益生菌改善糖尿病患者肠道屏障的作用机制研究进展.pdf
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1、第 卷第 期 年 月江 苏 大 学 学 报(医 学 版)().益生菌改善糖尿病患者肠道屏障的作用机制研究进展费菲 陈燕燕 杨梦婷 李丽 陈茜 李张左 侯寒进 龚爱华(江苏大学医学院江苏 镇江)摘要 糖尿病在全球的发病率不断升高近来研究表明肠道菌群与糖尿病的发生及发展进程具有一定的关联而益生菌作为能够调节肠道菌群组成的活性微生物在发挥抗糖尿病作用的同时也能够改善糖尿病患者原本受损的肠道屏障功能 本篇综述围绕肠道屏障在益生菌改善糖尿病患者肠道代谢中的作用及其机制研究进行论述旨在为临床治疗及预后评估提供新的方向和策略关键词 糖尿病益生菌肠道屏障肠道菌群代谢产物降糖机制中图分类号.文献标志码 文章编号
2、 ():./.引用格式费菲陈燕燕杨梦婷等.益生菌改善糖尿病患者肠道屏障的作用机制研究进展.江苏大学学报(医学版)():.基金项目国家自然科学基金资助项目()作者简介费菲()女硕士研究生龚爱华(通讯作者)教授博士生导师:.糖尿病是一种代谢紊乱性疾病在发达与发展中国家糖尿病患者的数量日益增加胰岛 细胞功能障碍和胰岛素抵抗是诱发该疾病的两大主要原因 考虑到现有降糖药物治疗后可能会产生不良反应如过敏反应、胃肠道相关不良反应、二甲双胍相关性乳酸酸中毒等再加上糖尿病的并发症严重、全球负担大以及流行速度快科学工作者正在进行大量研究以寻找控制该疾病的有效新策略“肠道屏障”是一种复杂的形态学功能机制主要由肠道微
3、生物屏障、机械屏障、化学屏障以及免疫屏障组成它们共同将肠内容物与肠外组织器官隔离开来保持机体稳态平衡状态 糖尿病患者肠道菌群紊乱及肠道屏障破坏会对多器官造成损害因此肠道菌群可能是改善糖尿病及其相关疾病的一个新的治疗靶点而具有调节肠道菌群组成以及增强肠道屏障功能作用的益生菌有很大的潜力 本文分析总结了肠道屏障在益生菌改善糖尿病患者肠道代谢中的作用及其机制研究进展旨在为糖尿病的临床治疗及预后观察提供新的思路和方向 糖尿病患者的肠道屏障表现为“肠漏”糖尿病病因复杂多数与饮食习惯、自身免疫、基因遗传以及环境因素有很大关系 近年来肠道菌群与糖尿病的相关研究越来越多其在糖尿病发生发展中的重要作用也不断被验
4、证 研究表明与健康个体相比糖尿病患者的肠道菌群存在生态失调现象这与肠道屏障功能受损、炎症和胰岛素抵抗的发生有关 受损的肠道屏障导致机体肠道通透性增加因此膳食抗原和免疫刺激物转运进入血液循环促进全身性炎症和自身免疫进程导致胰岛 细胞的破坏 在一项 例 型糖尿病()患者和 例健康对照者的研究中发现与健康对照者相比 患者的短链脂肪酸()和胆汁酸通过受损的肠道屏障被过度吸收导致患者血清中总 和某些胆汁酸浓度升高 此外血清闭锁小带蛋白()水平较高也提示 患者肠道通透性增加存在“肠漏”现象而这也可能是肠道菌群紊乱引起的 在 患者中高浓度的葡萄糖分子可以抑制肠道的紧密连接加速肠道屏障的破坏 此外已有研究发现
5、 型糖尿病()患者也存在由肠道屏障破坏引起的“肠漏”现象综上可知肠道菌群能够通过改变肠道屏障的通透性来影响糖尿病及其他代谢性疾病的进程 因此建立糖尿病患者肠道菌群及肠道屏障功能的评价体系用于评估糖尿病患者的进展和预后具有重大意义 益生菌改善糖尿病肠道屏障的作用及其机制益生菌是一类通过摄入适当的量、有益于人身体健康的活性微生物 先前很多研究已经显示益生菌在糖尿病动物模型中具有显著的降糖作用并且在此基础上有一部分菌种已经进行临床人体试验 值得注意的是益生菌在发挥抗糖尿病作用的同时对肠道屏障的改善作用也是显著的作用的靶点也有差异可能是因为:菌种的来源和活性不同 试验对象的差异 治疗剂量以及周期的不同
6、等 近些年国内外关于具有血糖调控作用的益生菌种及相关实验方法、研究结果等见表 相关机制见图 表 具有血糖调控作用的益生菌及其对肠道屏障的影响菌种名称研究对象剂量/天周期血糖调控相关研究结果对肠道屏障的影响参考文献发酵乳杆菌()和大鼠模型.周 和 降低 水平趋于正常肠道 表达升高肠道免疫屏障改善:肠道组织中 和 表达量降低 表达量升高肠道机械屏障改善:基因表达量升高肠道黏膜及隐窝的完整性恢复正常鼠李糖乳杆菌()小鼠模型.周、和 降低胰腺损伤程度降低肝糖原含量升高肠道机械屏障改善:肠道血清 水平降低肠道免疫屏障改善:和 水平降低 水平升高长双歧杆菌长亚种(.)小鼠模型.周食水摄入量的增加程度降低、
7、和 降低 和 基因表达降低胰腺损伤程度降低 和肝糖原含量升高肠道机械屏障改善:血清 水平降低结肠组织中闭锁蛋白、和闭合蛋白表达量升高植物乳杆菌()名 患者.周 改善肠道微生物屏障改善:粪便中植物乳杆菌数量显著升高厚壁菌门/拟杆菌门(/)比值升高副干酪乳杆菌()名 患者.周 降低肠道机械屏障改善:血浆 和 水平降低肠道免疫屏障改善:、水平降低 水平升高肠道微生物屏障:乳酸菌、粪杆菌和双歧杆菌等有益菌的丰度百分比升高罗伊氏乳杆菌()名 患者.周 和 降低肠道微生物屏障改善:微生物多样性升高:空腹血糖:口服葡萄糖耐量试验:糖化血红蛋白:空腹胰岛素:胰高糖素样肽:稳态模型评估胰岛素抵抗指数:稳态模型评
8、估 细胞功能:脂多糖:肿瘤坏死因子:白细胞介素:白细胞介素:白细胞介素:葡萄糖磷酸酶:磷酸烯醇丙酮酸羧激酶.益生菌改善肠道微生物屏障肠道微生物群构成了肠道屏障的第一道防线 肠道微生物屏障 肠道微生物群与哺乳动物宿主形成共生关系对机体的许多重要生理功能均有影响包括肠道屏障完整性的调节、代谢信号调控以及免疫系统发育等 江苏大学学报(医学版)第 卷:黏液:抗菌肽 蛋白:紧密连接蛋白:树突状细胞:样受体 图 益生菌对肠道屏障的作用机制示意图糖尿病患者肠道菌群的组成与健康人的差异显著 等通过病例对照研究发现 患者中普拉梭菌()丰度显著降低 进一步分析研究结果表明患者肠道中一些与细菌趋化性、丁酸生物合成及
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