俞 佼 徐積兄

(南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院，江西 南昌 330006)

腸道菌群的影響因素及其與糖尿病的關(guān)聯(lián)

俞 佼 徐積兄

(南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院，江西 南昌 330006)

腸道菌群;糖尿病;代謝性疾病

隨著近年來(lái)腸道微生物研究方法的進(jìn)展，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于腸道群菌研究也越來(lái)越深入，而腸道菌群作為人體的重要組成部分，與人體健康的密切關(guān)系也日益引起重視。腸道菌群的失調(diào)不僅與克羅恩病、潰瘍性結(jié)腸炎、結(jié)腸癌等腸道疾病有關(guān)，與肥胖、糖尿病、脂質(zhì)代謝紊亂等代謝性疾病的關(guān)系也引起了極大的關(guān)注。腸道菌群受到多種因素的影響，如飲食、藥物、益生菌、衛(wèi)生條件、年齡、性別、基因型、地域等。

1 腸道菌群概述

人的消化道內(nèi)存在著數(shù)量龐大、種類(lèi)繁多的微生物，統(tǒng)稱腸道菌群。嬰兒自出生起就與腸道菌群為伴，此時(shí)的腸道菌群穩(wěn)定性極低，直到2～3歲時(shí)建立起穩(wěn)定的進(jìn)食固體食物的習(xí)慣后，腸道菌群才類(lèi)似于成人并趨于穩(wěn)定〔1〕。人體腸道內(nèi)的微生物數(shù)量是人體自身細(xì)胞總數(shù)的10倍，達(dá)到100萬(wàn)億，其編碼的基因是人體自身基因的150倍以上，其中超過(guò)99%是細(xì)菌，僅有0.1%屬于真核生物和病毒，其余的是古生菌，其中細(xì)菌的種類(lèi)達(dá)到了1 000～1 150種。在微生物分類(lèi)學(xué)水平上，腸道菌群中的90%以上屬于厚壁菌門(mén)和擬桿菌門(mén)，余下的大部分屬于變形菌門(mén)，還有數(shù)量極少的疣微菌門(mén)和放線菌門(mén)、藍(lán)藻菌門(mén)等〔2〕。隨著近幾十年來(lái)對(duì)腸道菌群研究的深入，學(xué)者們?cè)絹?lái)越意識(shí)到：腸道菌群在宿主的生理功能和代謝方面扮演著極為重要的角色。近年來(lái)提出腸道菌群可以被視為宿主后天獲得的一個(gè)“虛擬器官”(virtual organ)，它與宿主共同進(jìn)化，互利共生，參與宿主的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝，在分解代謝宿主攝入的碳水化合物和蛋白質(zhì)的同時(shí)為宿主提供自身不能合成的酶和能量代謝中間物。腸道菌群通過(guò)降解發(fā)酵低聚糖等宿主自身不能消化的碳水化合物生成丁酸、丙酸等短鏈脂肪酸，而短鏈脂肪酸不僅是腸上皮細(xì)胞重要的能量來(lái)源，還可以促進(jìn)腸上皮細(xì)胞的代謝、生長(zhǎng)。這樣一個(gè)體量巨大、構(gòu)成復(fù)雜的“虛擬器官”，與心臟、肝臟等器官的不同不僅體現(xiàn)在其擁有自己獨(dú)特的DNA，更體現(xiàn)在與實(shí)質(zhì)人體器官相比，腸道菌群容易被飲食、藥物等外界因素干擾，從而對(duì)宿主的健康狀態(tài)產(chǎn)生影響〔3～5〕。

2 腸道菌群的影響因素

成人的腸道菌群相對(duì)穩(wěn)定，主要由厚壁菌門(mén)和擬桿菌門(mén)及其他一些含量較少的菌門(mén)組成。由美國(guó)華盛頓大學(xué)牽頭的一項(xiàng)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)5年納入37位健康成人的腸道菌群研究發(fā)現(xiàn)，在接受觀察的5年時(shí)間內(nèi)，人體腸道菌群中60%～70%的菌株保持穩(wěn)定，這些更穩(wěn)定的菌株在腸道菌群中的相對(duì)豐度也最高最；腸道菌群的穩(wěn)定性遵循一個(gè)冪律函數(shù),并由此推斷人體中的大部分菌株存在腸道內(nèi)的時(shí)間長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年〔6〕。同時(shí)也觀察到在門(mén)水平，擬桿菌門(mén)和放線菌門(mén)較不易受干擾，而厚壁菌門(mén)和變形菌門(mén)較不穩(wěn)定。這些結(jié)果與另一項(xiàng)時(shí)間更長(zhǎng)而隊(duì)列較小的研究得出的結(jié)果一致。該研究認(rèn)為個(gè)體間腸道菌群存在差異，每個(gè)個(gè)體的腸道菌群中有其特異的菌株，大多數(shù)菌株在很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)一直存在于腸道內(nèi)，而在菌株種類(lèi)相對(duì)穩(wěn)定的同時(shí)，菌株的相對(duì)豐度會(huì)因環(huán)境變化而產(chǎn)生改變〔7〕。

2.1 飲食與腸道菌群 飲食與腸道菌群的構(gòu)成密切相關(guān)，不同的飲食習(xí)慣對(duì)于腸道菌群有很大的影響。Zhang等〔8〕的研究發(fā)現(xiàn)投喂高脂飼料的小鼠腸道菌群中雙歧桿菌數(shù)量非常少，而產(chǎn)內(nèi)毒素和具有硫酸鹽還原功能的脫硫弧菌數(shù)量增多。脫硫弧菌是一種硫酸鹽還原菌，可以把硫酸鹽還原成具有腐蝕性和致癌性的硫化。Cani等〔9〕的研究得到了類(lèi)似的發(fā)現(xiàn)，高脂飲食導(dǎo)致小鼠腸道菌群中的雙歧桿菌等有益菌減少，而其他能產(chǎn)生內(nèi)毒素〔脂多糖(LPS)〕的菌株明顯增多,機(jī)體出現(xiàn)低度炎癥反應(yīng)。Hildebrandt等〔10〕發(fā)現(xiàn)從普通飼料轉(zhuǎn)換為高脂飲食會(huì)導(dǎo)致小鼠厚壁菌門(mén)和變形菌門(mén)增多，擬桿菌門(mén)減少。Lin等〔11〕發(fā)現(xiàn)給予大鼠8 w高脂飲食后，大鼠腸道菌群中的厚壁菌門(mén)/擬桿菌門(mén)比例顯著高于對(duì)照組。Turnbaugh等〔12〕把人的糞便移植到無(wú)菌的C57BL/6J小鼠腸道中，得到菌群人源化的小鼠，起初給予低脂高纖維飲食，一段時(shí)間后轉(zhuǎn)而給予高脂高糖的西式飲食，通過(guò)對(duì)糞便樣本測(cè)序后發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)變成高脂高糖的西式飲食后，小鼠腸道菌群中無(wú)害芽孢梭菌、腸球菌增多，而擬桿菌減少。另一項(xiàng)研究在給予小鼠8 w的高脂飲食后，通過(guò)分析高脂組和對(duì)照組的腸道菌群發(fā)現(xiàn)，高脂飲食組的大腸埃希菌和腸球菌分別增長(zhǎng)了1.2倍和1.3倍，與此同時(shí)乳酸桿菌減少了1.4倍〔13〕。高糖飲食也可以使腸道菌群的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，雄性Wistar大鼠接受60 d的高糖飲食后，腸道菌群中的大腸桿菌和梭菌屬相對(duì)豐度增加，乳酸桿菌減少，其血液及組織中的炎癥反應(yīng)增強(qiáng)〔14〕。以上研究均為動(dòng)物層面，提示高脂、高糖飲食的攝入均會(huì)使小鼠或大鼠的腸道菌群構(gòu)成發(fā)生變化。

生活在各個(gè)大陸、地區(qū)的人有其各自獨(dú)特的飲食習(xí)慣，歐洲人的飲食習(xí)慣是富含奶酪、黃油等高脂肪高熱量，而非洲人的飲食習(xí)慣則是低熱量高膳食纖維。高通量測(cè)序比較歐洲兒童和來(lái)自非洲西部?jī)?nèi)陸國(guó)家布基納法索的農(nóng)村兒童的腸道菌群，發(fā)現(xiàn)兩者的腸道菌群存在顯著差異。在高熱量高脂飲食的歐洲兒童腸道菌群中，與纖維素和木聚糖水解相關(guān)的普雷沃氏菌和木聚糖菌完全缺失，而低熱量高膳食纖維飲食的非洲兒童的腸道菌群中富含擬桿菌門(mén)，尤其是普雷沃氏菌和木聚糖菌，而厚壁菌門(mén)相對(duì)較少；此外，還發(fā)現(xiàn)在非洲兒童的腸道中短鏈脂肪酸顯著多于歐洲兒童，腸桿菌科(主要是志賀桿菌和大腸埃希菌)豐度比歐洲兒童小。這一研究結(jié)果提示非洲兒童的腸道菌群對(duì)富含多糖的飲食做出了適應(yīng)性的變化，以保證能從富含膳食纖維的飲食中充分?jǐn)z取所需能量，同時(shí)減少了發(fā)生腸道炎癥性和傳染性疾病的發(fā)生；而歐洲兒童由于日常飲食中缺乏膳食纖維，可能是導(dǎo)致纖維素和木聚糖水解相關(guān)的普雷沃氏菌和木聚糖菌缺失的原因〔15〕。另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)增加膳食纖維攝入可以使腸道菌群的多樣性增加，同時(shí)也可以使腸道菌群中的普雷沃氏菌豐度增加〔16〕。

除了飲食中的營(yíng)養(yǎng)素組成不同會(huì)影響腸道菌群，給予小鼠相同的食物，而僅僅限制每日攝入總熱量也會(huì)使小鼠的腸道菌群產(chǎn)生變化。Zhang等〔17〕研究表明，長(zhǎng)期減少小鼠每日攝入熱量的30%，小鼠腸道菌群中的雙歧桿菌和乳酸菌增多，并且小鼠血清中脂多糖結(jié)合蛋白水平降低，提示限制熱量攝入可以促進(jìn)腸道有益菌的生長(zhǎng)，減輕腸道抗原引起的炎癥。以上研究結(jié)果表明膳食結(jié)構(gòu)及能量攝入的多少都能影響腸道菌群的平衡，從而進(jìn)一步影響宿主的健康。

2.2 藥物與腸道菌群 許多研究發(fā)現(xiàn)，抗生素、二甲雙胍、黃連素等藥物都可以使腸道菌群發(fā)生變化，從而對(duì)機(jī)體狀態(tài)產(chǎn)生影響。一項(xiàng)針對(duì)芬蘭2～7歲兒童的研究發(fā)現(xiàn)，使用大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)抗生素與之后腸道菌群組成及代謝的長(zhǎng)期改變相關(guān)：放線菌門(mén)減少，擬桿菌門(mén)和變形菌門(mén)增加；膽鹽水解酶減少及大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)耐藥性增加；且與哮喘發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)上升及體重增加相關(guān)。而盤(pán)尼西林對(duì)腸道菌群的影響弱于大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)〔18〕。除了抗生素以外，許多中藥提取物也可以使腸道菌群發(fā)生改變。臺(tái)灣長(zhǎng)庚醫(yī)院的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)靈芝提取物可以降低高脂飲食小鼠的體重，減輕炎癥反應(yīng)和胰島素抵抗，降低腸道菌群厚壁菌門(mén)/擬桿菌門(mén)比值和內(nèi)毒素水平，維持腸道屏障完整性并降低內(nèi)毒素血癥〔19〕。Zhao等〔20〕研究發(fā)現(xiàn)黃連素和二甲雙胍都可以逆轉(zhuǎn)高脂飲食引起的小鼠腸道菌群改變，并且都顯著降低腸道菌群的多樣性，134種與肥胖表型相關(guān)的OTU受到這兩種藥物的調(diào)控，其中60種OTU減少，而產(chǎn)短鏈脂肪酸細(xì)菌增多。質(zhì)子泵抑制劑(PPI)是全球范圍內(nèi)廣泛使用的十大藥物之一，有研究發(fā)現(xiàn)PPI的使用與腸道感染相關(guān)，尤其是艱難梭菌感染。PPI使用者的腸道菌群中腸球菌屬、鏈球菌屬、葡萄球菌屬和條件致病菌大腸桿菌顯著增多〔21〕。

3 腸道菌群與糖尿病

越來(lái)越多的研究結(jié)果表明腸道菌群微生態(tài)與糖尿病之間存在密切的關(guān)系。de Goffau等〔22〕的研究發(fā)現(xiàn)產(chǎn)丁酸鹽和產(chǎn)乳酸鹽的細(xì)菌減少與β細(xì)胞的自身免疫相關(guān)，此外還發(fā)現(xiàn)患有β細(xì)胞相關(guān)的自身免疫病兒童的腸道菌群中缺乏雙歧桿菌，產(chǎn)丁酸鹽和乳酸鹽的細(xì)菌減少而擬桿菌增多；另一項(xiàng)研究在西班牙患1型糖尿病兒童的腸道菌群也發(fā)現(xiàn)了相似的變化，提示腸道菌群的結(jié)構(gòu)變化可能和1型糖尿病有關(guān)〔23〕。一項(xiàng)納入144例1型糖尿病患者和797例對(duì)照的研究通過(guò)對(duì)腸道菌群進(jìn)行宏基因組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)：與對(duì)照組相比，1型糖尿病患者產(chǎn)丁酸鹽細(xì)菌和降解黏蛋白的普雷沃氏菌和Akkermansia菌減少，產(chǎn)乳酸鹽細(xì)菌增多，產(chǎn)除丁酸鹽外的SCFA的細(xì)菌如擬桿菌(Bacteoides)和理研氏菌(Alistipes)也增多，這些都提示腸道菌群可能參與了1型糖尿病患者的自身免疫功能失調(diào)這一過(guò)程〔24〕。

2型糖尿病的發(fā)生是多種因素共同作用的結(jié)果，一些研究發(fā)現(xiàn)2型糖尿病患者中也存在腸道菌群紊亂的現(xiàn)象。一項(xiàng)丹麥哥本哈根大學(xué)主導(dǎo)的納入36例樣本的研究5發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比，糖尿病患者腸道菌群中厚壁菌門(mén)和梭菌綱的數(shù)量明顯減少，擬桿菌屬和普雷沃氏菌屬量增多，擬桿菌門(mén)/厚壁菌門(mén)的比例增高，變形菌門(mén)的數(shù)量也增多，并與血糖正相關(guān)，但與體重指數(shù)(BMI)無(wú)相關(guān)趨勢(shì)〔25〕。國(guó)內(nèi)一項(xiàng)樣本量更大，納入345例樣本的研究通過(guò)對(duì)腸道菌群進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)分析，發(fā)現(xiàn)2型糖尿病患者的腸道菌群呈中度失調(diào)紊亂的狀態(tài),產(chǎn)丁酸鹽細(xì)菌的羅斯氏菌屬和普氏糞桿菌(F.prausnitzii)減少，黏液素降解菌Akkermansia及硫酸鹽還原菌脫硫弧菌屬(Desulfovibrio)以及一些機(jī)會(huì)致病菌增多〔26〕。Rabot等〔27〕的研究同時(shí)給予無(wú)菌小鼠和普通小鼠高脂飼料，結(jié)果普通小鼠在高脂飼料的作用下發(fā)生了胰島素抵抗，而無(wú)菌小鼠在高脂飲食的作用下胰島素敏感性沒(méi)有改變，消耗的飼料較少，排出的糞便中脂肪更多，體重也比普通組的輕，這些研究結(jié)果都說(shuō)明腸道菌群參與了高脂飲食介導(dǎo)的胰島素抵抗的發(fā)生。另一項(xiàng)研究得到了類(lèi)似的結(jié)果，無(wú)菌小鼠在長(zhǎng)時(shí)間的高脂飼料作用下體重沒(méi)有增加，也沒(méi)有出現(xiàn)胰島素抵抗，而這些無(wú)菌小鼠的腸道中一旦接種了正常小鼠的糞便菌群后，再給以一段時(shí)間高脂飼料后，出現(xiàn)了體重增加和胰島素抵抗〔28〕。B?ckhed等〔29〕研究了腸道菌群移植對(duì)無(wú)菌小鼠的影響，把普通小鼠的腸道菌群移植入無(wú)菌小鼠的腸道中，投喂的飼料量不變，接受了菌群移植的無(wú)菌小鼠2 w后便出現(xiàn)了胰島素抵抗和體重增長(zhǎng)，與未接受腸道菌群移植的無(wú)菌小鼠相比體脂肪高57%。這些動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的結(jié)果都提示高脂飼料導(dǎo)致小鼠發(fā)生胰島素抵抗與腸道菌群相關(guān)，而胰島素抵抗是2型糖尿病的發(fā)病基礎(chǔ)之一。

4 腸道菌群參與胰島素抵抗和糖尿發(fā)生的機(jī)制

4.1 腸道菌群與LPS 2型糖尿病、肥胖和胰島素抵抗均以低度炎癥反應(yīng)為特征，而LPS在這些代謝性疾病的炎癥反應(yīng)中起重要作用。LPS是革蘭陰性細(xì)菌細(xì)胞壁外膜的主要成分，由革蘭陰性菌溶解后釋放，是引發(fā)系統(tǒng)炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵因子，又稱內(nèi)毒素。LPS被釋放入血循環(huán)后，與脂多糖結(jié)合蛋白(LBP)結(jié)合，再與其受體CD14結(jié)合，構(gòu)成LPS-LBP-CD14復(fù)合物，激活Toll樣受體4(TLR-4)，引發(fā)炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)，導(dǎo)致大量炎癥因子的轉(zhuǎn)錄合成，參與炎癥反應(yīng)和代謝性疾病的發(fā)生〔30〕。健康人血液中LPS濃度較低，2型糖尿病患者血液中LPS水平明顯升高〔31〕。Cani等〔32〕的研究發(fā)現(xiàn)4 w的高脂飼料干預(yù)后，小鼠腸道菌群中含LPS的變形菌門(mén)細(xì)菌增多，同時(shí)小鼠血清中的LPS水平較干預(yù)前顯著升高2～3倍，達(dá)到代謝性內(nèi)毒素血癥的水平，并出現(xiàn)炎癥反應(yīng)、肥胖和胰島素抵抗；進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)持續(xù)皮下注射LPS也引起小鼠的代謝性內(nèi)毒素血癥，致使空腹血糖升高、高胰島素血癥，達(dá)到與高脂飼料導(dǎo)致的小鼠相似的狀態(tài)；使用抗生素干預(yù)后，高脂飼料小鼠的腸道菌群發(fā)生改變，革蘭陰性菌數(shù)量減少，同時(shí)血清LPS水平降低，胰島素敏感性改善，炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激均減輕。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)高脂飲食可以使小鼠腸道黏膜的通透性增加，腸道菌群產(chǎn)生的LPS更易進(jìn)入血循環(huán)，而使用抗生素干預(yù)可以使腸道黏膜的通透性減輕。CD14是脂多糖結(jié)合蛋白的受體，Cani等〔32,33〕進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)CD14基因缺陷的小鼠可以抵抗高脂飲食和皮下注射LPS誘導(dǎo)的胰島素抵抗。這一系列研究充分說(shuō)明高脂飼料可以調(diào)節(jié)腸道菌群，從而使血清LPS水平升高，引起系統(tǒng)發(fā)生炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致胰島素抵抗和糖尿病的發(fā)生，其中LPS是腸道菌群導(dǎo)致胰島素抵抗的重要中介。

4.2 腸道菌群與短鏈脂肪酸 短鏈脂肪酸包括乙酸、丙酸和丁酸，是腸道菌群酵解腸道中未被宿主消化分解的碳水化合物的產(chǎn)物，是腸道上皮細(xì)胞重要的能量來(lái)源，能維持腸道黏膜的屏障作用；同時(shí)是一種重要的信號(hào)分子，能直接激活G蛋白耦聯(lián)受體41和43。SCFA與GPR43結(jié)合可以抑制炎癥反應(yīng)，誘導(dǎo)遠(yuǎn)端小腸和結(jié)腸上皮的L細(xì)胞分泌GLP-1，參與血糖穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)，起到降低血糖的效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)證明高脂飲食誘導(dǎo)的胰島素抵抗在缺乏GPR43的小鼠體內(nèi)表現(xiàn)地更加突出。SCFA與GPR41結(jié)合活化后可誘導(dǎo)L細(xì)胞表達(dá)胃腸肽類(lèi)激素PYY，并抑制腸道蠕動(dòng)，提高胰島素敏感性〔34,35〕。全基因組關(guān)聯(lián)分析發(fā)現(xiàn)糖尿病患者腸道菌群中產(chǎn)丁酸鹽的細(xì)菌減少，而產(chǎn)非丁酸鹽的細(xì)菌增多〔26〕；丁酸鹽可以抑制NF-κB通路，減輕炎癥反應(yīng)；動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，給高脂飲食中補(bǔ)充丁酸鹽可以逆轉(zhuǎn)高脂飲食導(dǎo)致的胰島素抵抗，提示丁酸鹽對(duì)代謝性疾病可能有保護(hù)作用〔36〕。近期的一項(xiàng)報(bào)道提出，膳食中補(bǔ)充短鏈脂肪酸可以改善血糖和胰島素敏感性〔37〕。這些研究提示腸道菌群可以通過(guò)其代謝產(chǎn)物短鏈脂肪酸影響宿主的代謝，而短鏈脂肪酸對(duì)人體的作用復(fù)雜，能影響許多生理學(xué)進(jìn)程，并對(duì)健康和肥胖、糖尿病、高血壓等疾病產(chǎn)生影響，其機(jī)制復(fù)雜有待進(jìn)一步研究。

4.3 腸道菌群與膽汁酸代謝 膽汁酸是脂類(lèi)食物消化不可缺少的物質(zhì),在膽固醇、膳食脂肪和脂溶性維生素的吸收過(guò)程中起重要作用。膽汁酸和其腸道菌群代謝產(chǎn)物次級(jí)膽汁酸作為重要的代謝調(diào)節(jié)者和關(guān)鍵信號(hào)分子,與FXR、TGR5受體結(jié)合，參與糖類(lèi)、脂質(zhì)代謝的過(guò)程〔38〕。初級(jí)膽汁酸隨食物進(jìn)入腸道，在促進(jìn)脂類(lèi)消化吸收的同時(shí)在腸道菌群的作用下代謝成次級(jí)膽汁酸。腸內(nèi)膽汁酸大部分被腸壁再吸收,經(jīng)肝腸循環(huán)再次排入腸道,從而使有限的膽汁酸最大限度地發(fā)揮作用。腸道菌群通過(guò)調(diào)控膽汁酸代謝參與了肥胖和代謝性疾病的發(fā)生發(fā)展。次級(jí)膽汁酸與腸上皮L細(xì)胞上的TGR5受體結(jié)合可以誘導(dǎo)GLP-1的分泌，調(diào)節(jié)糖代謝穩(wěn)態(tài)。代謝綜合征患者在萬(wàn)古霉素干預(yù)后，血清膽汁酸水平增高的同時(shí)糞便中的次級(jí)膽汁酸減少，外周組織胰島素敏感性改善，且糞便膽汁酸的減少與厚壁菌門(mén)減少相關(guān)，認(rèn)為次級(jí)膽汁酸減少可能是由于厚壁菌門(mén)的減少導(dǎo)致膽汁酸脫羥基作用減弱〔39〕。

5 治療糖尿病的新靶點(diǎn)

腸道菌群逐漸被認(rèn)為是影響宿主新陳代謝的環(huán)境因素，越來(lái)越多的證據(jù)表明腸道菌群與肥胖、糖尿病等代謝性疾病的發(fā)生發(fā)展有關(guān)，但是腸道菌群在這些疾病中的作用還不甚清楚。許多研究表明腸道菌群可能是預(yù)防和治療代謝性疾病的關(guān)鍵，通過(guò)在膳食中補(bǔ)充益生菌、益生元調(diào)節(jié)腸道菌群可以改善宿主的代謝。益生菌是作為膳食補(bǔ)充劑的活菌，許多乳酸菌菌株和雙歧桿菌菌株都被認(rèn)為是益生菌，能調(diào)節(jié)宿主的腸道菌群平衡，如雙歧桿菌被證明可以改善高脂飼料小鼠的胰島素分泌，調(diào)節(jié)血糖穩(wěn)態(tài)，減少體重和體脂肪〔40〕。益生元包括低聚糖、短鏈多糖等，存在于許多食物中，如蔬菜和全谷物。益生元可以被腸道中的菌群發(fā)酵分解為短鏈脂肪酸，選擇性地刺激結(jié)腸中一些有益菌的生長(zhǎng)與代謝，對(duì)宿主產(chǎn)生有益的影響。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中證明服用益生元可以使腸道菌群中的雙歧桿菌增多，炎癥反應(yīng)減輕，提高糖耐量，改善葡萄糖引起的胰島素分泌〔9〕。然而益生菌和益生元對(duì)代謝性疾病的作用還有待進(jìn)一步的研究。糞便菌群移植應(yīng)用在治療艱難梭菌感染腹瀉、潰瘍性結(jié)腸炎已有多年歷史并取得了良好的療效，而在代謝性疾病領(lǐng)域的應(yīng)用亟待探索。一項(xiàng)新近的研究把健康瘦人的糞便菌群移植給患有代謝綜合征的患者，可以顯著改善這些患者的胰島素敏感性，移植后糞便中的丁酸鹽濃度增加，腸道菌群多樣性增加，產(chǎn)丁酸鹽菌相對(duì)豐度增加〔41〕。盡管菌群移植的應(yīng)用前景可觀，但還是存在相當(dāng)大的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)槿裟c道菌群未經(jīng)分離檢測(cè)，則可能含有未知的致病細(xì)菌和病毒，因此急需找出對(duì)糖尿病等代謝性疾病有確切治療作用的菌株應(yīng)用于菌群移植療法。

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〔2016-06-22修回〕

(編輯 曲 莉)

國(guó)家自然科學(xué)基金課題(81460018，81160105)

徐積兄(1974-)，男，教授，主任醫(yī)師，醫(yī)學(xué)博士，碩士生導(dǎo)師，主要從事糖尿病及并發(fā)癥研究。

俞 佼(1992-)，女，在讀碩士，主要從事糖尿病及并發(fā)癥研究。

R589.1

A

1005-9202(2016)24-6282-05；

10.3969/j.issn.1005-9202.2016.24.116