综述 | 南昌大学聂少平等：饮食和中药通过调节肠道菌群缓解2型糖尿病
本文由李红霞编译，董小橙、江舜尧编辑。
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糖尿病及其并发症是影响人类生活质量的主要公共卫生问题。肠道微生物群的修饰已被广泛应用于糖尿病的治疗。目前，中国糖尿病患者将近2亿人，到2045 年时，全球糖尿病患者数量有可能达到6.29亿。糖尿病为继心血管病、肿瘤之后第3位威胁人类健康的慢性非传染性疾病。1型糖尿病的发病机制复杂，由遗传因素和环境因素共同决定，是一种以胰岛素绝对缺乏为基本特征的自身免疫型性疾病，2型糖尿病主要是由于胰岛素抵抗和胰岛素分泌不足导致的，是一种慢性非传染的代谢性疾病。本文旨在说明2型糖尿病、饮食/中药、肠道菌群三者之间的关系，进一步设计不同的方药治疗2型糖尿病。
论文ID
原名：Dietary compounds and traditional Chinese medicine ameliorate type 2 diabetes by modulating gut microbiota
译名：饮食中化合物和中药通过调节肠道菌群缓解2型糖尿病
期刊：CRITICAL REVIEWS IN FOOD SCIENCE AND NUTRITION
IF：6.202
发表时间：2018年
通信作者：聂少平
通信作者单位：南昌大学
综述结构
综述结构图
综述内容
1 肠道微生物和2型糖尿病
哺乳动物体内由数以百亿的微生物组成，主要包括：厚壁菌门、拟杆菌门。肠道菌群的异常与2型糖尿病的发生发展密切相关。2型糖尿病患者表现为肠道菌群的失调，产丁酸菌的细菌数量减少，产乳酸菌和部分机会致病菌的病原体增加。Akkermansia muciniphila（嗜粘阿克曼氏菌）是一种粘蛋白降解菌，存在于肠粘液层。一些研究表明，嗜粘阿克曼氏菌可能具有保护粘膜的作用，并有可能改善炎症、糖耐量、血脂异常、胰岛素抵抗，缓解2型糖尿病。
图一：饮食化合物/中草药、肠道菌群、2型糖尿病三者间的关系
2 饮食、肠道微生物、2型糖尿病之间的关系
在过去的十年内，已经证明饮食与微生物存在相互作用，最近大量的研究证明，饮食的改变会导致肠道微生物群的组成发生实质性的快速变化。Bacteroides与蛋白质的摄入有关，Prevotella与碳水化合物的摄入有关。饮食对肠道菌群的影响是长期作用的结果。与长期的饮食模式相比较而言，短期内饮食结构的变化也会影响微生物的组成。一项研究表明，添加大麦仁的面包可提高Prevotella的水平，有助于改善个体的糖代谢。随着饮食中膳食纤维的增加，肠道菌群发生了变化。在食物代谢过程中，寄主与肠道微生物共同作用产生大量的小分子，在寄主细胞间的信息传递具有重要的作用。
实验和临床研究表明，靶向肠道微生物可能是改善2型糖尿病的有效策略。一些研究表明，摄入纤维、多酚、及中药化合物能够改善2型糖尿病，可能与改善菌群的结构有关。膳食纤维是一类不能消化的碳水化合物，研究表明，膳食纤维的摄入量与2型糖尿病的患病风险成负相关。膳食纤维具有抗消化和抗吸收的能力，能够选择性的刺激、激活结肠益生菌，这些肠道微生物能够编码4种酶，可能与缓解2型糖尿病有关。此外，膳食纤维在小肠中以三种形式存在，摄入纤维直接改善餐后葡萄糖和胰岛素反应，减缓糖的吸收，并造成胃膨胀效应，而增加的饱腹感导致能量摄入减少。因此，膳食纤维可能通过其胃肠功能发挥抗糖尿病作用。
图二：饮食和肠道微生物间的相互作用
3 中药、肠道微生物、2型糖尿病之间的关系
中药中含有大量的碳水化合物，这些碳水化合物大多不能被人体消化，其抗糖尿病、降血糖、抗炎作用，可能与其胃肠功能有关。非碳水化合物（特别是三萜苷、黄酮类、异黄酮、环烯类苷、生物碱和单宁等）是中药中的另一种生物活性物质。这些非碳水化合物的成分，增加肠道吸收的效率，提高其生物利用度。中医药管理局发表了大量关于2型糖尿病及其并发症的研究，糖尿病前期患者更愿意选择中药，其可以提高胰岛素的敏感性、保护B细胞、模拟胰岛素分泌、纠正糖和脂代谢、改善免疫系统、调节2型糖尿病患者的微生物结构。黄连有治疗2型糖尿病的作用。最近研究表明，有八种中药组成的复方（知母、苦瓜、黄连、丹参、红曲米、芦荟、五味子和干姜）、葛根芩连汤、小檗碱有治疗2型糖尿病的作用。在动物研究中发现，芪坚合剂、泻心汤、滋补痹饮方等中药还能调节T2D肠道微生物区系。泻心汤（由大黄、黄芩和黄连组成）通过增强上皮屏障功能，改善肠道通透性和炎症，改善胰岛素抵抗和T2D。
中药通过抑制炎症反应因子、促进产短链脂肪酸菌的增加、多种化合物的协调作用共同达到缓解/治疗2型糖尿病的作用。最近，Akkermansia（据报道对肥胖、T2D和肠道炎症有影响）被认为是肠道健康的一种新的生物标志物。具有降解黏液蛋白的能力，是腔体与宿主细胞之间粘膜界面的关键细菌。一些膳食纤维和多酚对Akkermansia有积极的调节作用。因此，粗粮增加Akkermansia在肠道中的丰度可能是缓解T2D并为宿主提供代谢益处的另一种策略。
膳食化合物和中药含有影响肠道微生物及其代谢物组成和丰度的生物活性物质，其作用途径涉及胰岛素敏感性、脂质积累、能量调节、炎症等多种生理途径。以多种途径为靶点，从饮食和中药中提取的不同生物活性物质的组合可能对T2D的治疗具有协同作用。因此，从日常饮食或中草药中的活性化合物，可以通过多个途径协同发挥抗糖尿病的作用，这一新的治疗方法，有待进一步的研究。
图三：中药对T2D的多靶点效应
图四：靶向阿克曼菌改善T2D代谢综合征
结 论
本文综述了糖尿病与肠道微生物的关系，以及不同膳食成分和中药对肠道菌群的影响。膳食化合物和具有生物活性成分（纤维和植物化学物质）的中药首先改变肠道微生物区系（抑制病原体和促进有益细菌生长）的组成，然后影响其代谢产物的产生，从而通过抑制脂多糖、硫化氢、吲哚等有害物质的产生，进一步改善肠道环境。重要的是，肠道微生物菌群发酵/降解代谢物（短链脂肪酸和其他生物活性成分）可以靶向肠道、肝脏、胰腺等多种途径，从而改善肠道健康、血糖控制、血脂谱、胰岛素抵抗和炎症。此外，了解不同饮食成分与肠道微生物区系之间的相互作用，以及潜在的机制，将有助于设计不同的饮食配方来治疗糖尿病。进一步的研究可以从肠道微生物的角度出发，从“多组分对抗多靶点”的原理出发，研究不同膳食成分对糖尿病的防治作用。
评 论
本综述讨论饮食/中药、肠道微生物、2型糖尿病三者之间的关系。 阐述了饮食/中药通过肠道菌群治疗/缓解2型糖尿病的机制。将来，可通过饮食配方来治疗糖尿病。
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