2 型糖尿病患者肠道菌群水平与 IL - 6、TNF - α、 HOMA - IR 水平的相关性论文

SCI论文（www.lunwensci.com） 【Abstract】  Objective: To explore correlations among intestinal flor levels with interleukin-6 (IL-6), tumor necrosis factor-α (TNF-α) and insulin resistance index (HOMA-IR) levels in patients with type 2 diabetes mellitus (T2DM). Methods: 126 T2DM patients were selected as the research objects. According to the level of glycosylated hemoglobin (HbA1c), these patients with T2DM were divided into good blood glucose control group (75 cases, HbA1c<7%) and poor blood glucose control group (51 cases, HbA1c ≥ 7%). At the same time, 120 healthy subjects were selected as the control group. The levels of intestinal flora, HOMA-IR, IL-6 and TNF-α were compared among the three groups. Pearson correlation was used to analyze the correlations among intestinal flor levels and the levels of HOMA-IR, IL-6 and TNF-α . Results: The levels of Enterobacter and Enterococcus in the poor blood glucose control group were higher than those in the good blood glucose control group and the control group, those of the good blood glucose control group were higher than those of the control group; the levels of Bifidobacteria, Bacteroides and Lactobacilli in the poor blood glucose control group were lower than those in the good blood glucose control group and the control group, those of the good blood glucose control group were lower than those of the control group; and the differences were statistically significant (P<0.05). The levels of HOMA-IR, IL-6 and TNF-α in the poor blood glucose control group were higher than those in the good blood glucose control group and the control group, those of the good blood glucose control group were higher than those of the control group, and the differences were statistically significant (P<0.05). The Pearson correlation analysis showed that the levels of Enterobacter and Enterococcus were positively correlated with the levels of HOMA-IR, IL-6 and TNF-α (r>0, P<0.05), and he levels of Bifidobacteria, Bacteroides and Lactobacilli were negatively correlated with the levels of HOMA-IR, IL-6 and TNF-α (r<0, P<0.05). Conclusions: The T2DM patients have intestinal flora disorders, and their levels are correlated with the levels of IL-6, TNF-α, and
HOMA-IR.

【Key words】  Type 2 diabetes mellitus; Intestinal flora; Interleukin-6; Tumor necrosis factor-α; Insulin resistance index

2 型糖尿病(T2DM)属于慢性代谢障碍性疾病， 以高血糖为主要表现，造成机体组织器官代谢异 常，损伤各组织器官功能，对患者身心健康及生命质量造成严重影响 [1] 。已知肠道菌群改变与 T2DM 的发生具有密切联系 [2] 。肠道菌群可将宿主自身无 法分解的碳水化合物转为代谢终产物短链脂肪酸  (SCFAs)  ，为宿主提供细菌生长、繁殖所需的营 养物质及能量，同时还可作为能量调节信号分子， 刺激消化道黏膜壁上的 L 细胞分泌脑肠肽，  发挥降糖功能 [3-4] 。故肠道菌群失调会导致体内 SCFAs 水 平及构成异常，导致内毒素大量释放，引起胰岛细 胞功能受损，造成胰岛素抵抗，诱发 T2DM[5-6] 。本 文探讨 T2DM 患者肠道菌群水平与白细胞介素 -6  (IL-6)、肿瘤坏死因子 - α(TNF- α)、胰岛素 抵抗指数(HOMA-IR)水平的相关性。


1  资料与方法

1.1   一般资料   选取 2020 年 3 月至 2021 年 3 月 本院收治的126例T2DM患者为研究对象。纳入标准： 符合《中国 2 型糖尿病防治指南》中相关诊断标 准 [7] ；精神状态良好，意识清晰，能够积极配合临  床诊治。排除标准：长期使用抗菌药物或激素药 物治疗者；近 2 个月内使用微生物活菌制剂、乳果 糖等；存在胃肠道手术史者；合并急慢性胃肠道 疾病者。患者及其家属对本研究内容了解并自愿 签署知情同意书，且研究经本院伦理委员会审批 通过。依据糖化血红蛋白(HbA1c)水平将 T2DM 患 者 分 为 血 糖 控 制 良 好 组 75 例(HbA1c<7%)、 血糖控制不良组 51 例(HbA1c ≥ 7%)，   同时选 取同期于本院健康体检者 120 名作为对照组。血 糖控制良好组：男 40 例，女 35 例；年龄 39~77 岁，  平均(59.11±4.26) 岁；  病程 11~45 个月，  平 均(21.85±3.21)  个 月；   体 质 量 42~75 kg，   平 均  (64.11±4.07)kg。血糖控制不良组：  男 28 例，  女23 例；  年龄 41~79 岁，  平均(59.71±4.02) 岁；  病 程 13~47 个月，  平均(22.35±3.14) 个月；  体质量 44~76 kg，平均(64.58±3.96)kg。对照组：男 69 名， 女 51 名；  年龄 36~78 岁，  平均(58.71±4.39) 岁； 体质量 43~78 kg，  平均(63.97±4.15)kg。三组一 般资料比较，差异无统计学意义( P>0.05)，  有可 比性。

1.2   方法   测定三组肠道菌群水平：采用无菌干 燥采便器采集所有研究对象 3~5 g 新鲜粪便，0.5 h 内送检，称取 1 g 粪便，采用灭菌稀释液倍比稀释至 10-8  cfu/mL，并涂抹于不同培养基上，对所需菌 群进行定量、定性检测。
测定三组IL-6、TNF- α、FINS及HOMA-IR水平： 采集所有研究对象空腹静脉血 5 mL，3000 r/min， 离心半径 8 cm，  离心 5 min， 分离血清，  置于 -20 ℃ 冷 藏 备 测，   采 用 酶 联 免 疫 吸 附 法 测 定 IL-6、 TNF- α 水平，  采用放射免疫分析法测定空腹胰岛 素(FINS)水平，采用稳态模型评估法判断胰岛素 抵抗程度，计算 HOMA-IR。

1.3   观察指标    (1)比较三组肠道菌群水平。(2)  比较三组 HOMA-IR、IL-6、TNF- α 水平。(3)采 用 Pearson 相关性分析肠道菌群水平与 HOMA-IR、 IL-6、TNF- α 水平的相关性。

1.4   统计学方法   采用 SPSS 21.0 统计软件对数据 进行分析， 计量资料以(  ±s )表示，  比较行 t 检验， 计数资料比较采用 χ2 检验，  采用 Pearson 相关分析， 以 P<0.05 为差异有统计学意义。

2  结果

2.1   三组肠道菌群水平比较   血糖控制不良组肠 杆菌、肠球菌水平高于血糖控制良好组、对照组， 且血糖控制良好组高于对照组，血糖控制不良组双 歧杆菌、拟杆菌、乳酸杆菌水平均低于血糖控制良 好组、对照组，且血糖控制良好组低于对照组，差 异有统计学意义( P<0.05)。见表 1。

表 1  三组肠道菌群水平比较(cfu/mL， x— ±s )
组别                             肠杆菌                     肠球菌                    双歧杆菌                   拟杆菌                    乳酸杆菌
对照组( n=120)        血糖控制良好组( n=75)  血糖控制不良组( n=51) F 值 P 值	8.16±1.50 8.71±1.06* 9.34±1.25*# 14.692 0.000	7.98±1.29  8.41±1.02*  9.50±1.51*# 25.834 0.000	9.13±1.65 7.98±1.30* 6.15±1.17*# 75.458 0.000	9.47±1.14 8.62±1.23* 7.51±0.98*# 51.513 0.000	8.64±1.40 7.48±1.52* 6.31±1.29*# 51.245 0.000

注：与对照组比较，  *P<0.05；与血糖控制良好组比较，  #P<0.05

2.2   三组 HOMA-IR、IL-6、TNF- α 水平比较   血 糖控制不良组 HOMA-IR、IL-6、TNF- α 水平均高 于血糖控制良好组、对照组，且血糖控制良好组高 于对照组，  差异有统计学意义( P<0.05) 。见表 2。

	表 2	三组 HOMA-IR、IL-6、	TNF- α 水平比较( x— ±s )
组别		HOMA-IR	IL-6(ng/L)	TNF- α(ng/L)
对照组( n=120)		1.29±0.31	75.44±10.25	115.16±8.91
血糖控制良好组( n=75)		2.98±0.52*	123.67±18.04*	182.16±27.63*
血糖控制不良组( n=51)		4.27±0.75*#	197.35±25.37*#	259.82±46.07*#
F 值		716.498	952.769	549.813
P 值		0.000	0.000	0.000

注：与对照组比较，  *P<0.05；与血糖控制良好组比较，  #P<0.05

2.3   Pearson 相 关分析肠道菌群水平与 HOMA- IR、IL-6、TNF- α 水平的相关性   Pearson 相关性 分析结果显示，肠杆菌、肠球菌水平与 HOMA-IR、 IL-6、TNF- α 水平呈正相关( r>0，  P<0.05)；  双歧 杆菌、拟杆菌、乳酸杆菌水平与 HOMA-IR、IL-6、 TNF- α 水平呈负相关( r<0，  P<0.05)。见表 3。

表 3  Pearson 相关分析肠道菌群水平与 HOMA-IR、IL-6、TNF- α 水平的相关性
 

肠道菌群	HOMA-IR		IL-6		TNF- α
	r 值	P 值	r 值	P 值	r 值	P 值
肠杆菌	0.651	0.000	0.519	0.000	0.424	0.000
肠球菌	0.703	0.000	0.631	0.000	0.816	0.000
双歧杆菌	-0.325	0.003	-0.912	0.000	-0.427	0.000
拟杆菌	-0.568	0.000	-0.818	0.000	-0.396	0.001
乳酸杆菌	-0.714	0.000	-0.743	0.000	-0.518	0.000

3  讨论

已知由 T2DM 引起的各种急、慢性并发症可累 及机体多个器官 [8] 。目前治疗 T2DM 主要以运动、 饮食干预、口服降糖药物及手术等方法为主，但均 未能阻止 T2DM 各种并发症的发生。肠道正常菌群 可为宿主提供或合成生物素、叶酸或维生素等营养 物质，同时能够与肠黏膜结合，促使肠道生物屏障 的形成，  以维持肠道菌群平衡 [9]。肠杆菌、肠球菌、 双歧杆菌、拟杆菌、乳酸杆菌为常见的菌群，其中 肠杆菌、肠球菌为致病菌；双歧杆菌、乳酸杆菌属 于益生菌， 能够抑制致病菌的生长， 降低肠道pH值； 拟杆菌能够维持肠道菌群稳定 [10-11]。


受饮食、年龄及药物等影响，肠道菌群可发生 改变，诱发多种疾病，与动脉粥样硬化、T2DM 及 肥胖症等疾病具有密切联系 [12-13]。本研究结果显示， 血糖控制不良组肠杆菌、肠球菌水平高于血糖控制 良好组、对照组，且血糖控制良好组高于对照组； 血糖控制不良组双歧杆菌、拟杆菌、乳酸杆菌水平 均低于血糖控制良好组、对照组，且血糖控制良好 组低于对照组。这一结果与文献报道相符 [14]。分析 原因在于 T2DM 患者血糖控制不良时，由于糖代谢 紊乱会导致代谢产物增加，改变肠道的 pH 值及厌 氧环境，导致双歧杆菌、乳酸杆菌大幅减少，肠杆 菌等增多，引发机体炎症反应及胰岛素抵抗 [15]。

肠道菌群数量及种类改变后，可通过多种途径造成胰岛 β 细胞功能及结构障碍，导致胰岛素分 泌不足，  并发生胰岛素抵抗 [16-17] 。本研究结果同时 显示，  血糖控制不良组 HOMA-IR、IL-6、TNF- α 水平均高于血糖控制良好组、对照组，且血糖控制 良好组高于对照组；  Pearson 相关性分析结果显示， 肠杆菌、肠球菌水平与 HOMA-IR、IL-6、TNF- α 水平呈正相关；双歧杆菌、拟杆菌、乳酸杆菌水平 与 HOMA-IR、IL-6、TNF- α 水 平 呈 负 相 关。  分 析原因可能为胰岛素抵抗及糖代谢紊乱均与炎性 因子密切相关，肠道菌群的种类及数量发生变化 后，肠道吸收大量毒素，机体炎性介质的释放增 多；同时肠道菌群的抗原成分多糖可通过 M 细胞 诱导局部和全身免疫反应，从而导致炎性因子水平 升高 [18-20]。

综上所述，  T2DM 患者肠道菌群水平紊乱，其 水平与 IL-6、TNF- α、HOMA-IR 水平存在相关性。

参考文献

[1]    孔悠然，张欣欣，  段明，等 . 老年 2 型糖尿病患者肌肉量减少与动脉粥样硬化的相关性分析 [J]. 中华内分泌代谢杂志， 2021，37(1)：28-33.
[2]    李小强，雷向东，徐珂琳，等 . 上海地区不同糖化血红蛋白水平的2型糖尿病患者肠道菌群特征比较[J]. 中国糖尿病杂志， 2020，28(2)：98-105.
[3]    Ratajczak W，Rył A，Mizerski A，  et al. Immunomodulatory potential of gut microbiome-derived short-chain fatty acids  (SCFAs) [J]. Acta Biochim Pol，2019，66(1)：1-12.

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