类型b
这篇综述文章由Camelia Oana Iatcu、Aimee Steen和Mihai Covasa撰写,分别来自罗马尼亚斯特凡·塞勒·马雷大学医学院生物科学学院、罗马尼亚“格里戈雷·T·波帕”医药大学医学院和美国西部健康科学大学骨科医学院基础医学科学系。该文章发表于《Nutrients》期刊2022年第14卷。
主题介绍 本文探讨了肠道微生物群(gut microbiota)与2型糖尿病及其并发症之间的关系。通过回顾大量文献,作者总结了肠道微生物群在2型糖尿病及其慢性并发症中的作用及潜在机制,并讨论了调节肠道微生物群作为管理这些疾病的一种新策略的潜力。
主要观点
肠道微生物群与2型糖尿病及其并发症的关系 肠道微生物群是一个复杂的生态系统,由数万亿种不同的微生物组成,包括细菌、古菌、病毒、真菌和原生动物。肠道微生物群失调(dysbiosis)通常表现为细菌和真菌多样性和丰度的减少,尤其是那些与功能障碍和各种病理相关的微生物。肠道微生物群失调通过影响胆汁酸代谢、炎症状态、胰岛素抵抗和肠促胰岛素分泌,导致肥胖、代谢综合征和2型糖尿病的发生。此外,肠道微生物群还是慢性全身性炎症的重要参与者,这种炎症是由细菌死亡后释放的内毒素引起的。
肠道微生物群在糖尿病肾病中的作用 糖尿病肾病是2型糖尿病患者常见的严重并发症之一,约有40%的控制不佳的糖尿病患者会发展为糖尿病肾病。研究表明,肠道微生物群失调可能在慢性肾脏病的发展中起重要作用。例如,在慢性肾病患者中观察到双歧杆菌(Bifidobacterium)、拟杆菌属(Bactemides)和乳酸杆菌(Lactobacillus)的比例下降,而副拟杆菌属(Parabacteroides)、肠球菌(Enterococcus)、肠杆菌科(Enterobacteriaceae)和克雷伯菌(Klebsiella)的比例增加。这些变化与系统性炎症有关。一些研究还表明,益生菌或合生元可以改善慢性肾病患者的尿素氮和尿酸水平。
肠道微生物群在糖尿病视网膜病变中的作用 糖尿病视网膜病变是一种常见的眼部微血管并发症,可能导致失明。研究表明,肠道微生物群失调与糖尿病视网膜病变的发展有关。例如,糖尿病视网膜病变患者中拟杆菌门(Bacteroidetes)和放线菌门(Actinobacteria)的比例显著降低,而酸胺梭菌(Acidaminococcus)、大肠杆菌(Escherichia)和肠杆菌(Enterobacter)的比例显著增加。此外,三甲胺N-氧化物(TMAO)等微生物代谢产物也与糖尿病视网膜病变相关。通过给予重组副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei),可以在小鼠模型中减少视网膜毛细血管细胞损失和炎症因子表达。
肠道微生物群在糖尿病神经病变中的作用 糖尿病神经病变是一种神经退行性疾病,常伴有疼痛和麻木。研究表明,肠道微生物群失调与糖尿病神经病变的发展有关。例如,糖尿病神经病变患者中厚壁菌门(Firmicutes)和放线菌门(Actinobacteria)的比例增加,而拟杆菌门(Bacteroidetes)的比例减少。此外,某些特定细菌如巨球形菌(Megasphaera)的存在与胰岛素抵抗密切相关。益生菌或粪便移植可以改善胰岛素抵抗,从而减轻糖尿病神经病变的症状。
肠道微生物群在脑血管疾病中的作用 脑卒中是全球范围内导致残疾的主要原因之一,糖尿病是增加脑卒中风险的因素之一。研究表明,肠道微生物群失调与脑卒中的发生率有关。例如,急性缺血性脑卒中后,实验组小鼠中阿克曼氏菌(Akkermensia municiphila)和梭菌属(Clostridia spp.)的数量显著增加。人类脑卒中患者中乳酸杆菌(Lactobacillus ruminis)的数量增加,而乳酸杆菌(Lactobacillus sakei)的数量减少。短链脂肪酸(SCFA)生产菌如奥德里巴克特(Odoribacter)、阿克曼氏菌(Akkermensia)、瘤胃球菌科(Ruminococcaceae UCg-005)和维提维利斯(Victivallis)的数量也有所增加。
肠道微生物群在冠心病中的作用 冠状动脉疾病是全球发病率和死亡率的主要原因,也是糖尿病患者长期预后的重要决定因素。研究表明,肠道微生物群失调与冠心病的发展有关。例如,冠心病患者中柯林斯菌(Collinsella)、成熟乳酸杆菌(Lactobacilli)、埃希氏菌-志贺氏菌(Escherichia-Shigella)、肠球菌(Enterococcus)和厚壁菌门与拟杆菌门的比例增加。相反,罗氏菌属(Roseburia)和优杆菌属(Eubacterium spp.)、拟杆菌(Bifidobacterium和Prevotella)以及携带丁酸盐的细菌如粪杆菌(Faecalibacterium)、罗氏菌(Roseburia)和直肠真杆菌(Eubacterium rectalae)的数量减少。抗生素诱导的肠道微生物群变化显著改变了宿主代谢,并决定了随后心肌梗死的严重程度。
结论与展望 本文总结了肠道微生物群在2型糖尿病及其慢性并发症中的作用及潜在机制。尽管已有大量研究揭示了肠道微生物群与这些疾病之间的关联,但要证明因果关系仍需进一步的人体试验。未来的研究应致力于识别细菌特征和代谢物,以便早期检测疾病风险,并根据个体的需求、疾病阶段和特点进行个性化治疗。通过益生元、益生菌、合生元或粪便微生物移植调节肠道微生物群可能对2型糖尿病及其并发症的管理有益,但需要更多的人体试验来验证其临床效果。
重要意义与价值 本文的价值在于综合了大量关于肠道微生物群与2型糖尿病及其并发症之间关系的研究成果,为未来的研究提供了方向。通过调节肠道微生物群,有望开发出新的治疗方法,改善2型糖尿病及其并发症的管理。