小檗堿對不同程度2型糖尿病患者的胃腸激素及腸道菌群的影響※

熊紅萍，徐 靜，周 強，甘國翔，吳埼淇，陳忠山

(1.廈門大學附屬福州市第二醫(yī)院，福建 福州350007；2.福建中醫(yī)藥大學第一臨床學院，福建 福州350122；3.廈門大學醫(yī)學院，福州 廈門361102)

小檗堿又稱黃連素，是中藥黃連所含的主要生物堿，具有廣譜抗菌的藥理作用，多用于治療胃腸道細菌性感染。近年來大量研究顯示，小檗堿具有良好的降糖、減輕胰島素抵抗、干預胃腸道激素的作用。因此，本研究采用小檗堿進行為期12周的臨床干預治療，觀察小檗堿對不同程度2型糖尿病患者胃泌素、胰高血糖素及腸道菌群的作用，為2型糖尿病患者的防治提供新思路。

1 臨床資料

1.1 一般資料 選擇2017年1－10月就診于廈門大學附屬福州市第二醫(yī)院內(nèi)分泌門診及住院病區(qū)分別使用胰島素和口服降糖藥治療的2型糖尿病患者50例為治療組，隨機分為胰島素組和口服降糖藥組(不包括α糖苷酶抑制劑、DPP-IV抑制劑)，每組25例，對照組選取體檢中心體檢健康人群10例。胰島素組25例，男12例，女13例；平均年齡(60.6±6.7)歲；平均BMI(25.6±3.9)kg/cm2；平均腹圍(94.8±10.0)cm；平均病程(10.9±4.7)年?？诜堤撬幗M25例，男11例，女14例；平均年齡(57.8±9.6)歲；平均BMI(26.9±4.4)kg/cm2；平均腹圍(94.6±9.6)cm；平均病程(4.9±3.4)年。健康對照組10例，男5例，女5例；平均年齡(48.5±12.4)歲；平均BMI(24.7±6.0)kg/cm2；平均腹圍(87.1±17.0)cm。3組研究者一般資料比較均無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)，具有可比性。

1.2 納入標準 糖尿病患者符合2013版中國2型糖尿病防治指南中的相關(guān)標準[1]，且谷氨酸脫羧酶抗體(GADAb)、胰島細胞自身抗體(ICA)均為陰性；近4周未服用小檗堿、抗生素、微生態(tài)活菌制劑及乳果糖等藥物；入選患者依從性較好，簽署知情同意書，能配合各項檢查。健康對照組人群經(jīng)口服葡萄糖耐量試驗(OGTT)證實血糖正常，同意參加本實驗，簽署知情同意書，年齡≥20歲。

1.3 排除標準 嚴感染；嚴重肝腎疾患及心功能不全；1型糖尿病患者；胃腸、胰腺疾病及胃腸手術(shù)史；酮癥酸中毒、高滲性昏迷及乳酸酸中毒；甲狀腺功能異常；孕婦及哺乳期女性。

2 治療方法

2.1 治療組 根據(jù)血糖情況調(diào)整降糖藥，同時給予鹽酸小檗堿(東北制藥集團沈陽第一制藥有限公司，國藥準字H21022453)每次500 mg，每日3次，連續(xù)12周。分別于0、4、8、12周清晨空腹采集靜脈血標本，測定血漿葡萄糖濃度(采用貝克曼庫爾特公司AU5811儀器，己糖激酶法測定)、胃泌素(采用西門子DPC IMMULITE化學發(fā)光儀，化學發(fā)光法測定)、胰高血糖素(采用r-計數(shù)儀，放射免疫法測定)，于75 g口服葡萄糖耐量實驗后60 min測定餐后1 h血糖。0周、12周囑受試者將清晨空腹糞便排泄到糞便采集盒上，用無菌采集勺取排泄物中后段糞便1 g于含有保存液的Tiny-Gene糞便DNA保存管(產(chǎn)品編號：CJ-01KA)中，通過上下震蕩搖晃，使樣品完全浸入保存液中，擰緊管蓋，將保存管放到－20℃冰箱進行冷凍存儲。在采集完成后10 d內(nèi)將采集到的所有樣品送檢至維基生物科技(上海)有限公司采用Realtime PCR技術(shù)進行測定。通過熒光定量的方法對16S基因進行定量。所用引物分別為515 F/926 R。qPCR反應(yīng)在專用的PCR八連管(Axygen，USA)中進行，25μL體系。所有樣品重復3次檢驗，使用Takara的SRBR Premix Ex TaqTM 試劑盒。糖尿病組服藥期間每周進行電話隨訪，記錄服藥后情況及是否有不良反應(yīng)。服藥期間維持原生活習慣及飲食習慣。

2.2 對照組 只進行0周的靜脈采血及糞便菌群培養(yǎng)。

3 療效觀察

3.1 觀察指標 觀察3組受試者空腹血糖、餐后1 h血糖、胃泌素、胰高血糖素、腸道菌群變化。

3.2 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 21.0軟件分析數(shù)據(jù)，計量資料以均數(shù)±標準差(x±s)表示，運用t檢驗、Mann-Whitney U非參數(shù)檢驗方法，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

3.3 結(jié)果

(1)空腹血糖比較 治療前(0周)口服降糖藥組和胰島素組(FPG)無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)。治療后(12周)口服降糖藥組空腹血糖(FPG)較治療前降低，差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。治療后(4周、8周、12周)胰島素組FPG高于口服降糖藥組，差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。見表1。

表1 3組受試者治療前后空腹血糖比較(mmol/L，x±s)

(2)餐后1 h血糖比較 口服降糖藥組治療后(4周、8周、12周)1 h PG較治療前(0周)降低，差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。胰島素組治療前后(0周、4周、8周、12周)1h PG比較，差異均無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)。見表2。

表2 3組受試者治療前后餐后1 h血糖比較(mmol/L，x±s)

(3)胃泌素比較 治療后(8周、12周)胰島素組與口服降糖藥組胃泌素水平均高于治療前(P＜0.05)，治療前后(0周、4周、8周、12周)胃泌素水平均明顯高于對照組(P＜0.05)。治療前(0周)和治療后(4周、12周)口服降糖藥組胃泌素水平均低于胰島素組(P＜0.05)。治療后(8周)口服降糖藥組GAS和胰島素組GAS比較，差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)。見表3。

表3 3組受試者治療前后胃泌素比較(ng/L，x±s)

(4)胰高血糖素比較 胰島素組與口服降糖藥組治療前后(0周、4周、8周、12周)胰高血糖素均高于對照組(P＜0.05)。胰島素組與口服降糖藥組治療前(0周)和治療后(8周、12周)胰高血糖素組間對比差異無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)。治療后(4周)胰島素組胰高血糖素高于口服降糖藥組(P＜0.05)。見表4。

表4 3組受試者治療前后胰高血糖素比較(ng/L，x±s)

(5)腸道菌群 胰島素組治療前厚壁菌門高于對照組(P＜0.05)。胰島素組與口服降糖藥組治療后厚壁菌門均低于治療前與對照組(P＜0.05)?？诜堤撬幗M治療前后擬桿菌均明顯低于對照組(P＜0.05)。胰島素組治療后擬桿菌屬明顯高于治療前(P＜0.05)。胰島素組與口服降糖藥組治療前柔嫩梭菌屬均低于對照(P＜0.05)。胰島素組治療前乳酸桿菌屬明顯低于治療后(P＜0.05)。胰島素組治療后大腸桿菌屬高于對照組(P＜0.05)，口服降糖藥組治療后大腸桿菌屬高于治療前(P＜0.05)。見表5、表6。

表5 3組受試者治療前后腸道菌群變化比較(一)(cp/μL，x±s，科學計數(shù)法)

表6 3組受試者治療前后腸道菌群變化比較(二)(cp/μL，x±s，科學計數(shù)法`)

4 討論

消化道是人體能量攝取、吸收的主要場所，胃腸道細胞分泌的各種激素是維持消化道正常功能的重要保證。隨著對胃腸道激素作用機制研究的深入，我們意識到消化道器官是一個龐大的內(nèi)分泌系統(tǒng)，例如胃泌素、GIP-I激素不僅具有調(diào)節(jié)胃腸道蠕動功能，同時可以促進胰島素的分泌。早在2002年，ROOMAN等[2]研究發(fā)現(xiàn)，靜脈輸注胃泌素可誘導大鼠結(jié)扎部分胰腺中的β細胞有絲分裂與增殖。此后大量研究證實了胃泌素介導的胰島β細胞分化增殖作用[3-4]，提示胃泌素參與胰島β細胞損傷中的自我修復機制。本研究納入的2型糖尿病患者中口服降糖藥組胰島β細胞功能優(yōu)于胰島素組，治療組治療前體內(nèi)胃泌素水平均比正常對照組高(P＜0.05)，且胰島素組高于口服降糖藥組(P＜0.05)，說明2型糖尿病患者體內(nèi)胰島β細胞功能衰竭，胃泌素水平代償性升高，這種代償水平隨著胰島素β細胞功能衰竭的進展而增強。隨著小檗堿治療時間的延長，治療組體內(nèi)胃泌素水平均逐漸上升，空腹、餐后1 h血糖水平較治療前下降，提示小檗堿可促進內(nèi)源性胃泌素升高，通過改善胰島β細胞胰島素分泌功能降低血糖。血糖調(diào)節(jié)主要通過升糖激素與降糖激素的共同作用，胰高血糖素作為一種重要的升糖激素，其生理作用為增加肝糖原的輸出，拮抗胰島素分泌。高胰島素血癥是胰島素抵抗的基礎(chǔ)，而高胰高血糖素癥加劇了高胰島素血癥的產(chǎn)生，在糖尿病的發(fā)生發(fā)展中起著重要作用。MENGE等[5]觀察2型糖尿病患者和非糖尿病患者在空腹狀態(tài)和進食后胰島素、胰高血糖素分泌規(guī)律，結(jié)果發(fā)現(xiàn)糖尿病患者餐后胰島素分泌量降低74%(P＜0.001)，空腹和餐后糖尿病患者胰高血糖素濃度增加(P＜0.05)，健康受試者餐后胰島素水平的升高與相應(yīng)的胰高血糖素水平呈反比關(guān)系(P＜0.05)，糖尿病患者體內(nèi)并無這種正常模式。本研究納入患者治療前后胰高血糖素水平雖未高于參考值范圍，但均高于正常對照組(P＜0.05)，治療組治療后胰高血糖素整體有降低趨勢，但無統(tǒng)計學意義，考慮本實驗納入樣本數(shù)量偏少，小檗堿對胰高血糖素的干預作用有待后續(xù)研究探討。

正常人腸道菌群主要由厚壁菌門、擬桿菌門、變形菌門、放線菌門構(gòu)成，根據(jù)對人體健康的影響可分為共生菌、條件致病菌和致病菌三大類，三者之間維持著一定比例，共同維持著腸道內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)[6]。近年來研究發(fā)現(xiàn)腸道菌群的穩(wěn)態(tài)失衡與糖尿病、高血壓、肥胖、胰島素抵抗、高脂血癥等代謝性疾病的發(fā)生密切相關(guān)。厚壁菌門可增加人體腸道對碳水化合物、脂肪的吸收，擬桿菌屬作用與之相反，二者比值的變化受飲食、體內(nèi)脂肪含量的影響，厚壁菌門/擬桿菌比值的增加可增加肥胖的發(fā)生率[7-8]。MORENOINDIAS等[9]通過16S r RNA測序分析方法，對比高胰島素抵抗組與低胰島素抵抗組肥胖患者腸道菌群的差異，研究發(fā)現(xiàn)高胰島素抵抗組中厚壁菌門、梭桿菌門、假單胞菌等菌屬顯著增加，且伴隨著IL-6、TNF-α、ILB1、CD11b等內(nèi)臟脂肪組織表達因子水平的升高，說明腸道菌群的失調(diào)參與介導脂肪細胞的低度炎癥，導致胰島素抵抗，引起血糖升高。本研究中，腸道菌群失調(diào)情況同樣存在，與健康對照組比較，胰島素組糞便中厚壁菌門水平升高(P＜0.05)，口服降糖藥組擬桿菌屬水平降低(P＜0.05)，隨著腸道菌群對糖尿病、肥胖等代謝性疾病的發(fā)病機制研究的深入，對其進行臨床干預的研究也取得了一定的進展。一項關(guān)于阿卡波糖干預52例糖尿病前期患者的臨床研究顯示，服用阿卡波糖后腸道內(nèi)乳酸桿菌類益生菌群的豐度增加，而有害菌比例降低[10]。張皓等[11]采用麻仁丸聯(lián)合二甲雙胍治療2型糖尿病，結(jié)果顯示其降糖效果優(yōu)于單用二甲雙胍治療，治療前后及組間對比雙歧桿菌、擬桿菌、乳酸菌升高，大腸桿菌、腸球菌與酵母菌顯著降低，差異具有統(tǒng)計學意義，對2型糖尿病患者進行腸道菌群干預治療具有降糖的獲益。糖尿病在中醫(yī)學中屬于“消渴”范疇。《素問·奇病論篇》曰：“此肥美之所發(fā)，此人必數(shù)食甘美而多肥也，肥者令人內(nèi)熱，甘者令人中滿，故其氣者上溢，轉(zhuǎn)為消渴?！憋嬍巢还?jié)，脾失運化，胃熱熾盛是消渴病的重要病機。黃連，味苦，性寒，具有燥濕清熱、瀉火解毒堅陰之效，歷來是消渴疾病治療的要藥。本研究發(fā)現(xiàn)，小檗堿干預后兩組2型糖尿病患者厚壁菌門明顯低于治療前(P＜0.05)，胰島素組乳酸桿菌較治療前增高(P＜0.05)，顯示小檗堿具有干預糖尿病患者體內(nèi)腸道菌群種屬數(shù)量與比例，上調(diào)益生菌水平，維持腸道微環(huán)境穩(wěn)態(tài)的作用。本研究還觀察到治療后(12周)胰島素組大腸桿菌屬高于對照組(P＜0.05)，口服降糖藥組高于治療前(P＜0.05)，但治療前對比無統(tǒng)計學差異，所受試者均無胃腸道感染表現(xiàn)，推測可能存在標本污染，無實際意義。

腸道不僅是一個巨大的微生物庫，同時也是一復雜的內(nèi)分泌器官，對其生理功能的研究方興未艾。本研究顯示小檗堿具有調(diào)節(jié)不同程度2型糖尿病患者體內(nèi)腸道菌群紊亂，干預胃腸道激素的雙重作用，在胰島β細胞功能較好的口服降糖藥組中更加明顯，筆者推測這種作用是雙向的，共同減輕了胰島素抵抗，改善了胰島β細胞功能。本研究樣本量小，陽性結(jié)果偏少，小檗堿的降糖具體機制有待進一步研究。