金家輝,楊 陽,秦 銅,何雨欣,蘇美華

(1.集美大學體育學院,福建 廈門 361021;2.天津中醫(yī)藥大學 研究生院,天津 301617)

2型糖尿病(diabetes mellitus type 2,T2DM)已成全球性的公共衛(wèi)生問題,根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)的調(diào)查,全球范圍內(nèi)T2DM的患病率呈逐年上升趨勢,T2DM的并發(fā)癥已成為人類生命健康和生活質(zhì)量的最大威脅之一[1]。腸道菌群在介導宿主吸收、消化和調(diào)節(jié)生理功能等方面起到至關(guān)重要的作用,而T2DM最先開始的病理變化是糖耐量受損,宿主糖耐量受損會影響腸道微生態(tài)的平衡[2]。糖尿病患者的腸道菌群與正常人相比,其雙歧桿菌門和厚壁菌門的豐富度顯著下降,擬桿菌門與變形桿菌門的豐富度顯著增加,而擬桿菌/厚壁菌的比例與血糖水平呈正相關(guān)[3]。研究發(fā)現(xiàn)：腸道微生態(tài)制劑可改善T2DM患者的胰島素抵抗,調(diào)節(jié)糖代謝[4]。因此,本文采用高級別的循證醫(yī)學方法,對益生菌干預T2DM的隨機對照試驗(randomized con-trolled trials,RCTs)進行系統(tǒng)綜述與meta分析,以期闡明補充益生菌對T2DM患者的作用效果。

1 資料與方法

1.1文獻納入與排除標準 納入標準：①研究類型為RCTs,使用益生菌作為干預T2DM的主要措施。②臨床確診為T2DM的患者且診斷標準符合世界衛(wèi)生組織(WHO)標準,病程≥2年。③所有的RCT研究中記錄了試驗前后患者空腹血糖(FPG)、糖化血紅蛋白(HbA1C)、空腹血漿胰島素(FIns)、穩(wěn)態(tài)模型評估的胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)等指標,且至少包含2個。

排除標準：①重復數(shù)據(jù)或在不同數(shù)據(jù)庫檢索到的相同文獻;②數(shù)據(jù)有明顯錯誤或數(shù)據(jù)不完整;③無所需的結(jié)局指標;④非RCT研究;⑤無法獲取全文。以上工作均為兩名作者獨立完成,若存在分歧,由第三名研究者解決分歧。

1.2檢索策略 在PubMed、Embase、Web of science、中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)知識服務(wù)平臺和維普中文科技期刊數(shù)據(jù)庫進行檢索,中文關(guān)鍵詞：“2型糖尿病”、“糖耐量受損”、“益生菌”、“雙歧桿菌”、“芽孢桿菌”、“鏈球菌”、“乳酸桿菌”、“酵母菌”、“植物乳桿菌”;英文關(guān)鍵詞“Type 2”、“Lactobacillus”、“Probiotics”、“Enterococcus”、“Bifidobacterium”、“Lactococcus”、“Bacillussubtilis”、“Saccharomyces”及其相關(guān)詞。以知網(wǎng)檢索為例,部分檢索策略見表1。檢索的終止時間為2022年11月15日之前的文章。以上工作均為兩名作者獨立完成,所有文獻均符合納入標準與排除標準。

表1 知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫部分檢索策略Tab.1 Search strategies of CNKI database

1.3數(shù)據(jù)提取和質(zhì)量評估 為保證每篇文獻提取數(shù)據(jù)的準確性,包括研究人群的基本信息、益生菌給藥類型和臨床結(jié)局等,此部分由兩名作者共同完成并校驗;文獻的研究質(zhì)量根據(jù)Cochrane手冊[16],借助RevMan 5.3軟件完成。

1.4統(tǒng)計學方法 本文采用RevMan 5.3(北歐Cochrane中心)用于數(shù)據(jù)合成與分析。因不同益生菌干預的持續(xù)時間和使用劑量不同可能會引起臨床異質(zhì)性,本文采用加權(quán)均數(shù)差(WMD)或者均數(shù)差(MD)對固定效應(yīng)模型或隨機效應(yīng)模型進行meta分析,連續(xù)結(jié)局的置信區(qū)間為95%。所有報告的P值均為雙側(cè),顯著性水平設(shè)置為P<0.05。并運用I2的結(jié)果判斷各研究結(jié)果間的異質(zhì)性,其中I2= 0～25%為低水平的異質(zhì)、25%～50%為中水平的異質(zhì)、50%～75%為高水平的異質(zhì);偏倚分析采用漏斗圖,若越靠近中線則不會出現(xiàn)發(fā)表偏倚。

2 結(jié) 果

2.1文獻篩選結(jié)果 通過檢索6個數(shù)據(jù)庫,以兩名研究者分別對檢索的相關(guān)文獻的標題、摘要、關(guān)鍵詞等仔細閱讀,且滿足納入條件,共計1535篇文獻進行初篩;刪除6個數(shù)據(jù)庫中重復的文獻后,其1153篇文獻閱讀主題后,共有106篇文獻進行復篩且兩名研究者通過仔細閱讀全文后,最終有11篇文獻納入研究[5-15],見圖1。

圖1 文獻篩選流程圖Fig.1 Flow chart of literature screening

2.2納入文獻的基本特征 最終納入的11項研究[5-15]來自5個不同國家,11項研究中均為較高質(zhì)量的隨機對照試驗,但兩名研究者多次檢索結(jié)果發(fā)現(xiàn),中東地區(qū)研究居多且質(zhì)量較高。納入的11篇文章均對患者的基線情況進行報道,全部文獻均詳細闡明具體的隨機方法與干預措施,數(shù)據(jù)處理后共計有709名患者納入研究,其中干預組人數(shù)為371名,對照組人數(shù)為338名。納入研究的文獻中,有10篇文獻均為雙盲隨機對照,而有1篇文獻為單盲。結(jié)局指標選擇FPG、HbA1C、FIns、HOMA-IR。納入文獻的基本特征表,見表2。由偏倚風險圖可見,所有納入文獻的隨機試驗設(shè)計均為低風險且設(shè)計合理,見圖2～3。

2.3Meta分析結(jié)果

表2 納入研究的文獻基本特征Tab.2 Basic characteristics of the included studies

圖2 納入研究偏倚風險指標的總體分布圖Fig.2 Overall distribution chart of indicators of risk of bias in included studies

圖3 各研究風險偏倚分布圖Fig.3 Distribution map of risk of bias for each study

2.3.1對FPG的影響 FPG是反映T2DM血糖控制的主要指標之一。對納入的8項研究進行meta分析,與對照組相比,益生菌可顯著降低T2DM患者的FPG(SMD=-0.57;95%CI：-0.77,-0.37;P<0.01);各研究間不存在異質(zhì)性(I2=0%,P=0.51),見圖4。

2.3.2對HbA1C的影響 HbA1C可反映近3個月內(nèi)血糖的控制情況,其常用于T2DM患者的長期血糖監(jiān)測與評價。對納入的6篇文獻進行分析,與對照組相比,益生菌能降低T2DM患者的HbA1C水平(SMD=-0.23;95%CI：-0.43,-0.04;P<0.05);各研究間不存在異質(zhì)性(I2=27%,P=0.23),見圖5。

2.3.3對HOMA-IR的影響 HOMA-IR是用于評價T2DM的胰島素敏感性的重要指標,其反映著胰島素對血糖調(diào)節(jié)的敏感性。對納入的5篇文獻進行meta分析,與對照組相比,益生菌可顯著降低T2DM患者HOMA-IR的水平(SMD=-0.70;95%CI：-0.93,-0.47;P<0.01);各研究間不存在異質(zhì)性(I2=0%,P=0.71),見圖6。

2.3.4對FIns的影響 FIns是反映人體胰腺功能的指標之一,其在糖尿病前期診斷有著重要意義。通過對納入的9項研究進行meta分析,圖7的結(jié)果顯示,與對照組相比,益生菌可顯著降低T2DM患者FIns水平(SMD=-0.41,95%CI：-0.57,-0.25;P<0.01);各研究間不存在異質(zhì)性(I2=0%,P=0.62),見圖7。

圖4 補充益生菌對T2DM患者FPG的影響Fig.4 Effects of probiotic supplementation on FPG in patients with T2DM

圖5 補充益生菌對T2DM患者HbA1C水平的影響Fig.5 Effects of probiotic supplementation on HbA1C levels in patients with T2DM

圖6 補充益生菌對T2DM患者HOMA-IR水平的影響Fig.6 Effects of probiotic supplementation on HOMA-IR levels in patients with T2DM

圖7 補充益生菌對T2DM患者FIns水平的影響Fig.7 Effects of probiotic supplementation on FIns levels in patients with T2DM

2.3.5發(fā)表偏倚與敏感度分析 對納入研究逐個剔除并進行敏感性分析,未發(fā)現(xiàn)有明顯變化,說明本次meta分析較為可靠;本文選擇納入研究中的益生菌干預T2DM患者的FIns水平為指標,采用漏斗圖法檢測發(fā)表偏倚,漏斗圖呈現(xiàn)基本的對稱分布且分布于中線兩側(cè),提示發(fā)表偏倚的可能性較小,見圖8。

圖8 發(fā)表偏倚分析Fig.8 Analysis of publication bias

3 討 論

腸道菌群作為宿主體內(nèi)最大的寄生群落,其攜帶的基因數(shù)量是人類全部基因的150倍,在介導腸道免疫、調(diào)節(jié)能量代謝、降低氧化應(yīng)激等方面具有重要的生理功能[17]。腸道菌群的組成與代謝產(chǎn)物的改變,是許多代謝性疾病發(fā)生發(fā)展的原因之一,同樣腸道菌群的結(jié)構(gòu)變化也影響著T2DM的發(fā)生發(fā)展[18]。

近年來,外源性補充益生菌對T2DM患者血糖控制與糖代謝的改善已備受關(guān)注。本文通過meta分析發(fā)現(xiàn),補充益生菌對T2DM的FPG、HbA1c、FIns、HOMA-IR等指標的改善有著顯著的統(tǒng)計學意義,且所有納入的研究均未報道不良反應(yīng)的發(fā)生,因此補充益生菌對人體相對安全,可將此應(yīng)用至臨床診治中。然而,目前對補充外源性益生菌改善T2DM的機制尚不明確,其作用途徑可能主要有以下5條：第一,攝入益生菌可改變腸道菌群的多樣性,增加短鏈脂肪酸(short chain fatty acid,SCFAs)的合成,改善宿主的能量代謝、降低“饑餓感”中樞的興奮;同時,合成的SCFA可被肌肉組織直接利用,促進胰島B細胞分泌胰島素[19]。第二,補充的益生菌可減少腸道菌群產(chǎn)生過多的支鏈氨基酸(Branched-Chain Amino Acids,BACCs),BACCs含量的減少下調(diào)雷帕霉素靶蛋白復合物(mTORC)信號通路,抑制磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K),降低胰島素抵抗,從而改善T2DM患者的血糖水平[20-21]。第三,肌苷酸 (inosinemonphosphate,IMP)是一種組氨酸產(chǎn)生的代謝終產(chǎn)物,其可激活p38γ/p62/mTORC1途徑來損害葡萄糖耐量和胰島素信號傳導,而補充益生菌可減少IMP的產(chǎn)生,降低p38γ/p62/mTORC1途徑的表達,從而改善胰島素抵抗[22]。第四,腸道菌群作為次級膽汁酸(secondary bile acids,BAs)加工的主要途徑之一,補充益生菌可增加BAs的產(chǎn)生,BAs可通過介導法尼醇酰X受體(FXR)改善宿主的糖代謝,還可以介導膽汁酸受體-5(TGR-5),促進能量消耗和L細胞分泌GLP-1,改善胰島素抵抗和異常糖代謝[23]。第五,補充益生菌可改善腸道內(nèi)革蘭陰性菌與革蘭陽性菌的比列,減少LPS的產(chǎn)生,抑制巨噬細胞聚集和NF-κB炎癥信號通路的表達,從而降低對胰島B細胞的損害,減少胰島素抵抗[24],見圖9。

綜上所述,補充益生菌對糖尿病患者的糖代謝及血糖水平具有明顯的改善作用,其有望成為治療T2DM的重要輔助手段之一,而不同益生菌對不同糖尿病患者的作用機制可能不同,因此今后可加強益生菌對T2DM的作用效應(yīng)及機制研究。另外,本次納入的研究多集中在中東地區(qū)(伊朗)進行,由于受地域、人種、氣候、飲食等因素影響,可能存在益生菌在體內(nèi)的作用效果不同,因此該局限可能降低本次meta分析的可靠性。今后應(yīng)加大相關(guān)臨床試驗,盡量開展不同地區(qū)、不同人種、樣本量較大的益生菌干預糖尿病研究。

圖9 補充外源性益生菌對T2DM患者改善的機制Fig.9 Improvement mechanism of exogenous probiotics supplementation for patients with T2DM