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目的:2型糖尿病(type II Diabetes Mellitus,T2DM)是由遗传和环境因素共同作用,引起的以胰岛素抵抗为主伴胰岛素分泌不足的代谢综合征。已成为继恶性肿瘤和心血管疾病后的第三大慢性非传染性疾病。其发病机制复杂,目前临床防治药物疗效尚无显著。近年来,肠道微生物成为医学界众多疾病的研究热点。本研究拟探讨肠道微生物移植对小鼠胰岛素抵抗的形成和胰岛素抵抗程度改善的影响,及其它在胰岛素抵抗发生发展中与血浆氨基酸水平的关系。方法:1)以糖耐量正常的db/m小鼠为研究对象,将维吾尔族2型糖尿病患者粪便微生物组移植到db/m小鼠体内,建立胰岛素抵抗小鼠模型。随机选取6只小鼠作为0周起始点对照(处死3只),剩余小鼠按体重将小鼠随机分为db/m+PBS和db/m+UT2DM两组,每周固定时间称取小鼠体重。给小鼠灌胃羰花青荧光染料细胞示踪剂CM-Dil染色的粪菌液一次后,在灌胃后的第3、7、14天用灭菌的冻存管收集小鼠粪样,在荧光倒置显微镜下观察小鼠肠道细菌的定植情况。分别在实验进行到4周、6周、8周和10周时间点,采用葡萄糖氧化酶法检测血糖水平,酶联免疫试剂盒(Elisa)法检测血脂水平,实时荧光光定量PCR法检测小鼠粪样中靶标菌群的丰度。2)用高脂饲料喂养和维吾尔族2型糖尿病患者粪菌液灌胃的方法建立胰岛素抵抗小鼠模型,同时用哈萨克族糖耐量正常人粪菌液给小鼠灌胃,观察在小鼠胰岛素抵抗形成的过程中,哈萨克族糖耐量正常人粪菌液预防作用。随机选取10只小鼠作为0周起始点对照,剩余小鼠随机分为正常饮食组(NCD)、正常饮食+维吾尔族2型糖尿病患者粪菌液组(NCD+UT2DM)、高脂饮食组(HFD)、高脂饮食+维吾尔族2型糖尿病患者粪菌液组(HFD+UT2DM)、高脂饮食+哈萨克族糖耐量正常人粪菌液组(HFD+KNGT)。小鼠肠道菌群定植力检测,糖脂水平和靶标菌丰度的检测方法同方法1)。3)根据小鼠胰岛素抵抗的判定标准,从高脂饲料喂养和维吾尔族2型糖尿病患者粪菌液干预8周的小鼠中筛选出胰岛素抵抗小鼠。检测0周指标后将小鼠分组,分别用哈萨克族糖耐量正常人的粪菌液灌胃db/db糖尿病小鼠模型和筛选出的胰岛素抵抗小鼠模型,以二甲双胍作为阳性药,观察粪菌移植对小鼠代谢的影响。4)高效液相色谱法(HPLC)检测小鼠不同时间点血浆氨基酸水平。采用皮尔森(Pearson)相关性分析的方法,分析肠道微生物与氨基酸代谢谱改变的关系及其与胰岛素抵抗发生相关的糖脂水平变化的相关性。采用多元逐步回归方法分析小鼠肠道微生物和血浆氨基酸水平对小鼠胰岛素抵抗的发生发展是否产生了显著的影响。结果:1)Illumina16Sr RNA gene的可变区测序,在科水平上的结果显示,与db/m小鼠相比,db/db糖尿病小鼠肠道梭菌科菌群丰度显著较高。在属水平上,给予小鼠维吾尔族2型糖尿病患者粪菌液干预6周,小鼠肠道梭菌属丰度显著升高。在种水平上,与db/m小鼠相比,db/db糖尿病小鼠肠道脱硫弧菌丰度显著较高。2)维吾尔族2型糖尿病患者粪便微生物群落移植可引起糖耐量正常小鼠糖脂代谢的紊乱,以及肠道脱硫弧菌属、球形梭菌和Akkermansia muciniphila菌丰度的改变,可诱发小鼠胰岛素抵抗的发生。3)哈萨克族糖耐量正常人粪便微生物群落移植可显著改善db/db2型糖尿病小鼠糖脂代谢水平,显著增加小鼠肠道Akkermansia muciniphila菌的丰度,同时抑制了小鼠肠道脱硫弧菌属和球形梭菌丰度的升高。4)哈萨克族糖耐量正常人粪便微生物群落移植可显著抑制胰岛素抵抗小鼠脑体比的增加,优于二甲双胍;但对胰岛素抵抗小鼠脂体比的影响显著低于二甲双胍;且哈萨克族糖耐量正常人粪便微生物群落移植对胰岛素抵抗小鼠肠道靶标微生物丰度的改变晚于二甲双胍。5)高脂饮食和哈萨克族糖耐量正常人粪便微生物移植均可引起小鼠血浆氨基酸的变化,而且其改变与肠道菌群和胰岛素抵抗表型指标呈显著相关性。6)多元逐步回归分析结果显示,在小鼠胰岛素抵抗形成过程中,小鼠肠道脱硫弧菌属对血浆甘氨酸产生显著正相关的影响,Akkermansia muciniphila菌对血浆异亮氨酸产生显著负相关的影响。而缬氨酸对脱硫弧菌属丰度和空腹血糖水平产生显著负相关的影响,天冬氨酸和异亮氨酸均对Akkermansia muciniphila菌丰度产生显著负相关的影响。7)哈萨克族糖耐量正常人粪便微生物移植与否对小鼠胰岛素抵抗形成过程中糖脂代谢产生了显著负相关的影响。其中,球形梭菌对血浆总胆固醇和甘油三酯产生显著正相关的影响。结论:1)维吾尔族2型糖尿病患者粪便微生物群落移植可引起糖耐量正常小鼠糖脂代谢的紊乱,以及肠道微生物丰度的改变,促进并导致小鼠胰岛素抵抗的发生。2)哈萨克族糖耐量正常人粪便微生物群落移植有效抑制了高脂饮食诱导的小鼠胰岛素抵抗形成过程中糖脂代谢的紊乱和肠道微生物结构的改变,对胰岛素抵抗的产生具有一定的预防作用;还可显著改善db/db2型糖尿病小鼠糖脂代谢水平并调节了肠道菌群丰度。3)哈萨克族糖耐量正常人粪便微生物移植显著抑制了小鼠胰岛素抵抗形成过程中糖脂水平的升高。肠道菌群结构的改变,其中肠道球形梭菌数量的降低可以抑制血浆总胆固醇和甘油三酯水平的升高。此外,缬氨酸可能是通过减少肠道脱硫弧菌属的数量抑制了空腹血糖水平的升高。