功能。我国糖尿病发病率较高，由于我国患者的健康意识较差，血糖控制情况并不十分理想。糖尿病的发病机制尚不清楚，有研究显示，肠道菌群和糖尿病的发病有一定关系，接下来我们将对肠道菌群在糖尿病发病中的作用进行简要的阐述。
1 DM患者肠道菌群的变化
DM作为一种全身性的疾病，对机体各个系统都有一定的影响，也受到机体其它系统功能状态的影响。正常情况下，肠道菌群帮助机体消化、吸收营养物质，参与短链脂肪酸、胆汁酸代谢的调节，维持肠道正常的生理功能[3]。当肠道菌群出现紊乱时，益生菌减少，所参与的短链脂肪酸和胆汁酸代谢出现紊乱，从而导致糖尿病的发生与发展[4]。研究发现DM患者其肠道菌群也发生了明显的改变：肖党生[5]等人采用光冈法对DM患者、服用降糖药治疗的患者以及正常健康志愿者的粪便进行检测后发现这三组研究对象其肠道菌群明显不同。其中肠杆菌、肠球菌、酵母菌和乳酸杆菌等在糖尿病患者、口服降糖药患者以及健康人粪便中的数量逐渐下降，而双歧杆菌则逐渐上升。该实验不仅表明三组人群粪便中肠道菌群比例不同，并且这种比例具有一定的规律，对这种下降或上升规律的研究或可揭示肠道菌群在DM发病中的作用。随着肠道菌群测序技术的发展，研究者们得以发现粪便中丰度相对较低、之前研究较少的细菌在DM患者与健康志愿者之间的差异。这些细菌主要包括罗斯氏菌、拟杆菌属、普雷沃氏菌、假丁酸弧菌等。罗斯氏菌通过无氧呼吸发酵包括木糖、半乳糖、葡萄糖、淀粉和糖原等碳水化合物而产生丁酸。罗斯氏菌具有降低血糖，控制肥胖症患者体重上升的功能，可以用于肥胖症的治疗和控制。普雷沃氏菌具有治疗肥胖、2型糖尿病、心血管疾病、炎性肠病的功能。双歧杆菌代谢产生的乙酸和乳酸能调节肠道pH，增加肠道对蛋白质等营养物质吸收效率[6]。尽管我们在糖尿病的患者体内观察到了这些细菌数量的改变，但是我们目前尚不清楚这些变化是否和糖尿病的发病直接相关或者是通过影响其他菌群的变化而间接影响糖尿病的发病。
2 肠道菌群的改变促进DM发生
肠道菌群不仅可以影响糖类、脂质的吸收，参与机体的代谢活动，还可以通过局部的免疫作用引起机体炎症状态，健康的肠道菌群对于维持机体的正常糖代谢具有重要作用，肠道菌群改变时可以通过一系列作用导致机体出现胰岛素抵抗或者是血糖调节紊乱促进DM发生。Alexandra E[7]发现实验动物在生命早期长期使用抗生素时，其肠道内菌群的丰度明显降低。同时实验组糖尿病发生率约为53%，明显高于对照组26%的发生率。与此同时这些在生命早期接受抗生素治疗的老鼠的胰岛炎发生率也增加。Sophie[8]等人的研究表明，混合使用抗生素会对肠道菌群造成毁灭性影响，使用单一的抗生素也会大幅减少特定种类的微生物数量，而这些细胞的缺失可以引发免疫系统紊乱，如产生IL-17细胞的缺失，可以引发1型糖尿病。江育才[9]对DM患者肠道菌群和体内炎症水平之间关系的评估发现，随着DM患者菌群的失调，患者体内的IL-2水平也逐渐降低，这意味着肠道菌群的改变和体内免疫功能下降有关，免疫功能的下降可促进机体炎症的发生导致胰岛素抵抗。
3 改变肠道菌群对于DM的治疗作用
如上文所提到的，DM患者其肠道菌群相比于正常人有明显的改变，因此为了进一步证实菌群的变化和DM的发生有关，研究者们通过一系列实验恢复DM患者肠道菌群的稳态，这些研究大多证实了对异常菌群的调整有助于改善DM患者的病情。将正常动物的粪便灌入2型糖尿病动物体内后发现后者血浆内胰岛素水平和葡萄糖摄入水平均有所提升[10]，这项研究为通过改善肠道菌群治疗DM开创了先河。益生菌常用来改善肠道菌群结构，李丽[11]等人将超重2型糖尿病患者分为了单纯饮食指导和在饮食指导基础上加用益生菌两组进行实验后发现，补充了罗伊氏乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、乳双歧杆菌等益生菌的患者其空腹血糖水平、三酰甘油水平明显下降，补充益生菌对于DM的治疗具有一定效果。Renata A[12]等人通过高脂、高糖饮食构建胰岛素抵抗模型，对这些动物模型进行研究发现实验鼠其肠道菌群改变的同时，肠道黏膜通透性增加，脂多糖吸收增加，同时血液内的炎症因子TNF-α、IL-6的水平也明显升高，这意味着实验动物体内存在着一定程度的炎症状态，这种炎症状态和实验动物的胰岛素抵抗具有一定关系。而对其补充益生菌后发现，实验动物肠道内的厚壁菌和放线菌的丰度明显增加，而拟杆菌水平下降。对炎症水平的检测发现TNF-α、IL-6水平下降，同时巨噬细胞由M1分化为主转为M2为主。该研究说明了补充益生菌可能通过抑制体内炎症水平、改善胰岛素抵抗来治疗DM。改变肠道菌群的手段除了补充益生菌之外，还可以针对性地选择相关抗生素来改变患者肠道内的菌群。Deepak K[13]等人应用万古霉素和头孢他啶饲喂小鼠后发现两组小鼠体重下降程度有明显差异。万古霉素主要是针对肠道内的革兰氏阳性菌，而头孢他啶则主要是杀灭肠道内的革兰氏阴性菌，两种抗生素的主要抗菌谱不同，避免了混杂的菌种对机体的共同作用。研究发现应用万古霉素组小鼠体重无明显下降，血糖水平也没有很好的控制。而应用头孢他啶组小鼠体重下降较为明显同时血糖水平也控制较好，并且头孢他啶的这种作用具有一定的剂量依赖性。这项巧妙的研究证实了抗生素可以通过减少肠道异常菌群的丰度改善DM患者的血糖水平，为临床上研究新型治疗手段提供了思路。
4 結语
肠道菌群是目前的研究热点之一，肠道菌群和多种疾病的发病都存在联系，其和代谢性疾病的关系更为受人瞩目。糖尿病是一种常见的代谢相关疾病。糖尿病患者肠道中的益生菌，如双歧杆菌、罗斯氏菌等菌种数量减少，而拟杆菌等菌种数量上升。肠道菌群的代谢产物影响人体肠道对糖类脂类等营养物质的吸收，或通过局部的免疫反应使机体处于炎症状态而影响胰岛功能，促进糖尿病的发生和发展。补充益生菌或使用抗生素都可以改变患者肠道菌群，从而对糖尿病起到一定的治疗作用。然而，这些数量变化的菌类影响糖尿病发病以及补充益生菌对于糖尿病治疗作用的具体机理尚不清楚，需要进一步的研究来阐释。
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