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2型糖尿患者肠道菌群特征分析
ducose
were
concentmtion in T2DM pa—
tients(P<0.05),while the Bacteroides and Bactemides/C10stridium coccoides
lated with plasma glucose composjtional changes
Escherichia coli
counts(尸=0.586,P=0.394,P=0.61l,P=0.270,respectively).Compare
with controls,tlle Clos— Bacteroides signifi・
or
tridium leptum,Bi6dobacterium,Enterococcus counts were significamly cantly
glucose(Ff)G)and
mi・
crobiota;furthe珊ore,to
of他DM. Methods
This
study jncluded 55 7I_2DM patients and 57 healIhy participants. submitted
was
no
Total DNA was extmcted fmm collected st00l samples and There
in
counts
signi矗cantly negatiVely coⅡe— ‘r2DM is associated with
concentration(P=0.009
aIld
P=0.033,respectively).Conclllsion
intestinal micmbiota.The modi6cation of intestinal micmbiota should be considered in plasma
ducose
control for 712DM patient. intestinal microbiota;type 2 diabtets;real—time quantitatiVe PcR
【Key wo“Is】
随着社会的发展和人们生活方式的改变,糖尿 病、肥胖等代谢性疾病迅速发展,已成为全球最突出的 社会问题。2011年中国糖尿病协会最新调查发现,中 国糖尿病发病率高达9.7%,全国糖尿病患者达到1亿 例,糖尿病及其慢性并发症对人类健康产生极大的危 害,给社会和家庭带来沉重的负担。近年来随着研究 的逐步深入,人们发现糖尿病和肥胖以胰岛素抵抗和
析。将待测粪便DNA稀释为5 ng/灿浓度作为定量 PcR反应模板,在上述反应体系、反应条件下进行荧光 定量扩增。结果以细菌拷贝数的常用对数19/g粪便 表示。
万方数据
・2008・
广东医学2013年7月第34卷第13期
Gu粕gdo呜Medical
Jo啪al
Jul.2013,V01.34,No.13
【关键词】
肠道茵群;2型糖尿病;实时荧光定量PcR
The int船tiIlal IIIicrobiota ill type 2 diabet鹤patients.
肌ⅣG胁i—f垤☆,xUAn—900.。D咖f知e跏£Pm Dep。n一
510515,∞i眦
,ne,lf,№咖ng舶印妇Z,somkm胍d缸口f踟眺珊毋,G懈ng抗ou
1.2纳入及剔除标准糖尿病组纳入标准参考1999 年wH0的诊断标准,确诊为2型糖尿病患者并排除特 殊类型糖尿病和妊娠期糖尿病。对照组纳人健康人, 并排除急慢性肝胆及其他消化道疾病,常规检查无异 常者。研究对象采样前1个月内未使用抗生素,近2 周内无服用益生元、益生菌等制品;近1个月内无腹 泻、便秘、痢疾等胃肠道疾病。
2结果
2.1
pL、上下游引物各1斗L、模板DNA
Hale Waihona Puke 5斗L、ddH20 3min
斗L。反应条件为:(1)预变性:95℃5
72℃30
1个循环;
(2)扩增:变性95℃10 s、退火温度(表1)20 s、延伸
两组肠道菌属数量比较
两组肠道细菌总量极
s共45个循环。反应完毕后进行熔解曲线分
为相似,差异无统计学意义(P>0.05)。与对照组比 较,糖尿病组大肠杆菌属数量轻度增加,球形梭菌类 群、乳酸杆菌属数量轻度减少,但差异均无统计学意义 (P>0.05)。糖尿病组柔嫩梭菌类群、双歧杆菌属、肠 球菌属数量显著高于对照组(P<0.005),拟杆菌属数 量显著低于对照组(P=O.007)。见表2。
・2006・
广东医学2013年7月第34卷第13期
Gu柚gdong Medical Joumal
Jul.2叭3,V01.34,No.13
2型糖尿患者肠道菌群特征分析
江美玲1,许岸高2△
。南方医科大学南方医院消化内科(广州510515);2广东省惠州市医学研究所(516()【)3) 【摘要】 目的分析2型糖尿病患者与健康志愿者间肠道茵群的差异,分析肠道菌群与空腹血糖之间的关
系,探讨肠道细菌在2型糖尿病发生、发展中可能发挥的作用。方法纳入55例2型糖尿病患者(糖尿病组)及 57例健康志愿者(对照组),对其粪便提取基因组DNA,应用茵属16srRNA V3序列特异性引物,进行实时荧光定 量PcR分析。结果糖尿病组与对照组肠道细菌总数、球形梭茵类群数量、乳酸杆菌属数量、大肠杆菌菌属数量 差异无统计学意义(JP=0.586、尸=0.394、P=o.611、JP=0.270);糖尿病组柔嫩梭菌类群、双歧杆菌属、肠球菌属数 量较对照组显著增加(P<0.01),拟杆茵属数量较对照组显著减少(P=0.007)。糖尿病组与对照组之间双歧杆 菌属、乳酸杆菌属、大肠杆菌属占总细菌比例差异无统计学意义(JP=0.094、P=0.642、P=0.231);糖尿病组柔嫩 梭菌类群、肠球菌属占总细菌比例较对照组显著增加(P=0.005、尸=0.000),拟杆菌属/球形梭茵占总细菌比例较 对照组显著性减少(P=0.019)。空腹血糖与肠球菌属数量(r=O.221、P=0.019)、肠球菌属占总细菌比例(r= 0.213、P=O.013)呈正相关,与拟杆菌属数量(r=~0.246、P=0.009)、拟杆菌属/球形梭茵占总细菌比例(r=一 0.202、P=0.033)呈负相关。结论2型糖尿病患者肠道内存在茵群失调;应用微生态制剂调节糖尿病患者肠道 菌群构成、改善血糖情况,未来可能作为控制2型糖尿病病情、改善预后的一种新治疗策略。
表l引物信息
1.3.4
实时荧光定量PcR将质粒标准品连续10倍
1.4统计学方法应用sPsS 13.0统计软件,正态分 布资料以孟±s表示,两样本间比较采用£检验。不服 从正态分布资料用M(P。,P,,)表示,两样本的比较采
用Mann—whitney
稀释,获得101~10 7系列拷贝数的标准品作为模板,构
Co玎唧o,以抽g 【Abstract】
objec6ve
To
assess
oM#危or:XU An—g∞.E一,nn甜:n,lgⅡ062@21cn.com the differences between the compositions of the intestinal micmbiota in type 2
0.08)mmoL/L。
便后2 h内收集在密闭的粪便储存盒内,将上述标本 迅速储存于一80℃低温冰箱中。 1.3.2粪便基因组提取将粪便标本放在冰上解冻, 按TIANamp
Stool DNA
Kit(TIANGEN)产品说明书,每
例粪便称取200 mg,提取粪便基因组DNA,置于 一20℃冰箱保存。
1.3.3
increased(P<0.01),while
reduced(P=0.07)in
T2DM patients.
There was
no
significant difference in Bindobacterium,Lactobacillus
in
Escherichia coli proponion between the two
△通信作者。E—mail:a“ga062@2lcn.com
低水平炎症反应为特征…,而肠道菌群与宿主间在调 节能量平衡、炎症反应方面存在着密切联系。21,因此人 们推测肠道菌群和肥胖、2型糖尿病等代谢性疾病的 发生发展密切相关。本研究拟观察2型糖尿病患者与 健康志愿者间肠道菌群的差异,分析肠道菌群与空腹 血糖之间的关系,探讨肠道细菌在2型糖尿病的发生、 发展中可能发挥的作用。
spectivdy),as
the Bacteroides/Clostridium coccoides pmportion significantly reduced(P:0.01 9).
Entemcoccus count and proponion were signmcantly positively correlated with plasma
表2两组各肠道菌属数量比较[M(p25,P”)]lg c叩ies/g粪便
道菌群构成。由于在某些样本中,球形梭菌类群和拟 杆菌菌属数量超过总细菌数量,可能是由于扩增总细 菌的通用引物特异性并不足以代表整个肠道菌群,而 造成得到的总细菌数量偏低,或是用于扩增拟杆菌属 和球形梭菌属的引物特异性较差,目的片段的扩增中 也混有其他的细菌。为了克服这一缺陷,比较球形梭 菌类群和拟杆菌属占总细菌比例时,采用拟杆菌属/球 形梭菌进行比较。结果发现两类人群中肠道细菌总 数、球形梭菌类群数量存在差异,柔嫩梭菌类群数量在 2型糖尿病患者中显著增加,而拟杆菌属数量显著降 低,且拟杆菌属数量及拟杆菌属/球形梭菌随着空腹血 糖升高显著降低。根据既往分析发现,瘦人消化道里 的细菌主要属于拟杆菌,胖人体内的拟杆菌比瘦人少 一半,而厚壁菌更多。厚壁菌能够从食物中“榨取”的 能量远远多于拟杆菌属,且减肥后患者拟杆菌数量增 加而厚壁菌数量减少。且近来的进一步研究显示,拟 杆菌能利用来源于食物颗粒、肠黏液层或是脱落的肠 道上皮细胞,根据食物环境的多糖及单糖的变化,调节 其基因组编码的大量糖基水解酶、糖代谢过程酶,帮助 宿主有效利用食物多糖,接种多形拟杆菌还可导致无 菌动物回肠中葡萄糖共运输蛋白的水平升高,这使得 即使在相同肠内葡萄糖含量情况下定植多形拟杆菌, 可加快葡萄糖从肠道运往其他需要之处,更有利于宿 主正常机能的完成,因而推测拟杆菌在的病理生理中 应有一定的作用¨“。虽然本研究与L~RsEN等¨6’的 拟杆菌属数量减少,代谢性内毒素血症水平、炎症反应 程度明显改善存在矛盾,但是与wu等‘17。1圳针对中国 2型糖尿病人群的研究得出的结果是一致的。考虑可 能是肠道菌群的构成在极大程度上受到饮食习惯和人 种基因的影响,东西方人种基因遗传背景、饮食习惯差 异造成这一相悖的研究结果。 随着研究的进一步深入,在大量关于肥胖、2型糖 尿病的动物和人体研究中,人们发现补充益生菌、益生 元制剂后,肥胖、2型糖尿病患者胰岛素抵抗、代谢性 内毒素血症、系统性炎症反应状态得到显著改 善20。2川。因此笔者也将双歧杆菌属、乳酸杆菌属等常 见有益菌纳入研究的范畴,发现2型糖尿病人群中乳 酸杆菌属含量和比例轻度低于健康人群,并没有表现 出之前cANI等。22。在2型糖尿病小鼠动物模型、LARs— EN等¨钊和sANTAcRuz等¨“”1在2型糖尿病以及肥 胖患者中所发现的乳酸杆菌属比例随着血糖升高明显 降低的情况。值得注意的是本研究发现在2型糖尿病 患者双歧杆菌属含量显著高于对照人群,但是与空腹 ff}【糖不存在显著相关关系。这与wu等Ⅲ。和黄旭东 等。”一研究结果是相反的,考虑可能存在以下几个因 素:(1)wu等Ⅲ1的研究中仅纳入16例2型糖尿病患 者、12例健康人群,属于小样本研究,本研究的样本含 量为该研究的近3倍,扩大样本后,研究结果的趋势发