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目的:1、明确2型糖尿病和超重肥胖患者肠道菌群的变化特征及各自特有的肠道菌群。2、评估肠道菌群与2型糖尿病患者胰岛素敏感性及胰岛β细胞功能的相关性。方法:1、严格按照纳入与排除标准收集体重正常的健康人群(HC)、血糖正常的超重肥胖者(OWO)及2型糖尿病患者的一般临床资料,其中2型糖尿病患者进一步以BMI24kg/m2为界分为2型糖尿病超重肥胖组(OOD)和2型糖尿病非超重肥胖组(T2D)。基于OGTT+IRT+CRT试验从多个层面上评估2型糖尿病患者胰岛素敏感性及整体胰岛β细胞功能。2、收集纳入人群的粪便样本,进行肠道菌群16S rRNA测序分析,评估2型糖尿病和超重肥胖患者肠道菌群的丰度和多样性变化,筛选与健康对照人群相比显著差异的肠道菌属以及共生关系的变化。3、将差异菌属与临床代谢指标及胰岛β细胞功能指标进行相关性分析,寻找对胰岛β细胞功能有潜在影响的菌属。结果:1、2型糖尿病超重肥胖患者的胰岛素抵抗更明显;2型糖尿病非超重肥胖患者的整体胰岛素分泌功能及胰岛β细胞功能障碍更显著。2、2型糖尿病和超重肥胖患者的肠道菌群丰度和多样性下降,两者肠道菌群改变既存在共性特征,主要表现为一些有益菌(如丁酸盐产生菌)下降,而条件致病菌(如埃希菌-志贺菌)增加;也存在各自的特定差异菌,如布劳特氏菌主要在超重肥胖中富集,而阿克曼氏菌、乳杆菌却在2型糖尿病中富集。3、2型糖尿病和超重肥胖患者肠道菌群的共生关系发生改变。4、肠道菌群与糖代谢及胰岛β细胞功能密切相关,活泼瘤胃球菌与HOMA-β独立正相关,脱硫弧菌与ISSI-2独立负相关。结论:1、2型糖尿病患者肠道菌群多样性和丰度下降,肠道菌群失调,有益的丁酸盐产生菌减少。2、2型糖尿病患者胰岛素敏感性和胰岛β细胞功能与肠道菌群改变密切相关。目的:1、评估2型糖尿病患者血清代谢物的变化规律,并分析肠道菌群与循环代谢物之间的关联。2、探讨循环代谢物与胰岛β细胞功能的相关性,寻找对胰岛β细胞功能有潜在影响的代谢信号。方法:1、研究人群分为3组,即健康对照人群(HC)及2型糖尿病超重肥胖组(OOD)和2型糖尿病非超重肥胖组(T2D),收集患者的一般临床资料,评估2型糖尿病患者的胰岛β细胞功能。2、收集纳入人群的外周血,进行血清代谢组学检测,筛选与健康对照人群相比2型糖尿病患者显著差异的代谢物。3、分析差异代谢物与第一部分差异菌群的相关性。4、进一步分析差异代谢物尤其是色氨酸衍生代谢物与胰岛β细胞功能的相关性。结果:1、2型糖尿病患者的血清代谢谱发生改变,多种氨基酸和脂肪酸水平异常,尤其是色氨酸及其衍生代谢物在2型糖尿病患者中显著减少。2、差异代谢物水平与肠道菌群丰度变化相关,其中色氨酸、吲哚、吲哚丙烯酸与肠道菌群Lachnospiraceae NK4A136 group、Butyricicoccus和Fusicatenibacter呈正相关,而与Lactobacillus呈负相关。3、色氨酸代谢物与2型糖尿病患者胰岛β细胞功能关系密切,其中色氨酸、吲哚与葡萄糖负荷后120分钟胰岛素和C肽水平呈正相关,吲哚-3-乳酸和1-乙酰吲哚正相关于整体胰岛素分泌及胰岛β细胞功能。结论:1、2型糖尿病患者血清色氨酸及其衍生代谢物水平减少。2、肠道菌群影响的色氨酸代谢物与2型糖尿病患者胰岛β细胞功能关系密切。目的:探究肠道菌群色氨酸代谢物吲哚是否对糖尿病小鼠胰岛功能产生影响及潜在机制。方法:1、6周龄雄性db/db小鼠(BKS背景)及同窝野生型m/m对照鼠适应性喂养两周后,db/db小鼠随机分为:(1)db/db组:db/db糖尿病小鼠,普食喂养5周;(2)Indole组:db/db糖尿病小鼠,普食喂养5周,及吲哚干预(50mg/kg/d腹腔注射)5周;(3)B+I组:db/db糖尿病小鼠,普食喂养5周,以及含广谱抗生素饮用水(消除肠道菌群的影响)和吲哚干预(50mg/kg/d腹腔注射)5周;(4)m/m组:对照小鼠,普食喂养5周。2、每周记录小鼠体重和空腹血糖,干预5周末行腹腔注射葡萄糖耐量试验(IPGTT)和胰岛素耐量试验(IPITT)评估糖代谢情况,并空腹采血检测空腹胰岛素及总GLP-1水平。3、胰腺组织进行HE染色及免疫荧光染色观察胰岛的形态结构变化以及α细胞和β细胞的表型变化,免疫组化染色和RT-PCR法检测胰岛炎症状态;结肠组织免疫荧光染色检测GLP-1表达情况。结果:1、肠道菌群色氨酸代谢物吲哚轻微改善db/db小鼠血糖,尤其是在联合抗生素干预时显著改善db/db小鼠胰岛素敏感性。2、吲哚或联合抗生素干预改善db/db小鼠胰岛的形态学变化,重塑胰岛内α/β细胞平衡。3、db/db小鼠胰岛巨噬细胞浸润明显增加,IL6表达上调;吲哚联合抗生素干预显著减少db/db小鼠胰岛巨噬细胞浸润,降低IL6的表达。4、吲哚干预增加db/db小鼠结肠GLP-1的表达,而血清总GLP-1水平无明显变化。结论:1、吲哚改善db/db小鼠受损的胰岛功能。2、吲哚通过减轻db/db小鼠胰岛炎症以及增加结肠GLP-1的表达,发挥改善胰岛功能的有益作用。3、肠道菌群色氨酸代谢物吲哚可能是连接肠道菌群与胰岛的重要信号分子。