达格列净对初发2型糖尿病患者炎症与肠道菌群的干预性研究分析

董小英,唐彦盼

目前研究提示，肠道菌群在糖尿病发展进程中起重要作用，已证实有许多降糖药物除了改善糖尿病患者的代谢紊乱外，对肠道菌群、炎症等方面也有影响[1]。钠-葡萄糖协同转运蛋白2抑制剂(SGLT2i)通过抑制近端肾小管对葡萄糖的重吸收，增加尿糖等的排泄，是近年研发的新型降糖药。有研究发现[2]此类药物在糖尿病小鼠中可促进肠道细菌酵解，显著增加其盲肠内乙酸、丙酸及丁酸等短链脂肪酸含量，改善肠道菌群，但在糖尿病人群中的研究尚未见报道。本研究以初发的T2DM患者为研究目标，给予达格列净干预治疗，通过对代谢、炎症及肠道菌群相关指标的变化进行分析，初步探讨达格列净对初发T2DM患者炎症及肠道菌群可能的作用，以期为糖尿病患者提供新的治疗思路。

1 资料与方法

1.1 一般资料：收集2018年1月至2019年12月就诊于宁夏大学总医院内分泌代谢病门诊的初发2型糖尿病患者19例为研究对象，其中男性14例，女性5例，平均年龄(46.6±7.44)岁。本课题已获得宁夏大学总医院药物临床试验伦理委员会批准，纳入的患者均已签署知情同意书。

1.2 纳入标准：①按照WHO糖尿病专家委员会报告标准诊断，诊断为T2DM；②筛选时性别不限，年龄达到18岁或以上；③筛选时HbA1c≥7.5且≤10.5%；④筛选时为初发T2DM，均未接受过降糖治疗；⑤能够配合临床观察，自愿签署知情同意书，并完成各项检测者。

1.3 排除标准：①近1个月内应用抗生素、益生菌及保健品者；②合并肿瘤及心、肝、肾、脑血管疾病者；③有内分泌及自身免疫性疾病者；④有炎性肠病、坏死性肠炎病者；⑤急、慢性感染等疾病者；⑥哺乳期或妊娠患者；⑦其他有可能显著干扰肠道菌群的因素。

1.4 实验方法

1.4.1 标本收集：嘱患者晚10点后禁饮食，清晨空腹，由同一人员测量身高(cm)和体重(kg)，根据公式计算出BMI(kg/m2)；空腹抽取前壁静脉血，送至本院检验科以全自动生化分析仪检测FPG、2hPG、TC、TG、HDL-C、LDL-C，以全自动化学发光免疫分析仪检测HbA1c、FINS。计算HOMA-IR=FPG(mmol/L)×FINS(mU/L)/22.5；HOMA-β=20 ×FINS(mU/L)/[(FPG(mmol/L)-3.5]。全程采用同一全自动生化分析仪及化学发光免疫分析仪检测以确保结果准确性。

1.4.2 方法：纳入初发T2DM患者19例，记录一般资料(如年龄、性别、体重及身高)，给予达格列净(阿斯利康，英国)持续24周的药物干预，前两周晨服达格列净5 mg，每日1次。第三周达格列净增量至10 mg(每日1次)持续至干预结束，观察患者干预前、干预12周、干预24周后的BMI、FPG、2hPG、HbA1c、FINS、HOMA-IR、HOMA-β、TG、TC、HDL-C、LDL-C、血浆炎症因子(CRP、TNF-α、IL-6、IL-10、IL-1β)及肠道菌群的变化情况。

1.4.3 实验试剂与仪器：IL-6、TNF-a、IL-10和IL-1β检测均应用南京建成生物酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒(各ELISA试剂盒的批间差异率均<15%，批内差异率均<10%)。

2 结果

2.1 干预前后患者一般资料及临床指标的变化：干预12周后，与干预前相比，HbA1c、FPG、HOMA-IR明显降低(P<0.05)，HOMA-β明显增高(P<0.05)；但BMI、TG、TC、LDL-C、HDL-C、FINS前后比较差异无统计学意义(P>0.05)。干预24周后,BMI、HbA1c、FINS、HOMA-IR明显降低(P<0.05)，HDL-C、HOMA-β明显增高(P<0.05)；但TG、TC、LDL-C前后比较差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。

表1 干预前后患者一般资料及临床指标的变化

2.2 干预前后患者血浆炎症因子浓度变化：患者接受达格列净干预治疗12周后，血浆TNF-α、CRP、IL-1β水平降低(P<0.05)，IL-6、IL-10前后比较差异无统计学意义(P>0.05)；而干预24周与干预前相比，TNF-α、CRP、IL-1β、IL-6水平降低(P<0.05)，IL-10前后比较差异无统计学意义(P>0.05)，见图1(目录后)。

2.3 干预前后肠道菌群相对丰度变化的分析：达格列净治疗前患者肠道菌群以优势菌门如厚壁菌门、拟杆菌门、变形菌门、放线菌门为主。经干预治疗12周和24周后分别检测肠道菌群组成，结果发现治疗后肠道菌群仍以厚壁菌门、拟杆菌门、变形杆菌门及放线菌门为主，厚壁菌门相对丰度在干预后12周、24周均有降低，但差异无统计学意义(P>0.05)。本研究发现放线菌门相对丰度略低，在干预12周和24周后均显著减少(P<0.05)。粪杆菌属(Faecalibacterium)和直肠真杆菌属(Agathobacter)相对丰度在干预12周和24后周均出现了显著增加(P<0.05)，提示服用达格列净可能对肠道菌群属水平菌的组成产生影响。

3 讨论

目前大量研究发现许多降糖药物除了改善糖尿病患者的代谢紊乱外，对肠道菌群、炎症方面也有影响。研究表明[3]，达格列净无论单药还是联合用药治疗，在T2DM发展的各阶段都可降低患者血糖、血脂、尿酸，降低患者血压及体重，改善肾功能，对心血管有保护作用。LEE等发现[4]给予糖尿病模型大鼠达格列净治疗后，可明显降低血糖，单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)、IL-1β、IL-6等水平有所下降，动脉硬化、内皮功能障碍得到改善，肠道菌群发生了改变。另有学者研究提示卡格列净能明显增加慢性肾衰竭小鼠肠道S24-7(未鉴定分类)菌属及双歧杆菌丰度，同时使模型小鼠盲肠中SCFAs含量增加[5]。XU[6]等人研究，恩格列净可提高脂肪的利用和褐变，并通过M2或替代巨噬细胞活化以减轻高脂饮食饲养肥胖小鼠的炎症反应和胰岛素抵抗。本研究发现，达格列净对体重、血糖、血脂均有改善作用，且服药时间越长疗效越好,且能观察到其在减轻胰岛素抵抗及改善β细胞功能方面有一定的作用，这可能与达格列净能够抑制肾葡萄糖再吸收，改善糖毒性，增加胰岛素敏感性，改善胰岛功能有关。

糖尿病及相关代谢紊乱会导致肠道通透性增加和脂多糖(LPS)吸收增加，并可进一步使血浆中LPS的浓度增高，进入血液循环的LPS又会与巨噬细胞上存在的Toll样受体-4结合，触发免疫系统，同时可激活肝星状细胞和内皮细胞，使促炎细胞因子如IL-6、TNF-α、IL-1β分泌增加[7]，胰岛素抵抗加重[8-9]。而IL-10是重要的抗炎因子，是免疫应答的调节剂，可抑制TNF-α、IL-8等细胞因子的产生，进一步减轻炎症反应[10]。本研究表明达格列净干预后对炎症反应有一定的抑制作用，但由于病例数偏少，抗炎因子IL-10差异无统计学意义，需要在后续大量样本的研究中进一步证实。另外，本研究发现在接受达格列净干预治疗后，患者肠道菌群谱发生改变。在门水平上，与干预前相比，干预12周、24周后，变形菌门相对丰度有增高趋势，放线菌门相对丰度明显降低；与干预前相比，干预12周、24周后，粪杆菌属(Faecalibacterium)和直肠真杆菌属(Agathobacter)相对丰度在干预12周和24周后均出现了显著增加(P<0.05)。这些结果表明，达格列净在治疗糖尿病的过程中，对人体肠道菌群的多样性及组成产生了积极有效的影响。

本研究发现，达格列净对初发2型糖尿病患者而言，可减轻代谢紊乱状态，明显改善胰岛功能，并显著降低促炎因子的水平，改善肠道微环境。本研究观察样本数量仍偏少，期待未来能有更多的临床循证证据，为糖尿病患者寻找更有效的治疗手段。