益生菌防治糖尿病的研究进展
2021-11-28吴峥嵘
吴峥嵘
(深圳市萨米医疗中心,广东 深圳 518000)
糖尿病发病因素很多,包括遗传因素、环境因素、饮食因素等。目前临床治疗糖尿病主要有药物治疗、运动指导以及饮食控制等方式,降糖药物主要有磺酰脲类、双胍类以及格列奈类等,且胰岛素注射也是降血糖的有效措施之一[1]。但是在应用药物过程中会对机体带来一系列副作用,影响患者的生命健康。目前临床关于益生菌与糖尿病之间关系的研究很多,本文将对此展开综述,报告如下。
1 糖尿病的诱发因素
糖尿病是一种代谢性疾病,临床主要特征为高血糖,同时还会存在各种代谢紊乱[2]。有研究指出,在糖尿病的形成以及发展过程中,肠道微生物发挥着重要的作用。当机体肠道内有害菌群增加、有益菌群减少时,会增加患者代谢过程中产生的毒素水平,引起慢性低度炎症的发生,随着炎性因子的释放,会导致氧化应激反应的发生,从而破坏胰岛β细胞,最终导致患者发生糖尿病[3]。
2 益生菌与糖尿病之间的关系
益生菌是一种活性微生物,具有较高的安全性以及稳定性,当人体摄入适量的益生菌时,对机体维持健康状态具有促进作用,其发挥促进作用的机制为对人体免疫系统发挥刺激作用,促进血液中胆固醇水平的降低,从而增强机体抗呼吸道、肠道感染以及肿瘤发生的能力,促进炎症反应的缓解。肠道菌群是指人体肠道内的双歧杆菌、乳酸杆菌等能够为人体成长发育合成必须维生素的正常微生物,同时肠道菌群能够参与到糖类以及蛋白质的代谢过程,对人体吸收铁、镁、锌等矿物元素过程具有重要的促进作用。肠道菌群中的益生菌主要有乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌、光合细菌以及其他饲用微生物。其中酵母菌对肠道平衡具有重要的调节作用,同时也有助于机体免疫功能的提升。
3 益生菌在防治糖尿病过程中的应用优点
3.1 益生菌降糖效果具有持久性
目前在应用于糖尿病患者降血糖的药物中,多数药物会受到用药时间的限制影响。例如磺脲类降糖药物需要在饭前半小时进行服用,是由于这一类药物需要对胰岛β细胞产生刺激才能发挥其作用;非磺脲类胰岛素促泌剂需要在饭前15分钟作用进行服用;二甲双胍类降糖药物需要在饭后进行服用,是由于这一类药物会对患者的胃肠道产生一定的刺激作用。胰岛素增敏剂能够在患者处于空腹状态进行服用,是由于这类药物不会对患者产生强烈的刺激,同时相对来说药物疗效具有持久性。益生菌能够利用肠上皮细胞的粘附作用来实现其长时间于肠道定植,一方面,实现定植的益生菌能够阻止致病菌以及毒素粘附于肠道,主要是运用竞争营养、占位效应、抑菌与杀菌物质的分泌以及刺激分泌型免疫球蛋白分泌的方式,从而实现其对于致病菌与其他微生物生长的抑制作用;另一方面,实现定植的益生菌能够增加肠道黏膜屏障功能,这一过程是利用生物屏障的构成以及刺激蛋白的表达与分泌的方式,从而实现肠道通透性的降低,防止肠道内致病菌与毒素产移位情况,继而预防糖尿病的产生。
3.2 益生菌在糖尿病防治过程中具有安全性
在当前糖尿病患者的治疗过程中,应用降糖药物具有作用效果快、降糖效果显著的优势,同时也会导致一系列不良反应的发生。例如应用胰岛素分泌剂过程中,患者可能会出现低血糖、体重增加等不良反应;应用胰岛素增敏剂过程中,患者发生心血管疾病的可能性增加。相比较来看,在糖尿病患者治疗过程中应用益生菌具有更高的安全性以及可靠性。当前双歧杆菌、乳杆菌以及粪链球菌等益生菌种是被允许应用于食品以及药品制作过程中,这些益生菌种是来源于健康人体肠道以及传统发酵食品中,其安全性得到了时间以及环境的验证。
4 益生菌防治糖尿病的作用机制
众所周知,益生菌在治疗糖尿病过程中具有明确的疗效,同时在延缓糖尿病发生这一方面也具有良好的效果。临床研究人员指出,益生菌对糖尿病的作用无法通过单一机制实现,而是多种机制间相互结合、辅助协同而实现的。当前临床研究中对于益生菌防治糖尿病的作用机制尚未明确说明,主要是与氧化应激的减少、免疫系统功能的调节、肠道菌群平衡的调节、肠道屏障功能的增强以及机体血糖的降低具有一定的关联性。
4.1 氧化应激的减少
当细胞与组织发生氧化、抗氧化系统失衡时会导致氧化自由基及相关活性氧族产生过量,从而形成了氧化应激。活性氧族产生过量会导致机体内活性氧族水平过高,从而会改变细胞的蛋白质、脂质的结构以及功能,对细胞功能产生一定影响,引起细胞出现能量代谢障碍、细胞信号转导与细胞周期调控发生变化、细胞转运功能异常以及整体功能障碍。糖尿病的发病与慢性低度炎症具有一定的关联性,同时也会有氧化应激反应的发生,损伤胰岛β细胞以及酶,导致脂质出现过氧化情况。在代谢性炎症的发展过程中,先天免疫性Toll样受体TLR4具有重要的意义,其来源于胰岛素靶向作用组织中,利用细胞因子信号通路的激活作用,来促进活性氧族浓度的增加,从而损伤胰岛素的靶向作用。在应用益生菌防治糖尿病过程中,可以应用益生菌鼠李糖乳杆菌GG来实现TLR4活化的减少。
4.2 免疫系统功能的调节
益生菌能够对人体的免疫应答过程产生一定的调节作用。肠道菌群、肠道黏膜的免疫性以及肠道的渗透性三者之间的联系具有复杂性,并且三者之间存在相互作用。有临床研究结果显示,于人体肠道内定植的微生物,其数量超过机体细胞数量的10倍,同时对于人体自身免疫系统的功能具有着直接的作用影响。有学者指出,细菌病原体在生命早期过程能够对先天免疫系统产生刺激作用,从而实现先天免疫系统的完善。因此,在机体识别细菌病原体过程中发生错误时,会导致机体免疫系统对于胰腺细胞的攻击性增加,从而加重糖尿病患者的病情情况。
VSL#3是当前临床研究中应用的一种长双歧杆菌,有调查研究将其应用于非肥胖型糖尿病小鼠疾病发展过程中,观察这种长双歧杆菌对于发病过程的影响,调查研究结果显示,这种益生菌剂对于糖尿病发展过程中产生影响主要通过以下几种途径,其一是对炎症与胰岛β细胞死亡过程中产生抑制作用;其二是促进派氏结内IL-10产生的增加;其三是促进胰腺中IL-10表达的增加。IL-10属于负性调控因子,具有多功能性,对于抗原呈递过程具有抑制作用,对于炎性细胞因子的产生具有促进作用。
4.3 肠道菌群平衡的调节
在诱发糖尿病发病的因素中,肠道菌群紊乱可能是其中一项重要因素,应用益生菌纠正患者肠道菌群紊乱情况,对于缓解糖尿病病人的临床症状具有重要意义。益生菌具有减少致病菌附着肠道黏膜的作用,尤其是能够引起肠炎性疾病的致病菌,对于炎症致病菌的入侵起到了有效抑制作用,从根本上降低了肠炎的发病率,从而对肠道微生态平衡起到重要的调节作用。有学者指出,益生菌能够对于肠道粘蛋白基因的表达产生诱导作用,从而促进肠道黏液分泌的提升,减少致病菌附着于肠道,继而实现肠炎相关疾病发病率的减少。给予Ⅱ型糖尿病易感性小鼠高脂饮食,会对小鼠肠道细菌向肠系膜脂肪组织层与血液转移过程产生促进作用,从而会导致小鼠出现炎症反应。
4.4 肠道屏障功能的增强
病原体入侵机体的主要部位之一是肠道黏膜,人体抵抗病原体入侵的第一道防线为没有受到损伤的肠道黏膜。肠壁是一种上皮屏障系统,主要构成有粘液层、抗菌肽、IgA分泌细胞,并且这些组成部分紧密连接。益生菌对于肠道黏膜完整性的保持具有重要意义,同时能够保证肠道黏膜的渗透性处于正常水平范围内。有临床研究学者认为,导致Ⅰ型糖尿病发生的重要因素之一为肠道组织,另外肠道微生物会对疾病形成过程产生重要影响。有临床调查研究发现。嗜酸乳杆菌、格氏乳杆菌以及发酵乳杆菌能够对编码结合蛋白、β-连环蛋白基因以及E-钙粘蛋白的表达过程发挥调节作用,同时还能够对蛋白激酶C-δ的表达过程产生一定的影响。蛋白激酶C-δ的活化会对粘着连接产生影响,引起连接减少的情况,从而会引起肠道屏障通透性发生改变。另外β-连环蛋白在益生菌的诱导作用下,会导致E-钙粘蛋白与β-连环蛋白复合物的结合能力增加,同时对于细胞骨架结合位点与E-钙粘蛋白之间的粘附连接起到重要的维持作用[12]。
5 结束语
在糖尿病与肥胖症患者数量日益增加影响下,需要进行新型降糖药物的研发,以替代当前可能引起低血糖、胃肠道症状以及体重增加等不良反应的降糖药物。目前临床研究实验已证实糖尿病治疗过程中应用益生菌的优势,为临床工作中益生菌防治糖尿病的应用奠定了基础。但是在临床投入使用前需要考虑以下问题:应用益生菌能否有效防治糖尿病的发生、应用益生菌过程是否具有足够的安全性以及稳定性、应用复合菌株能否取得更好的干预效果,以上问题均需要进行更为深入以及系统的研究与试验。