撬动糖尿病治疗的“神奇支点”,竟然藏在你的肠道里

2021
06/11

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常笑健康
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随着肠道菌群的神秘面纱一点一点被揭开,以其为支点,撬动糖尿病治疗的日子变得越来越可期。让我们拭目以待!



古希腊的物理学家阿基米德曾说过:“给我一个支点,我就能撬起整个地球。”言语中透露出的是对科学的笃定,不过可惜的是,这个支点是假想的,现实中并不存在。

 

在医学世界里,困扰许多人的糖尿病竟然存在着一个治疗支点,而且这个支点的主体却是小小的、不惹人注意的肠道菌群。

 

为什么小小肠道菌群如此重要,是如何撬动糖尿病治疗的呢?



 

小小肠道菌群不简单

 


在健康人体的肠道内,存在着 100万亿之多的微生物,它是人体总细胞的10多倍。100万亿是个什么概念呢,地球上的人口约有 65亿,而100万亿相当于65亿的1万多倍。

 

如果将一个人的肠道菌群排成一列,其长度约可绕地球两周多。肠道菌群汇集在一起会形成奶油色糊状物,体积有1升左右,重量可达1.5kg。

 

人体内约80%的微生物都生活在肠道里。人体肠道内的微生物中,超过99%都是细菌,有1000多个不同的种类。

 

这些细菌在肠道分布并不均匀,细菌们都喜欢在大肠里面聚集。大肠与小肠内的细菌数量之比约为10万比1。这可能是因为小肠内含有较多的消化酶和抗菌物质,而且小肠比大肠蠕动快得多。

 

肠道中有好菌,有坏菌,也有两面性的中性菌。好菌,我们称之为益生菌,主要是各种双歧杆菌、乳酸杆菌等,是人体健康不可缺少的要素,可以合成各种维生素,参与食物的消化,促进肠道蠕动,抑制致病菌群的生长,分解有害、有毒物质……

 

坏菌,数量一旦失控大量生长,就会引发多种疾病,产生致癌物等有害物质,或者影响免疫系统的功能。

 

具有双重作用的细菌,如大肠杆菌、肠球菌等,在正常情况下对健康有益,一旦增殖失控,或从肠道转移到身体其他部位,就可能引发许多问题。

 

近30年来,人们逐步认识到肠道菌群作为一个整体对宿主生理病理的重要性,有专家更是提出肠道菌群是“被忽略的人体器官”。



人体正常情况下,肠道菌群里98%的菌群主要为以下四种细菌门类:厚壁菌门、拟杆菌门、放线菌门和变形菌门。其中,厚壁菌门和拟杆菌门占绝对优势。

 

研究发现,与人体正常的肠道菌群结构相比,2型糖尿病患者的肠道菌群有以下结构特点:

 

1、80%的2型糖尿病合并肥胖患者肠道内厚壁菌门的比例较高,厚壁菌门细菌能从食物中吸收过多的能量,从而引发肥胖,以及高血脂、高血压、糖尿病等代谢综合症。

  

2、双歧杆菌等益生菌的含量明显减少;

 

3、罗氏菌属等产丁酸类有益菌大量丢失,而梭菌等有害菌数目增多;

 

肠道菌群失调与糖尿病之间存在着莫大的联系!

 

 

肠道菌群如何影响糖尿病?

 

随着人们研究微生物的手段、技术不断发展,人们逐渐发现肠道菌群作为人体不可缺少的“隐形器官”,那么,它是如何影响糖尿病的呢?肠道菌群究竟对肠黏膜细胞做了什么,进而影响到血糖?

 

肠道菌群影响吸收和脂肪代

众所周知,肥胖常可作为糖尿病发生发展的关键因素之一,不管是全身性肥胖还是中心性肥胖患者,糖尿病发病风险均显著升高。

 

肥胖者与非肥胖者肠道中菌群构成存在很大差异,肥胖人群肠道拟杆菌门丰度降低,而厚壁菌门丰度升高,且肥胖者减轻体重1年后肠道菌群构成与非肥胖者相似。

 

同时发现相较于接受瘦型小鼠肠道菌群的无菌小鼠,接受肥胖小鼠肠道菌群的无菌小鼠体重明显增加,粪便内残留能量较少。

 

这些研究充分说明了肠道菌群与肥胖的形成是互为因果的密切关系。



肠道菌群影响血糖水平的分子机


2019年PNAS(《美国科学院院报》)上发表的一项研究发现,失调的肠道菌群可通过分泌次级胆汁酸刺激肠壁细胞大量分泌5-羟色胺,进而升高血糖水平,使患者长期处于持续高血糖状态,导致糖尿病的发生发展。

 

可见,次级胆汁酸分泌增加是肠道菌群对血糖下手的重要第一步。

 

肠道菌群通过短链脂肪酸(SCFAs)的变化来影响糖代谢

除胆汁酸途径外,肠道菌群还可能通过SCFAs来影响糖尿病的进展。SCFAs是肠道菌群发酵食物产生多种代谢产物之一,包括乙酸、丙酸、丁酸等。

 

既往研究已发现不同SCFAs对糖尿病的影响存在差异,2019年荷兰千人代谢健康专项研究再次证实了这一点。

 

该研究应用孟德尔随机化分析方法证实了肠道菌群导致糖代谢功能障碍的因果关系,并提出了肠道微生物产生SCFAs的变化是重要机制。其结果表明,粪便中丁酸盐含量越高,预示着胰岛素反应越好;另一方面,粪便中丙酸含量升高则会增加糖尿病风险,而这些均与基因有一定关系。

 

 

肠道菌群失调

是多种疾病的根源

 

身体的稳态和肠道的免疫功能在不同程度上依赖于菌群的平衡,这种平衡一旦遭到破坏,就会导致相关疾病的发生。而肠道菌群的失调可由多方面因素导致,如年龄、生活方式、饮食习惯、免疫力以及抗生素的应用等。 

 

01

肠道菌群与代谢性疾病

肥胖

肥胖的病因较复杂,可受遗传、饮食、生活习惯等多种因素影响。研究表明,不良的饮食习惯会对肠道正常的菌群结构造成一定程度的破坏,从而影响机体的能量代谢。

肠道菌群在内外环境的影响下,结构发生改变,进而影响了对食物中多糖成分的降解效率,影响机体对能量的摄入,导致肥胖。

脂肪肝

近年来,脂肪肝及其代谢相关疾病因其高患病率、治疗手段缺失越来越引起重视。有观点认为,肠道菌群是介导脂肪肝病理生理机制的重要“器官”之一。
 
一方面,脂肪肝患者肠道菌群与健康人群的组成不同,他们的梭菌、大肠杆菌、链球菌、乳酸菌等会增加。另一方面,肠道菌群可能通过以下机制促使肝脏脂肪积聚并促进脂肪肝进展:
 
  1. 通过增加能量吸收促进肥胖;

  2. 增加内生乙醇的生成;

  3. 参与胆碱代谢;

  4. 调节胆汁酸代谢;

  5. 改变肠道黏膜渗透性。

 

02

肠道菌群与免疫系统疾病

类风湿性关节炎


研究证实,肠道中的普雷沃菌属在类风湿性关节炎的发病中占据重要地位,是患者发病的危险因素之一,而干酪乳杆菌则可显著降低患者血清中炎性因子的水平,对于缓解病情有重要价值。


过敏性紫癜


过敏性紫癜的症状表现为小血管的病变,可出现关节疼痛和内脏损害等不良症状。研究发现,过敏性紫癜患者体内的乳酸杆菌和双歧杆菌的含量显著低于正常人群,但目前未知是哪种菌群引起的过敏性紫癜。


03

肠道菌群与肿瘤

结直肠癌


直肠癌与结肠癌是常见的恶性肿瘤。研究发现,炎症在改变肠道生理功能进而引发癌变方面有重要作用,而炎症的发生、发展与肠道菌群密切相关。

健康人群肠道中以普通拟杆菌和单行拟杆菌为主,而结肠直肠癌患者的肠道中则以病原菌多见。有益菌的减少和致病菌的增加打破了肠道的平衡,内环境遭到破坏,促进了癌症的发生。

 
肝癌

肝脏是人体重要的消化器官,慢性肝病患者大多都患有肠道细菌引起的炎症。

肠道菌群新陈代谢所产生的某些代谢产物会影响机体的免疫力。研究发现,肠道中的肝原螺旋杆菌可通过增强黄曲霉毒素的毒力,增大机体罹患肝癌的风险。

肠道菌群在漫长的进化过程中,通过个体的适应和自然选择,使得菌群与菌群之间,菌群与宿主之间,逐渐形成一种动态平衡,它们相互依存,又相互制约,成为了机体内不可缺少的“隐形器官”。

 

随着科技发展,进一步发现肠道菌群与各种疾病密切相关,特别是近年来发病率显著增加的糖尿病。

 

有研究表明,通过食物中的膳食纤维能诱导肠道菌群的良性转变,继而可以逆转糖尿病患者的代谢紊乱。

 

同时国外研究发现,对糖尿病前期患者选择性地口服补充益生菌可以促进结肠中有益菌的生长,调节肠道微生态,并可以预防糖尿病的发生。

 

随着肠道菌群的神秘面纱一点一点被揭开,以其为支点,撬动糖尿病治疗的日子变得越来越可期。让我们拭目以待!


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关键词:
肠道菌群,厚壁菌门,糖尿病,脂肪肝,胆汁酸,代谢

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