老年2型糖尿病患者肠道菌群多样性及其炎症因子与胰岛素抵抗的相关性研究

doi:10.3877/cma.j.issn.1674-6880.2018.05.007

中华危重症医学杂志(电子版) ›› 2018, Vol. 11 ›› Issue (05) : 316 -321. doi: 10.3877/cma.j.issn.1674-6880.2018.05.007

所属专题：文献；

论著

老年2型糖尿病患者肠道菌群多样性及其炎症因子与胰岛素抵抗的相关性研究

李雷¹, 杨云梅²^,^†(

), 吴月²

^1. 310003　浙江杭州，浙江大学医学院附属第一医院老年病科（浙江大学医学院在职研究生，现在湖州市第三人民医院内科工作）
^2. 310003　浙江杭州，浙江大学医学院附属第一医院老年病科

收稿日期:2018-09-08 出版日期:2018-10-01
通信作者: 杨云梅
基金资助:
浙江省中西医结合老年胃肠功能障碍诊治学重点学科(2017-XK-A31); 浙江省医药卫生科研基金项目(2017KY335)

Correlation of intestinal flora diversity, inflammatory factors and insulin resistance in elderly patients with type 2 diabetes mellitus

Lei Li¹, Yunmei Yang²^,^†(), Yue Wu²

^1. Department of Geriatrics, the First Affiliated Hospital, School of Medicine, Zhejiang University, Hangzhou 310003, China (now working in the Third People's Hospital of Huzhou)

Received:2018-09-08 Published:2018-10-01
Corresponding author: Yunmei Yang
About author:
Corresponding author: Yang Yunmei, Email: 1194070@zju.edu.com

全文 ( ) 下载PDF ( ) 导出引用

引用本文：

李雷, 杨云梅, 吴月. 老年2型糖尿病患者肠道菌群多样性及其炎症因子与胰岛素抵抗的相关性研究[J/OL]. 中华危重症医学杂志(电子版), 2018, 11(05): 316-321.

Lei Li, Yunmei Yang, Yue Wu. Correlation of intestinal flora diversity, inflammatory factors and insulin resistance in elderly patients with type 2 diabetes mellitus[J/OL]. Chinese Journal of Critical Care Medicine(Electronic Edition), 2018, 11(05): 316-321.

目的

探讨老年2型糖尿病（T2DM）患者肠道菌群多样性及其炎症因子的变化与胰岛素抵抗的相关性。

方法

选取80例老年T2DM患者作为T2DM组，另选取80例健康体检者作为对照组，检测两组患者肠道菌群拟杆菌、普雷沃氏菌、乳杆菌、双歧杆菌和肠杆菌数量。测定并计算两组患者的稳态模型胰岛素抵抗指数（HOMA-IR），同时比较两组患者的白细胞介素6（IL-6）、IL-10、IL-22、肿瘤坏死因子α（TNF-α）和干扰素γ（IFN-γ）水平。采用Pearson相关性分析老年T2DM患者肠道不同菌群与HOMA-IR相关性，肠道不同菌群与各炎症因子的相关性。

结果

老年T2DM组的拟杆菌[（10.0 ± 0.3）logN/g vs.（8.1 ± 0.9）logN/g]和肠杆菌[（9.86 ± 0.27）logN/g vs.（7.05 ± 0.19）logN/g]的菌落数显著高于对照组（t = 3.162、3.016，P均< 0.05），普雷沃氏菌[（7.22 ± 0.27）logN/g vs.（9.35 ± 0.39）logN/g]、乳杆菌[（5.12 ± 0.25）logN/g vs.（7.67 ± 0.43）logN/g]和双歧杆菌[（7.2 ± 0.4）logN/g vs.（11.0 ± 0.5）logN/g]的菌落数显著低于对照组（t = 5.230、4.163、7.115，P均< 0.05）。T2DM组的HOMA-IR[（6.4 ± 0.8）vs.（3.1 ± 0.4）]、IL-6[（154 ± 15）ng/L vs.（81 ± 10）ng/L]、IL-22[（628 ± 36）ng/L vs.（106 ± 11）ng/L]、TNF-α[（208 ± 23）ng/L vs.（118 ± 11）ng/L]和IFN-γ[（136 ± 15）ng/L vs.（76 ± 13）ng/L]的水平显著高于对照组（t = 7.156、3.167、5.026、3.557、2.134，P均< 0.05），而IL-10[（127.7 ± 18.7）ng/L vs.（376.8 ± 1.8）ng/L]水平显著低于对照组（t = 2.272，P < 0.05）。相关性分析结果显示，普雷沃氏菌、肠杆菌与血浆HOMA-IR呈显著正相关（r =0.613、0.437，P均< 0.05），拟杆菌、乳杆菌和双歧杆菌与HOMA-IR呈显著负相关（r = -0.617、-0.575、-0.616，P均< 0.05）。拟杆菌、普雷沃氏菌、乳杆菌和双歧杆菌数量与IL-6（r = -0.617、-0.526、-0.575、-0.616，P均< 0.05）、IL-22（r = -0.636、-0.587、-0.621、-0.573，P均< 0.05）、TNF-α（r = -0.593、-0.633、-0.476、-0.539，P均< 0.05）和IFN-γ（r = -0.475、-0.538、-0.602、-0.573，P均< 0.05）水平呈显著负相关性，与IL-10呈显著正相关性（r = 0.535、0.623、0.459、0.506，P均< 0.05）；肠杆菌与IL-6、IL-22、TNF-α和IFN-γ水平呈显著正相关性（r = 0.437、0.599、0.576、0.518，P均< 0.05），与IL-10呈显著负相关性（r = -0.518，P < 0.05）。

结论

老年T2DM患者肠道菌群与胰岛素抵抗具有相关性，推测其机制可能与炎症因子水平有关。

关键词: 老年人, 糖尿病，2型, 肠道菌群, 炎症因子, 胰岛素抵抗

Objective

To investigate the correlation of intestinal flora diversity, inflammatory factors and insulin resistance in elderly patients with type 2 diabetes mellitus (T2DM).

Methods

Totally 80 elderly patients with T2DM were selected as the T2DM group, and 80 healthy subjects were enrolled as the control group. The Bacteroides, Prevotella, Lactobacillus, Bifidobacterium and Enterobacteriaceae were detected, and homeostasis model assessment-insulin resistance (HOMA-IR) was calculated in the two groups. The interleukin 6 (IL-6), IL-10, IL-22, tumor necrosis factor-alpha (TNF-α) and interferon-gamma (IFN-γ) were measured and compared between them. Pearson correlation analysis was used to analyze the relationship of different intestinal flora with HOMA-IR and inflammatory factors in elderly T2DM patients.

Results

Compared to the control group, the amount of Bacteroides [(10.0 ± 0.5) logN/g vs. (8.1 ± 0.9) logN/g] and Enterobacteriaceae [(9.86 ± 0.27) logN/g vs. (7.05 ± 0.19) logN/g] was significantly higher (t = 3.162, 3.016; both P < 0.05), and the amount of Prevotella [(7.22 ± 0.27) logN/g vs. (9.35 ± 0.39) logN/g], Lactobacillus [(5.12 ± 0.25) logN/g vs. (7.67 ± 0.43) logN/g] and Bifidobacterium [(7.2 ± 0.4) logN/g vs. (11.0 ± 0.5) logN/g] was significantly lower in the T2DM group (t = 5.230, 4.163, 7.115; all P < 0.05). The levels of HOMA-IR [(6.4 ± 0.8) vs. (3.1 ± 0.4)], IL-6 [(154 ± 15) ng/L vs. (81 ± 10) ng/L], IL-22 [(628 ± 36) ng/L vs. (106 ± 11) ng/L], TNF-α [(208 ± 23) ng/L vs. (118 ± 11) ng/L] and IFN-γ [(136 ± 15) ng/L vs. (76 ± 13) ng/L] were significantly higher (t = 7.156, 3.167, 5.026, 3.557, 2.134; all P < 0.05), and the IL-10 level [(127.7 ± 18.7) ng/L vs. (376.8 ± 1.8) ng/L] was significantly lower in the T2DM group than in the control group (t = 2.272, P < 0.05). The correlation analysis showed that there were positive correlations between Prevotella, Enterobacteriaceae and HOMA-IR (r = 0.613, 0.437; both P < 0.05), and negative correlations between Bacteroides, Lacto-bacillus, Bifidobacterium and HOMA-IR (r = -0.617, -0.526, -0.575, -0.616; all P < 0.05). The Bacteroides, Prevotella, Lactobacillus and Bifidobacterium were negatively correlated to IL-6 (r = -0.617, -0.526, -0.575, -0.616; all P < 0.05), IL-22 (r = -0.636, -0.587, -0.621, -0.573; all P < 0.05), TNF-α (r = -0.593, -0.633, -0.476, -0.539; all P < 0.05) and IFN-γ (r = -0.475, -0.538, -0.602, -0.573; all P < 0.05), and positively correlated to IL-10 (r = 0.535, 0.623, 0.459, 0.506; all P < 0.05). Enterobacteriaceae was positively correlated to IL-6, IL-22, TNF-α and IFN-γ (r = 0.437, 0.599, 0.576, 0.518; all P < 0.05), and negatively correlated to IL-10 (r = -0.518, P < 0.05).

Conclusion

The association between intestinal flora and insulin resistance in elderly T2DM patients suggests that its mechanism may be related to the level of inflammatory factors.

Key words: Aged, Diabetes mellitus, type 2, Intestinal flora, Inflammatory factors, Insulin resistance

表1 两组患者基本情况的比较（ ± s）

组别	例数	年龄（岁）	BMI(kg/m²)	FBG(mmol/L)	TG(mmol/L)	HDL(mmol/L)	LDL(mmol/L)
对照组	80	66 ± 7	25 ± 6	8.3 ± 2.1	2.1 ± 0.6	1.36 ± 0.25	3.06 ± 0.35
T2DM组	80	68 ± 6	25 ± 4	8.6 ± 2.2	2.0 ± 0.7	1.29 ± 0.31	3.12 ± 0.27
t值	?	0.825	0.916	1.077	0.617	0.695	0.863
P值	?	0.317	0.236	0.210	0.338	0.126	0.238

表1 两组患者基本情况的比较（ ± s）

组别	例数	年龄（岁）	BMI(kg/m²)	FBG(mmol/L)	TG(mmol/L)	HDL(mmol/L)	LDL(mmol/L)
对照组	80	66 ± 7	25 ± 6	8.3 ± 2.1	2.1 ± 0.6	1.36 ± 0.25	3.06 ± 0.35
T2DM组	80	68 ± 6	25 ± 4	8.6 ± 2.2	2.0 ± 0.7	1.29 ± 0.31	3.12 ± 0.27
t值	?	0.825	0.916	1.077	0.617	0.695	0.863
P值	?	0.317	0.236	0.210	0.338	0.126	0.238

表2 两组患者肠道菌群数量比较（logN/g， ± s）

组别	例数	拟杆菌	普雷沃氏菌	乳杆菌	双歧杆菌	肠杆菌
对照组	80	8.1 ± 0.9	9.35 ± 0.39	7.67 ± 0.43	11.0 ± 0.5	7.05 ± 0.19
T2DM组	80	10.0 ± 0.5	7.22 ± 0.27	5.12 ± 0.25	7.2 ± 0.4	9.86 ± 0.27
t值	?	3.162	5.230	4.163	7.115	3.016
P值	?	0.016	0.011	0.009	< 0.001	0.023

表2 两组患者肠道菌群数量比较（logN/g， ± s）

组别	例数	拟杆菌	普雷沃氏菌	乳杆菌	双歧杆菌	肠杆菌
对照组	80	8.1 ± 0.9	9.35 ± 0.39	7.67 ± 0.43	11.0 ± 0.5	7.05 ± 0.19
T2DM组	80	10.0 ± 0.5	7.22 ± 0.27	5.12 ± 0.25	7.2 ± 0.4	9.86 ± 0.27
t值	?	3.162	5.230	4.163	7.115	3.016
P值	?	0.016	0.011	0.009	< 0.001	0.023

表3 两组患者炎症因子水平的比较（ng/L， ± s）

组别	例数	IL-6	IL-10	IL-22	TNF-α	IFN-γ
对照组	80	81 ± 10	376.8 ± 1.8	106 ± 11	118 ± 11	76 ± 13
T2DM组	80	154 ± 15	127.7 ± 18.7	628 ± 36	208 ± 23	136 ± 15
t值	?	3.167	2.272	5.026	3.557	2.134
P值	?	0.006	0.013	< 0.001	< 0.001	0.009

表3 两组患者炎症因子水平的比较（ng/L， ± s）

组别	例数	IL-6	IL-10	IL-22	TNF-α	IFN-γ
对照组	80	81 ± 10	376.8 ± 1.8	106 ± 11	118 ± 11	76 ± 13
T2DM组	80	154 ± 15	127.7 ± 18.7	628 ± 36	208 ± 23	136 ± 15
t值	?	3.167	2.272	5.026	3.557	2.134
P值	?	0.006	0.013	< 0.001	< 0.001	0.009

表4 T2DM患者肠道菌群与炎症因子的相关性分析结果

肠道菌群	IL-6		IL-10		IL-22		TNF-α		IFN-γ
肠道菌群	r值	P值	r值	P值	r值	P值	r值	P值	r值	P值
拟杆菌	-0.617	< 0.001	0.535	< 0.001	-0.636	0.003	-0.593	< 0.001	-0.475	< 0.001
普雷沃氏菌	-0.526	< 0.001	0.623	< 0.001	-0.587	0.002	-0.633	< 0.001	-0.538	0.001
乳杆菌	-0.575	0.002	0.459	< 0.001	-0.621	< 0.001	-0.476	0.004	-0.602	< 0.001
双歧杆菌	-0.616	0.005	0.506	< 0.001	-0.573	< 0.001	-0.539	< 0.001	-0.573	< 0.001
肠杆菌	0.437	< 0.001	-0.518	0.006	0.599	< 0.001	0.576	< 0.001	0.518	< 0.001

表4 T2DM患者肠道菌群与炎症因子的相关性分析结果

肠道菌群	IL-6		IL-10		IL-22		TNF-α		IFN-γ
肠道菌群	r值	P值	r值	P值	r值	P值	r值	P值	r值	P值
拟杆菌	-0.617	< 0.001	0.535	< 0.001	-0.636	0.003	-0.593	< 0.001	-0.475	< 0.001
普雷沃氏菌	-0.526	< 0.001	0.623	< 0.001	-0.587	0.002	-0.633	< 0.001	-0.538	0.001
乳杆菌	-0.575	0.002	0.459	< 0.001	-0.621	< 0.001	-0.476	0.004	-0.602	< 0.001
双歧杆菌	-0.616	0.005	0.506	< 0.001	-0.573	< 0.001	-0.539	< 0.001	-0.573	< 0.001
肠杆菌	0.437	< 0.001	-0.518	0.006	0.599	< 0.001	0.576	< 0.001	0.518	< 0.001

1	董丹丹,张颖,邓可武, 等. 老年急性非ST段抬高型心肌梗死合并糖尿病患者经皮冠状动脉介入术围术期应用替罗非班的疗效分析[J/CD]. 中华危重症医学杂志（电子版）, 2017, 10(5): 334-337.
2	Nekoua MP,Fachinan R,Atchamou AK, et al. Modulation of immune cells and Th1/Th2 cytokines in insulin-treated type 2 diabetes mellitus[J]. Afr Health Sci, 2016, 16(3): 712-724.
3	Li ZS,Furness JB,Young HM, et al. Nitric oxide sy- nthase immunoactivity and NADPH diaphorase enzyme activity in neurons of the gastrointestinal tract of the toad, Bufo marinus[J]. Arch Histol Cytol, 1992, 55(4): 333-350.
4	孙宁宁,张琴,陆远强. 2型糖尿病患者颈动脉内膜中层厚度与微血管病变的相关性分析[J/CD]. 中华危重症医学杂志（电子版）, 2016, 9(5): 339-340.
5	中华医学会糖尿病学分会. 中国2型糖尿病防治指南（2013版）[J]. 中国糖尿病杂志, 2014, 6(7): 447-498.
6	陈润泽,解傲. 肠道稳态与代谢综合征[J]. 中国微生态学杂志, 2016, 28(1): 121-122.
7	Larsen N,Vogensen FK,van den Berg FW, et al. Gut microbiota in human adults with type 2 diabetes differs from non-diabetic adults[J]. PLoS One, 2010, 5(2): e9085.
8	胡芳,魏婷婷,杜彩贺, 等. 2型糖尿病小鼠食道菌群的结构分析[J]. 中国生物化学与分子生物学报, 2011, 27(10): 972-979.
9	刘婷婷,蔡德鸿. 实时定量PCR法分析2型糖尿病患者肠道乳酸杆菌菌种数量的改变[J]. 世界华人消化杂志, 2012(15): 1359-1365.
10	刘萍,罗本燕. 肠道微生态与中枢神经系统疾病的相关性[J]. 中国神经精神疾病杂志, 2016, 42(4): 251-254.
11	Pomié C,Blasco-Baque V,Klopp P, et al. Triggering the adaptive immune system with commensal gut bacteria protects against insulin resistance and dysglycemia[J]. Mol Metab, 2016, 5(6): 392-403.
12	Odegaard AO,Jacobs DJ,Sanchez OA, et al. Oxidative stress, inflammation, endothelial dysfunction and incidence of type 2 diabetes[J]. Cardiovasc Diabetol, 2016(15): 51.
13	Saxena M,Srivastava N,Banerjee M. Association of IL-6, TNF-alpha and IL-10 gene polymorphisms with type 2 diabetes mellitus[J]. Mol Biol Rep, 2013, 40(11): 6271-6279.
14	Acharya AB,Thakur S,Muddapur MV. Evaluation of serum interleukin-10 levels as a predictor of glycemic alteration in chronic periodontitis and type 2 diabetes mellitus[J]. J Indian Soc Periodontol, 2015, 19(4): 388-392.
15	Kadoglou NP,Iliadis F,Angelopoulou N, et al. The anti-inflammatory effects of exercise training in patients with type 2 diabetes mellitus[J]. Eur J Cardiovasc Prev Rehabil, 2007, 14(6): 837-843.
16	Sireesh D,Dhamodharan U,Ezhilarasi K, et al. Association of NF-E2 related factor 2 (Nrf2) and inflammatory cytokines in recent onset type 2 diabetes mellitus[J]. Sci Rep, 2018, 8(1): 5126.
17	张崇媛,王文蓉,何秋敏, 等. 妊娠期糖尿病患者重要肠道菌群的特征分析及其与炎症因子的相关性研究[J]. 中国糖尿病杂志, 2017, 25(4): 320-324.
18	刘伟,刘莹莹,高学清,等. 抵当汤加减对痰瘀互结证糖尿病下肢动脉血管病变患者中CD40/CD40L和IL-10的影响[J]. 世界中医药, 2018, 13(8): 1875-1878, 1882.
19	Domingueti CP,Dusse LM,Carvalho M, et al. Diabetes mellitus: the linkage between oxidative stress, inflammation, hypercoagulability and vascular complications[J]. J Diabetes Complications, 2016, 30(4): 738-745.
20	李焱,梁绮君. 肠道菌群与肥胖,胰岛素抵抗的关系[J]. 药品评价, 2012, 9(16): 13-15.
21	聂春丽,李靖,郑世静, 等. 中西医结合治疗2型糖尿病胰岛素抵抗的Meta分析[J].世界中医药, 2018, 13(3): 767-775.
22	Shen J,Obin MS,Zhao L. The gut microbiota, obesity and insulin resistance[J]. Mol Aspects Med, 2013, 34(1): 39-58.

[1]	陈翠萍, 李佩君, 杜景榕, 谢青梅, 许一宁, 卓姝妤, 李晓芳. 互联网联合上门护理在老年全髋关节置换术后的应用效果[J/OL]. 中华关节外科杂志(电子版), 2024, 18(05): 676-681.
[2]	陈晓玲, 钟永洌, 刘巧梨, 李娜, 张志奇, 廖威明, 黄桂武. 超高龄髋膝关节术后谵妄及心血管并发症风险预测[J/OL]. 中华关节外科杂志(电子版), 2024, 18(05): 575-584.
[3]	戴睿, 张亮, 陈浏阳, 张永博, 吴丕根, 孙华, 杨盛, 孟博. 肠道菌群与椎间盘退行性变相关性的研究进展[J/OL]. 中华损伤与修复杂志(电子版), 2024, 19(06): 546-549.
[4]	李玲, 刘亚, 李培玲, 张秀敏, 李萍. 直肠癌患者术后肠道菌群的变化与抑郁症相关性研究[J/OL]. 中华普外科手术学杂志(电子版), 2024, 18(06): 607-610.
[5]	宋俊锋, 张珍珍. 单侧初发性腹股沟斜疝老年患者经腹腹膜前疝修补术中残余疝囊腹直肌下缘固定效果评估[J/OL]. 中华疝和腹壁外科杂志(电子版), 2024, 18(06): 670-674.
[6]	高娟, 徐建庆, 闫芳, 丁盛华, 刘霞. Rutkow、TAPP、TEP 手术治疗单侧腹股沟疝患者的临床疗效及对血清炎症因子水平的影响[J/OL]. 中华疝和腹壁外科杂志(电子版), 2024, 18(06): 675-680.
[7]	张晋伟, 董永红, 王家璇. 基于GBD2021 数据库对中国与全球老年人疝疾病负担和健康不平等的分析比较[J/OL]. 中华疝和腹壁外科杂志(电子版), 2024, 18(06): 708-716.
[8]	蔡艺丹, 方坚, 张志强, 陈莉, 张世安, 夏磊, 阮梅, 李东良. 经颈静脉肝内门体分流术对肝硬化门脉高压患者肠道菌群及肝功能的影响[J/OL]. 中华细胞与干细胞杂志(电子版), 2024, 14(05): 285-293.
[9]	程柏凯, 杨光. 高胰岛素-正葡萄糖钳夹技术评估慢性肾脏病患者胰岛素抵抗的研究进展[J/OL]. 中华肾病研究电子杂志, 2024, 13(06): 334-339.
[10]	王贝贝, 崔振义, 王静, 王晗妍, 吕红芝, 李秀婷. 老年股骨粗隆间骨折患者术后贫血预测模型的构建与验证[J/OL]. 中华老年骨科与康复电子杂志, 2024, 10(06): 355-362.
[11]	崔健, 夏青, 林云, 李光玲, 李心娜, 王位. 血小板与淋巴细胞比值、免疫球蛋白、心肌酶谱及心电图对中老年肝硬化患者病情及预后的影响[J/OL]. 中华消化病与影像杂志(电子版), 2024, 14(05): 400-406.
[12]	宋燕秋, 戚桂艳, 杨双双, 周萍. 重症急性胰腺炎肠道菌群特征及早期肠内营养联合微生态制剂治疗的临床价值[J/OL]. 中华消化病与影像杂志(电子版), 2024, 14(05): 442-447.
[13]	邱岭, 朱旭丽, 浦坚, 邢苗苗, 吴佳玲. 糖尿病肾病患者肠道菌群生态特点与胃肠道功能障碍的关联性研究[J/OL]. 中华消化病与影像杂志(电子版), 2024, 14(05): 453-458.
[14]	赵小民, 杨军, 田巍巍. 枳术颗粒联合利那洛肽治疗便秘型肠易激综合征的临床研究[J/OL]. 中华消化病与影像杂志(电子版), 2024, 14(05): 465-469.
[15]	牟磊, 徐东成, 韩鑫, 徐长江, 韩坤锜, 薛叶潇, 牟媛, 秦文玲, 刘相静, 陈哲, 高楠. 五虫通络胶囊防治椎动脉开口支架术后再狭窄发生的效果[J/OL]. 中华脑血管病杂志(电子版), 2024, 18(05): 467-472.

阅读次数

全文

摘要

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

Correlation of intestinal flora diversity, inflammatory factors and insulin resistance in elderly patients with type 2 diabetes mellitus

模态框（Modal）标题

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

Correlation of intestinal flora diversity, inflammatory factors and insulin resistance in elderly patients with type 2 diabetes mellitus