肠道菌群与糖尿病

摘要： 近年来, 肠道菌群与糖尿病的关系成为研究热点。随着对肠道菌群认识的深入, 肠道菌群作为环境因素在调节免疫及代谢性疾病发生中的作用逐渐被大家认识。目前国内外已有大量研究关注肠道菌群影响肥胖和糖尿病的发病机制, 也有研究发现肠道菌群能够从食物难以消化的成分中获取能量, 从而影响人体的能量平衡和代谢。人们通过基因组测序的方法揭示不同类型糖尿病患者肠道菌群的组成、 丰度等, 并在动物体内进行验证, 明确和糖尿病相关的细菌功能。肠道菌群携带的遗传信息可能是未来治疗糖尿病的新突破口。关于2型糖尿病 （T2DM） 及1 型糖尿病 （T1DM） 肠道菌群的研究较多, 但妊娠期糖尿病 （GDM） 肠道菌群的相关研究报道较少。因此, 本文对不同类型糖尿病的肠道菌群特点及肠道菌群参与糖尿病发生的机制作一综述。     

胆汁酸-肠道菌群轴在2型糖尿病中的作用

目的 分析2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)患者和正常人群胆汁酸与肠道菌群差异,探讨胆汁酸-肠道菌群轴在T2DM中的作用。方法 利用代谢组学、16S rRNA测序手段分别对T2DM患者中的血清胆汁酸含量及粪便肠道微生物进行检测及分析,结合斯皮尔曼相关性分析,明确胆汁酸-肠道菌群在T2DM中的代谢对话关系。结果 血清胆汁酸含量和肠道微生物的丰度在T2DM患者与正常人群中存在一定的差异。与正常人群相比,甘氨熊脱氧胆酸、牛磺鹅脱氧胆酸、甘氨鹅脱氧胆酸的含量在T2DM患者中显著降低;T2DM患者中肺炎克雷伯菌属、普拉梭菌属的相对丰度较正常人群明显升高,而狄氏副拟杆菌属、普雷沃菌属、艾克曼菌属、双歧杆菌属的相对丰度明显降低;斯皮尔曼相关性分析表明甘氨熊脱氧胆酸与狄氏副拟杆菌属、艾克曼菌属呈正相关,与克雷伯氏菌属呈负相关。结论 胆汁酸-肠道菌群轴是维持机体稳态的必要因素,在T2DM中发挥重要作用。     

乌梅丸对肥胖小鼠肠道菌群结构的影响

目的： 探讨乌梅丸对肥胖小鼠肠道菌群结构的影响。方法： 利用高通量基因测序技术,对正常对照组小鼠、高脂饮食诱导的模型组肥胖小鼠和乌梅丸干预后的肥胖小鼠的粪便样本进行16SrRNA测序,比较分析各组小鼠肠道菌群结构的差异,并用PICRUSt软件预测差异功能通路。结果： 乌梅丸干预后,肥胖小鼠的体质量显著下降,白色脂肪细胞体积减小,白色脂肪纤维化程度减轻;同时肠道菌群结构发生显著改变,乌梅丸不仅改变了肥胖小鼠肠道多样性,使其趋近于正常对照组小鼠,还在门、属、种3个水平上显著改变了肥胖小鼠的肠道细菌分布比例,使肥胖小鼠肠道内4个菌门、9个菌属、4个菌种的丰度趋近于正常对照组小鼠肠道丰度水平,肠道益生菌（多形拟杆菌、Parabacteroides_goldsteinii、狄氏副拟杆菌）丰度显著上升,且能降低厚壁菌门与拟杆菌门比例。此外上述肠道菌群的改变可引起卟啉与叶绿素代谢、二甲苯退化、D-精氨酸和D-鸟氨酸代谢、苯甲酸降解、生物膜形成-霍乱弧菌、RNA转运、类黄酮生物合成7个通路功能的改变。结论： 乌梅丸可以治疗小鼠肥胖症,改变肥胖小鼠肠道菌群结构。     

褐藻糖胶调节肠道菌群改善2型糖尿病

目的 探讨褐藻糖胶（fucoidan，FPS）对2型糖尿病（Type 2 diabetes millitus，T2DM）大鼠的疗效及肠道菌群的调节作用。方法 采用高脂饮食（high fat diet，HFD）联合链脲佐菌素（streptozotocin，STZ）诱导T2DM大鼠模型，灌胃给予FPS。给药2个月后取血清，测定空腹血糖（fasting blood glucose，FBG）、空腹胰岛素（fasting serum insulin，FINS）及血脂四项；取大鼠新鲜粪便样本进行16S r DNA测序，分析大鼠肠道菌群。结果 与空白组比较，模型组大鼠的FBG、FINS、血脂及肠道菌群都发生紊乱（P<0.05或P<0.01）；与模型组相比，FPS给药可以明显改善大鼠FBG、FINS和血脂四项等指标。16S r DNA分析表明，FPS可以提高菌群Alpha多样性，如丰富度和多样性；Beta多样性分析表明，FPS与空白组更为接近，表明FPS可以显著改善T2DM大鼠粪便菌群的整体结构。物种组成方面，在门水平上，FPS显著增加厚壁菌门（Firmicutes）丰度，并降低拟杆菌门（Bacteroidetes）、放线菌门（Actinobacteria）和变形菌门（Proteobacteria）丰度；在属水平上，FPS显著富集乳杆菌属（Lactobacillus）和毛螺菌属（Lachnospiraceae-NK4A136-group），并降低拟杆菌属（Bacteroides）丰度。LEfSe分析表明乳杆菌属是FPS关键的差异菌种，Spearman相关性分析进一步表明乳杆菌属与FBG及TG呈显著负相关，并与HDL-C极显著正相关。结论 FPS可显著改善T2DM的糖脂代谢，其作用机制可能与调节肠道菌群，特别是与乳杆菌属密切相关。     

琥珀酸曲格列汀对2型糖尿病小鼠肠道菌群的改变

目的:研究琥珀酸曲格列汀对2型糖尿病小鼠肠道菌群的影响。方法:16S rRNA高通量测序法对健康组、T2DM组、琥珀酸曲格列汀组、磷酸西格列汀组小鼠肠道菌群进行测序,利用QIME对数据进行过滤,对物种进行分类和注释。对样品的Alpha多样性指数和Beta多样性指数进行了分析,比较4组的样本菌群丰富度和多样性。结果:结果表明健康组、T2DM组、琥珀酸曲格列汀组、磷酸西格列汀组小鼠肠道菌群结构差异具有统计学意义。与健康组相比,T2DM组的厚壁菌门与拟杆菌门的比值降低,与琥珀酸曲格列汀组比较,T2DM组的Cyanobacteria、Verrucomicrobia、Tenericutes差异具有统计学意义(P<0.05);T2DM组候选生物标志物可能是:Bacilli、Lactobacillales、Lactococcus、Streptococcaceae;琥珀酸曲格列汀组候选生物标志物可能是:Bacteroidia、Bacteroidetes、Bacteroidales、Prevotella、Paraprevotellaceae、Parabacteroides、Porphyromonadaceae;磷酸西格列汀组候选生物标志物可能是:Lactobacillus、Lactobacillaceae、Helicobacter。结论:使用琥珀酸曲格列汀改善小鼠肠道菌落,可能通过改善肠道菌群而达到降糖效果。     

肠道菌群调控肥胖症脂质代谢机制的研究进展

肥胖是全球性健康问题,与多种代谢疾病相关。肠道菌群的特定改变是肥胖和肥胖相关的代谢疾病的重要特征之一。近年来,肠道菌群在肥胖及相关代谢疾病中的作用受到了越来越多的关注,被认为是肥胖潜在的治疗靶点。肠道菌群的组成丰富,其参与宿主脂质代谢机制复杂。本文介绍了肥胖发生发展过程中的代表性菌种,概述了肠道微生物调控宿主脂质代谢的潜在机制的研究进展,以期为基于肠道菌群为靶点的治疗手段和药物研发提供思路。     

干预肠道菌群能否成为糖尿病的治疗途径

肥胖、糖尿病已呈流行趋势。高热量、高脂肪餐、缺乏运动是导致肥胖、糖尿病主要的环境因素。近年研究发现．肠道菌群与肥胖密切相关,肠道菌群除了可以增加体重之外．还可导致代谢性内毒素血症、慢性低活度炎症状态、胰岛素抵。因此,肠道菌群可能是连接环境因素和糖尿病发病之间的桥梁。肥胖及糖尿病具有特征性的肠道菌群特征．节食、代谢手术、减肥除了改善慢性低活度炎症状态、胰岛素抵抗之外,同时伴随相应的肠道菌群改变。通过促菌生、益生元、合生元可显著改善肠道菌群,伴随代谢性内毒素血症、慢性炎症状态、胰岛素抵抗及代谢状态改善。除此之外,对肠道菌群的研究还将有助于发现糖尿病治疗新途径及新药的开发。     

肠道菌群失调与结肠癌发生发展之间关系的研究进展

肠道菌群是机体重要的组成部分,正常状况下肠道菌群保持稳态,在促进营养物质消化吸收、维持肠道正常生理功能、调节机体免疫等众多生命活动中发挥重要的作用。但当体内外环境发生改变,如年龄、饮食习惯、肥胖等代谢性疾病以及抗生素等药物均会造成菌群失调。近年来,很多研究发现肠道菌群失调可以引发多种疾病,其中结肠癌的发生、发展与肠道菌群失调关系密切。同时,有研究资料表明,通过改善肠道菌群的失调状态可降低结肠癌的发生率和抑制结肠癌的生长恶化,但是具体的作用机制尚无清晰的认识。该文就近年来国内外关于肠道菌群失调与结肠癌发生、发展研究的有关热点问题及治疗进行概述,为肠道菌群研究和结肠癌的治疗提供理论参考。     

肠道菌群与肥胖、胰岛素抵抗的关系

肥胖以及2型糖尿病已成为当今世界重要的社会和健康问题。肥胖和2型糖尿病的发生与多种遗传和环境因素有关,其中人体肠道菌群与肥胖和2型糖尿病的发生有着密切的关系。肠道菌群(gut microbiota)为定植在人体消化道内的微生物,数量众多,种类复杂。正常成人     

肠道菌群与免疫抑制剂相互作用研究进展

综述移植术后肠道菌群的变化、常用免疫抑制剂对肠道菌群的影响以及肠道菌群对免疫抑制剂药效药动的作用。在PubMed中检索关键词包括肠道菌群、免疫抑制剂、器官移植三者中两者以上的文献,并从中筛选出与三者之间相互作用有关的文献,并进行整理、讨论和总结。多个文献报道,在不同器官移植后均存在肠道菌群改变的情况。造血干细胞移植会影响到梭状芽孢杆菌的丰度;肝脏移植能影响到多个菌属的肠道菌群,并对肠道菌群的整体水平产生影响;肾脏移植也会影响到多种肠道菌群,研究也发现肠道菌群的组成与丰度改变与肾脏移植后腹泻的发生有明显相关性。肠道菌群和免疫抑制剂之间存在相互作用。研究发现包括霉酚酸、他克莫司、环孢素A等在内的多种临床常用免疫抑制剂在应用一段时间后会对机体肠道菌群组成、丰度产生影响。而肠道菌群对于免疫抑制剂的不良反应以及代谢吸收存在一定影响。免疫抑制剂的应用会影响到肠道菌群的组成与丰度,同时肠道菌群也可能会影响到免疫抑制剂药理或毒理学性质。故而在应用免疫抑制剂的时候需要考虑肠道菌群,从而更好、更安全地应用免疫抑制剂。     

The metabolic effect of gut microbiota on drugs

Abstract

There are more than 1000 species of microbes reside in the human gut, umbering～10¹⁴ microbes. As the invisible organ of human beings, gut microbiota can usually participate in drug metabolism by producing specific enzymes, such as reductase and hydrolytic enzyme, thus affecting the efficacy, toxicity, and bioavailability of drugs. At least 30 commercially available drugs have been shown to be substrates of gut microbes-derived enzymes, and an increasing number of drugs may have the potential to contact with the distal gut with the help of improved release systems or poor solubility/permeability, more drugs are expected to be found to be metabolized through the gut flora. By collecting examples of intestinal flora participating in the metabolism of synthetic drugs and traditional Chinese medicine components, this article provides a comprehensive reference for future researchers to study drug metabolism by intestinal flora. Noticeably, the composition and quantity of intestinal flora varies among individuals, and can be affected by some drug administration (such as antibiotics) or environmental changes (acute plateau hypoxia). This seems to suggest that intestinal flora could have the potential to be a new drug target to affect the efficacy of drugs which can be metabolized by Intestinal flora. Accordingly, understanding the impact of intestinal flora on drug metabolism and clarifying the drug transformation process is of great significance for guiding rational clinical use, individualized use, toxicological evaluation, and promoting drug discovery and development.     

抗菌药物致肠道菌群失调的机制及防治

抗菌药物对人体肠道微生态确有影响。本文综述了肠道菌群的生态学、抗菌药物对肠道菌群的影响、肠道菌群失调的机理与表现．以及微生态制剂在防治肠道菌群失调中的作用。合理应用微生态制剂可减少抗菌药物所致肠道菌群失调。     

妊娠期肝内胆汁淤积症患者的肠道菌群变化及微生物疗法的研究进展

妊娠期肝内胆汁淤积症（ICP）是一种多发于妊娠晚期的疾病,严重影响着母婴结局,其病因和发病机制目前尚不清楚。血清胆汁酸水平是ICP诊断的主要临床依据,肠道菌群在胆汁酸的合成和代谢中起关键作用,肠道菌群及其代谢产物与ICP密切相关。微生物疗法如益生菌的使用可改善肠道微生物群,可作为治疗ICP的新思路。本文就ICP患者胆汁酸变化与肠道菌群之间的关系进行综述,分析肠道菌群与ICP发生发展的关系,发现某些特定菌种（如大肠杆菌志贺菌属、拟杆菌、双歧杆菌以及乳酸杆菌等）与ICP的发展密切相关,并总结益生菌改善胆汁淤积的研究进展,以期为ICP的临床治疗和管理提供新思路。     

Molecular mechanisms of diabetes and atherosclerosis: role of adiponectin

Type 2 diabetes mellitus (T2DM) is a disease characterized by inadequate beta-cell response due to progressive insulin resistance that typically accompanies physical inactivity and weight gain. T2DM is associated with substantial morbidity and mortality related to the associated atherosclerotic cardiovascular risks and diabetic vasculopathies, including microangiopathies (e.g., blindness and renal failure) and macroangiopathies (atherosclerosis). The increasing global prevalence of T2DM is linked to the rising rates of obesity, especially abdominal obesity. Visceral fat accumulation is upstream of obesity-related disorders including atherosclerotic cardiovascular disease (ACVD), and is associated with impaired insulin sensitivity and atherosclerosis through dysregulated production of adipocytokines, especially hypoadiponectinemia. This review article discusses the pathophysiological mechanisms responsible for T2DM and atherosclerosis, focusing on adiponectin. Clinical and experimental studies have shown that hypoadiponectinemia contributes to a variety of life style-related diseases including T2DM and atherosclerosis. It is likely that life-style modification, visceral fat reduction and use of medications that increase serum adiponectin levels (e.g., rimonabant, thiazolidinediones, fibrates, angiotensin receptor blocker and mineralocorticoid receptor blockade) when provided in combination can improve hypoadiponectinemia and thus prevent the development of life style-related diseases including T2DM and ACVD.     

肠道菌群调控骨代谢及中药应用研究进展

肠道菌群是定植在人体内复杂而庞大的微生物群落,肠道菌群及其代谢物短链脂肪酸在参与人体代谢、抵御外来致病菌以及调节免疫机制等方面发挥重要作用。近年来,不少研究发现肠道菌群与骨骼代谢密切相关。肠道菌群可通过营养吸收、短链脂肪酸生成、调节机体免疫、影响机体代谢等多种途径调控骨代谢,影响骨量变化。本文综述了肠道菌群影响骨代谢中骨量变化的潜在途径及作用机制,以及中药干预肠道菌群调控骨代谢的相关进展,以期为骨代谢相关疾病骨质疏松症的防治提供新思路。     

益生菌临床应用的研究进展

益生菌作为人体肠道正常菌群重要组成部分,对维持肠道菌群平衡起重要作用。近年来的研究发现,越来越多的疾病与肠道菌群失调相关,调节肠道菌群平衡对许多疾病的治疗有重要意义,益生菌也随之在胃肠道疾病、肥胖与代谢紊乱相关疾病、抑郁症的防治等许多方面得到应用。益生菌在肾结石和肿瘤的预防与治疗方面的应用前景也引起国内外学者的高度重视,有可能为我们攻克癌症难题提供新思路。与此同时,应用益生菌可能带来的毒副作用也应该引起临床工作者的重视。