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糖尿病不只“管住嘴,迈开腿”,还需平衡肠道菌群!

糖尿病是目前威胁全人类健康的最主要代谢性疾病之一,其中绝大部分为2型糖尿病,中国糖尿病人总数已经达到将近一亿人,为世界上糖尿病患者最多的国家。既往我们对糖尿病的发生总是围绕在遗传、肥胖、高糖高脂饮食等因素上,近年来越来越多的文献证明,肠道菌群或许也参与到了糖尿病的发病过程中。

大量研究证实,2型糖尿病能够影响到人体中作为“特殊器官”存在的肠道菌群的结构组成,同时肠道菌群也已被证明能够反作用于2型糖尿病。肠道菌群与糖尿病的发生有着密切的联系,可能成为糖尿病的治疗与干预靶点。

肠道菌群和糖尿病有何关系?

人体正常情况下,肠道菌群里98%的菌群主要为以下四种细菌门类:厚壁菌门、拟杆菌门、放线菌门和变形菌门。其中,厚壁菌门和拟杆菌门占绝对优势。

研究发现,与人体正常的肠道菌群结构相比,2型糖尿病患者的肠道菌群有以下结构特点:

 

1、粪便中的菌种大多来自条件致病菌,比如粪便拟杆菌属、多枝梭菌、共生梭菌、大肠杆菌等,并且富含产硫酸盐的脱硫弧菌属;

2、肠道厚壁菌门比例降低,拟杆菌门、大肠埃希菌等条件致病菌水平升高;

3、双歧杆菌等益生菌的含量明显减少

4、罗氏菌属等产丁酸类有益菌大量丢失,而梭菌等有害菌数目增多;

 

那么,肠道菌群失调是如何导致糖尿病的?

影响机体炎症反应 

人体肠道内居住着1000多种细菌,总数目超过100万亿个,是人体细胞数的10倍,其总重量可达1.2Kg。

这些微生物与人体相互作用组成一个动态变化的生态系统,称为肠道微生态。肠道微生态参与营养物质的代谢和吸收,同时还有抵御致病菌、诱导免疫、保护内环境稳定等作用,对人体健康非常重要。

2型糖尿病患者出现肠道微生态中度失衡,引起肠道菌群的种类组成、丰度以及功能的改变,益生菌减少,有害菌增加,菌群种类减少。这样会引起机体炎症反应水平升高,使体质指数增加,促进胰岛素抵抗,最终导致2型糖尿病发生。

影响血糖水平

目前已公认,肠道菌群在2型糖尿病的发生发展中起重要作用,但具体机制如何?肠道菌群究竟对肠黏膜细胞做了什么,进而影响到血糖?2019年《美国科学院院报》(PNAS)上发表的一项研究给出了自己的答案。

加拿大和澳大利亚的研究人员发现,失调的肠道菌群可通过分泌次级胆汁酸刺激肠壁细胞大量分泌5-羟色胺,进而升高血糖水平,使患者长期处于持续高血糖状态,导致糖尿病的发生发展。

可见,次级胆汁酸分泌增加是肠道菌群对血糖下手的重要第一步。

 

肠道菌群通过短链脂肪酸(SCFAs)的变化来影响糖代谢

除胆汁酸途径外,肠道菌群还可能通过SCFAs来影响糖尿病的进展。SCFAs是肠道菌群发酵食物产生多种代谢产物之一,包括乙酸、丙酸、丁酸等。

2019年荷兰格罗宁根大学和英国牛津大学的研究证实了肠道菌群导致糖代谢功能障碍的因果关系,并提出了肠道微生物产生SCFAs的变化是重要机制。其结果表明,粪便中丁酸盐含量越高,预示着胰岛素反应越好;另一方面,粪便中丙酸含量升高则会增加2型糖尿病风险,而这些均与基因有一定关系。

 

益生菌如何降血糖?

越来越多的研究表明菌群失调造成内毒素入血所致的慢性炎症,是糖尿病等代谢性疾病发展的重要因素之一。菌群紊乱失衡,可引发全身慢性反应炎症,从而导致胰岛β细胞损伤和胰岛素抵抗下降,同时影响体内其他细胞对糖分的吸收用于转化能量,造成人体机能难以正常运转,最后引发一系列并发症。已有研究证明,益生菌补充剂可以降低代谢性内毒素血症,改善小鼠的血糖控制情况。

此外,益生菌能降低LPS(细菌脂多糖)浓度,减少炎症反应,提高胰岛素敏感性,改善胰岛素抵抗血糖,进而达到防治糖尿病的目的。益生菌对改善糖尿病的可能机制如下图所示。这些研究中使用的益生菌主要为乳酸杆菌属( Lactobacillus )和双歧杆菌属(Bifidobacterium)所以益生菌作为一种新的干预方式,逐渐成为相关领域的研究热点。

双歧杆菌对缓解糖尿病有哪些循证研究?

近几年,国内团队对益生菌制剂对糖尿病患者血糖控制之间的关联性也进行了临床研究和探索。双歧杆菌四联活菌片是一种口服的复方制剂,主要由婴儿双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、粪肠球菌、蜡样芽孢杆菌构成,前三者属于健康人体肠道正常菌群,补充该菌群后可抑制肠道中某些致病菌,维持肠道正常蠕动,后者在肠道中定植,消耗氧气,为双歧杆菌等厌氧菌营造厌氧环境,促进其生长和繁殖。国外文献指出,益生菌补充剂对于T2DM的FPG,HbA1c,HOMA-IR有一定的改善,有效改善葡萄糖代谢。亦有研究表明一种新型益生菌治疗新发超重T2DM有助于降低血糖,改善胰岛素敏感性。国内多中心临床研究结果显示:对于肥胖的糖尿病患者观察组予以双歧杆菌四联活菌片治疗3个月后,HbA1c较基线的下降趋势比对照组更明显。

2017年,赵维纲团队进行了7个中心的RCT研究,对益生菌和糖尿病患者血糖控制的关联性进行初探。研究发现,2型糖尿病患者口服双歧杆菌四联活菌片12周后,主要疗效指标HbA1c较基线呈现降低,延长治疗周期,可能有助于改善血糖控制。

观察组与对照组相比

 

2020年赵淑杰团队,对初诊超重2型糖尿病患者血糖控制进行研究。研究发现,双歧杆菌四联活菌片可以通过调节TLR4水平从而改善炎症状态,对超重2型糖尿病患者血糖、血脂及胰岛素抵抗有一定的改善。

观察组与对照组相比

参考文献:

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[2] Martin AM, et al. The gut microbiome regulates host glucose homeostasis via peripheral serotonin[J].Proc Natl Acad Sci USA. 2019; 116(40): 19802-19804.

[3]张洁, 徐焱成, 吴玉文. 肠道菌群与糖尿病[J]. 天津医药, 2019,47(6): 667-672.

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