劉書言
昆明醫(yī)科大學第二附屬醫(yī)院 云南昆明 650101
人體當中存在的微生物比較多,可以將人體看成兩套基因組,自己和微生物,其對人體都至關重要。機體腸道菌群結構、成分會嚴重影響人體自身的健康,會導致肥胖、消瘦,也會誘發(fā)糖尿病[1]?;诖?,需要研究其與2 型糖尿病存在的關系。
人體內細菌存在的重點大約為1-2kg 左右,其中腸道中存在了90%,菌種超過1000 種。不同腸段之間,菌群的分布也有明顯的差異,十二指腸的菌群分布和胃部十分類似,包括葡萄球菌、乳酸菌和酵母菌等。回腸當中存在梭桿菌、雙歧桿菌,結腸當中主要為雙歧桿菌、真桿菌、梭桿菌等。一般來說,腸道當中菌群的數(shù)量從近到遠逐漸增長,并且具有層次性和規(guī)律性,能夠避免遭受有害菌和病菌的侵襲。在淺層的細菌包括腸球菌和大腸桿菌,處于中層的細菌主要為擬桿菌、消化鏈球菌、優(yōu)桿菌等,處于深層的細菌包括厭氧乳酸菌、雙歧桿菌等,能夠緊貼在腸粘膜表面,深層和中層的細菌聯(lián)合被叫做膜菌群,也被叫做固有菌。
腸道中的微生物群分成三個部分,主要為:①生理性細菌。這種細菌能夠與宿主一同生存,在腸道中的占比比較高,超過90%。包括消化球菌、乳桿菌、有桿菌等,是腸道當中的優(yōu)勢菌群;②條件致病菌。這類細菌與宿主共棲在腸道微生態(tài)平衡當中并不具有有害性,但是在一定條件下會具有侵襲性,會傷害人體,包括腸桿菌和腸球菌等,是腸道當中的非優(yōu)勢菌群;③病原菌。這類細菌并不能夠長期定植在宿主體內,在生態(tài)平衡的狀態(tài)下,數(shù)量不會明顯增加致病,但是如果菌群失調,致病作用就會更加明顯,是一種有害菌。
研究顯示腸道菌群的組成當中,飲食是十分重要的因素[2]。腸道微生物群如果失調,長期攝入低膳食纖維和高脂肪的食物能夠減少有益菌的數(shù)量,就會增加病菌數(shù)量,逐漸改變腸道菌群。以我國為例,漢族人群都能夠攝入大營養(yǎng)和小營養(yǎng),而哈薩克族人尤其是牧民,幾乎不能夠攝入小營養(yǎng),以高蛋白、高碳水化合物為主要的飲食結構,而維吾爾族的人群飲食以低脂、低蛋白為主,大營養(yǎng)失衡的同時,攝入的小營養(yǎng)完全不足。由于飲食結構并不平衡,因此哈薩克族人群的高血脂和高血壓的發(fā)病率比較高,維吾爾族人群的2 型糖尿病發(fā)病率比較高,從中能夠看出飲食結構對人類腸道微生物群的影響十分明顯。
多形擬桿菌中包括的糖基水解酶比較多,大約有170 多種,能夠分解食物當中的糖苷鍵。從中能夠看出,多形擬桿菌能夠促進脂肪的積累,而促進脂肪積累是由于其能夠有效分解植物多糖,促進宿主對植物多糖的吸收和儲存,因此機體對于胰島素的抵抗作用會有一定的增強,因此發(fā)生2 型糖尿病的幾率就會明顯提升。
慢性炎癥會對身體造成破壞從而誘發(fā)慢性疾病,是肥胖、糖尿病十分重要的因素。腸道微生物群失調,長期使用高脂和低膳食纖維的食物會增加腸道的病菌數(shù),而腸粘膜表面生成的細菌對腸屏障具有保護作用,這種細菌被稱為友好細菌,需要膳食纖維生長,如果攝入的膳食纖維比較少,就會減少有益菌,有害菌就會增多,增加腸道通透性,血液里的毒素就會提升,免疫系統(tǒng)會對泌炎癥因子造成感染。炎癥因子隨著時間的增長就會遍布全身,從而造成慢性疾病。
臨床研究顯示,2 型糖尿病患者通過胃旁路術治療閑置不同腸段,能夠明顯改善病情[3]。食物通過結腸和后腸回腸等,卻并沒有改善糖尿病的病癥。這是由于腸促激素能夠改善胰島β 細胞功能,對胰島素的分泌具有一定的促進作用,會對高血糖素的分泌形成有效的抑制,對血糖進行平穩(wěn)的控制。另外腸促激素會減少腸壁通透性,能夠降低炎癥因子的滲入,對腸黏膜形成保護作用。從中能夠看出,2 型糖尿病的腸道微生物群改變是否存在腸促激素肽進行介導。
細菌發(fā)酵大多為糖代謝產(chǎn)物,包括氣體和短鍵脂肪酸,結腸中氣體最為主要的成分分別為二氧化碳和氫氣。腸道微生物群基因攜帶的酶比較多,如水解酶類、氧化還原酶、氫化酶等代謝底物而產(chǎn)生相應的鹽,其會被分解成為二氧化碳和氫氣。腸道里產(chǎn)甲烷能夠以二氧化碳作為電子受體,甲酸和氫氣能夠促進其對多糖的利用。對人腸道體外進行研究發(fā)現(xiàn),丁酸能夠恢復腸黏膜自身功能,對炎癥細胞因子的形成具有抑制作用,對腸道上皮細胞的腫瘤壞死因子的分泌有減少作用,具有抗腫瘤和抗炎的效果[4]。
正常細菌在一定條件下可以穿過完整的黏膜上皮進入到組織當中,這個過程會產(chǎn)生內源性感染。一些疾病會造成菌群失調,降低免疫功能,對腸黏膜屏障形成破壞,增加腸通透性,造成器官和組織感染,病情進一步惡化甚至死亡。一些細菌不僅會在腸道內存在,還會移位到脂肪等器官中,這顯示人體的微生態(tài)研究已經(jīng)開始了新的領域。
很多中藥的成分并不被血液吸收,但是治療效果明顯,這就顯示是通過對微生物群進行調節(jié)發(fā)揮的作用,研究顯示失調的腸道微生物在糖尿病等慢性疾病的發(fā)生中至關重要?;诖?,如果能夠對微生物的結構進行糾正,就能夠充分發(fā)揮治療的效果。當前對于腸道微生物群的分布、作用、結構等有了一定的研究,未來可以利用微生物群譜對2 型糖尿病進行診斷,通過對腸道微生物群進行調整的方式治療,提升對2 型糖尿病的治療效果。