2017～2019年辽宁地区老年2型糖尿病患者和健康人员肠道微生态菌群情况比较

吴娜 于洪宇 (锦州医科大学，辽宁 锦州 121000)

慢性非传染性疾病已经成为当今世界最主要的死亡原因，主要包括糖尿病(DM)、心脑血管疾病、恶性肿瘤等〔1〕。而DM是最重要的慢性非传染性疾病致病之一，目前全球患病人数已超过4亿例〔2〕。近年来，DM尤其是2型DM(T2DM)发病人数不断增加，老年患者随病程迁延，治疗难度逐渐增大。随着相关研究进展，DM发病除了与遗传、饮食习惯、运动等有关，肠道菌群可能也发挥了重要作用。多项研究发现，肠道菌群能通过调节宿主物质能量代谢、改善炎症反应从而参与多种代谢疾病的发生和发展过程〔3,4〕。本研究分析肠道菌群在T2DM发生和发展中可能起到的作用。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2017年1月至2019年3月锦州医科大学附属第一医院627例老年T2DM患者粪便样本纳入T2DM组和214例体检健康人员粪便样本纳入正常组。T2DM组男340例，女287例，平均年龄(72.4±8.6)岁；正常组男112例，女102例，平均年龄(69.3±7.7)岁，两组性别、年龄比较差异无统计学意义(P>0.05)。纳入标准：①参考《中国2型糖尿病防治指南(2013年版)》〔5〕，患者确诊为T2DM；②年龄65岁以上；③患者知情并签署知情同意书。排除标准：①肝肾等重要脏器严重损害；②近期有服用过微生态制剂或抗生素；③无腹泻、便秘等消化道疾病或胃肠手术史；④患者资料不全等。本次研究提交医院医学伦理委员会审核并通过。

1.2方法 所有患者就诊时采集其粪便样本，将新鲜粪便样本(10±5)g于2 h内速冻于-80℃冰箱中。采用TIANamp Stool DNA Ki试剂盒提取200 mg样本中微生物的总DNA，然后将所提取的DNA为模板，根据菌群16 S rRNA V3序列设计各类菌种特异性引物，并在Blast基因库中对比其特异性，引物序列见表1。采用Applied Biosystems实时荧光定量PCR仪(美国赛默飞公司，ABI 7500型)对肠道中常见几种细菌进行定量测定，反应条件：反应条件为95℃，以101～108拷贝/L浓度取1 g粪便中基因拷贝数的对数1 g/g表示细菌数量。采集所有研究对象空腹静脉血检测糖化血红蛋白(HbA1c)水平，检测仪器为HPLC法测定仪(Bio-Rad公司，D10型)。

表1 各类菌种特异性引物序列

1.3统计学方法 采用SPSS22.0软件进行t及χ2检验、Pearson相关分析。

2 结 果

2.1两组肠道主要菌群数目比较 T2DM组柔嫩梭菌类、双歧杆菌、肠球菌数目明显高于正常组，乳杆菌、拟杆菌数目明显低于正常组，差异均有统计学意义(均P<0.05)，见表2。

2.2两组各菌属占总菌群比例比较 T2DM组肠球菌、柔嫩梭菌类占总细菌比例明显高于正常组，球形梭菌类、拟杆菌数占比明显低于正常组，差异均有统计学意义(均P<0.05)，见表3。

2.3不同HbA1c水平老年T2DM患者肠道菌群比较 将T2DM患者分成血糖控制良好组(HbA1c<6.5%)和血糖控制不良组(HbA1c≥6.5%)，血糖控制不良组拟杆菌数明显低于血糖控制良好组，肠球菌属明显高于血糖控制良好组，差异均有统计学意义(均P<0.05)，两组双歧杆菌、乳杆菌等益生菌数量差异无统计学意义(P>0.05)，见表4。

2.4HbA1c水平与老年T2DM患者肠道菌群相关性 血糖控制良好组HbA1c水平〔(6.37±0.97)%〕明显低于血糖控制不良组(7.72±1.20)%，差异有统计学意义(t=13.278,P=0.000)相关性分析显示，HbA1c水平与肠球菌数目呈正相关(r=0.846，P<0.001)，与拟杆菌呈负相关(r=-0.873，P<0.001)。球形梭菌类(r=-0.231，P=0.054)、柔嫩梭菌类(r=0.246，P=0.051)、双歧杆菌(r=-0.154，P=0.062)、乳杆菌(r=-0.205，P=0.059)、大肠杆菌(r=0.211，P=0.066)与HbA1c水平关系不显著。

3 讨 论

人体胃肠道是体内最大的细菌聚集地，有超过1 014个细菌，是人体所有体细胞总数的10倍以上。尽管个体外在差异变化较大，但人体内部主要微生物构成种类较为稳定〔6，7〕。且众多细菌在肠道中共生形成肠黏膜屏障，防止病菌入侵、合成人体所必需维生素和分解有害物质，在多项生理功能和代谢活动中起到重要作用〔8〕。研究发现，肠道菌群可通过参与机体能量物质代谢、调节人体微炎症反应、促进肠源性激素分泌等方式参与糖尿病等多种代谢性疾病发展过程〔9〕。

本研究调查结果显示2017～2019年辽宁地区老年T2DM患者，菌群数量以球形梭菌、柔嫩梭菌和拟杆菌为主，且球形梭菌和拟杆菌的总数量超过肠道总菌群数量，推测原因可能是扩增总菌群的通用引物特异性不强而造成总菌群测定数量偏低〔10〕。已有研究发现，T2DM患者肠道厚壁菌数量相比于普通人群偏高，而拟杆菌数量偏低〔11〕。厚壁菌能从人体摄入食物中分解的能量高于拟杆菌，且肠道内菌群数量可随人体新陈代谢变化而调整。肥胖是诱导T2DM发生的主要环境因素，检测肥胖人群减重后肠道内菌群发现，厚壁菌数量减少而拟杆菌数量增加〔12〕。此外，有研究发现拟杆菌能利用食物颗粒、脱落肠道上皮细胞等，根据环境中糖类水平变化，调节器基因组编码的大量糖基水解酶、代谢酶类，帮助机体有效利用食物中多糖。姚尧等〔13〕在GF小鼠肠道内接种拟杆菌可加快葡萄糖运输至需要部位，有助于宿主进行正常功能，推测拟杆菌可能通过参与物质能量代谢过程在机体代谢疾病发展中起到一定作用。

随着近年来对肥胖、DM等代谢性疾病的肠道菌群研究增多，发现补充外源性益生菌可改善系统炎症反应水平和代谢性内毒素血症。Sheng等〔14〕研究发现，T2DM及肥胖患者体内乳酸杆菌及双歧杆菌随HbA1c水平升高而降低，但本研究发现两者与HbA1c水平无明显相关性，推测原因可能是不同研究样本数量不同，引发结果偏差较大，也可能是T2DM患者在高血糖刺激下自身肠道菌群发生应激性改变，引发益生菌明显增加，以逆转机体慢性炎症反应〔15〕。

本研究还发现，肠球菌在T2DM患者体内数量明显高于正常人群，肠球菌是患者发生院内感染的主要病原菌之一，可引发尿路、皮肤感染，甚至引发腹腔炎、脑膜炎、心内膜炎等。T2DM患者随病程迁延同样易并发皮肤、尿路感染等疾病，但肠球菌数量增加及与HbA1c水平呈正相关，与DM易并发以上疾病是否存在重叠效应尚需进一步研究和探讨。

综上所述，2017～2019年辽宁地区老年T2DM患者肠道微生态相比健康人员存在一定程度的肠道菌群失衡，主要表现为肠球菌水平偏高和拟杆菌水平偏低，推测肠道菌群在T2DM发生和发展中起到一定作用，但具体机制尚需进一步研究和探讨，已有相关研究发现微生态制剂能通过改变肠道微生态来改善机体糖耐量〔16〕，提示调节肠道菌群结构和控制血糖水平可作为一种控制T2DM病情发展的方式。