【摘要】：糖尿病(Diabetes mellitus，DM)是一組以長時間血清葡萄糖升高導(dǎo)致出現(xiàn)各種各樣并發(fā)癥的慢性疾病,主要病因是由于胰島素缺乏和(或)胰島素生物作用障礙導(dǎo)致血清葡萄糖代謝出現(xiàn)紊亂,可伴有脂肪、蛋白質(zhì)、水、電解質(zhì)等各種物質(zhì)代謝障礙,糖尿病可同時并發(fā)眼底、腎臟、神經(jīng)系統(tǒng)及心血管系統(tǒng)等多臟器或多系統(tǒng)出現(xiàn)慢性損害。我國人口基數(shù)大是糖尿病大國,根據(jù)今年來國際糖尿病聯(lián)盟(IDF)發(fā)布的最新糖尿病數(shù)據(jù)顯示,中國糖尿病患者已達1.14億人左右,居世界首位。2型糖尿病(Type 2 diabetes mellitus，T_2DM)也叫成人發(fā)病型糖尿病,是一種多基因遺傳性疾病,發(fā)病機制涉及多種原因,包括遺傳、環(huán)境等因素,其發(fā)病原因為胰島素抵抗和分泌不足,發(fā)病年齡多在35~40歲之后發(fā)病,占糖尿病患者的90%-95%。糖尿病腎病(Diabetic nephropathy，DN)是糖尿病臨床常見的三大并發(fā)癥之一,在我國的發(fā)病率目前呈現(xiàn)出快速發(fā)展的趨勢,已經(jīng)成為終末期腎臟疾病非常重要的病因,僅次于臨床各種病因?qū)е碌哪I小球腎炎。1型糖尿病病人出現(xiàn)糖尿病腎病并發(fā)癥大多在起病10~15年左右,而2型糖尿病病人發(fā)生糖尿病腎病的時間則更短,可能與年齡大同時合并較多其他基礎(chǔ)疾病有關(guān)。近年來腸道菌群的研究越來越受到人們的關(guān)注,諸多證據(jù)表明,腸道菌群在人類多種復(fù)雜疾病的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮著重要作用,大量科學(xué)研究表明,健康和環(huán)境因素與腸道菌群的構(gòu)成和功能變化相關(guān),腸道菌群的可修飾性可能有助于疾病的預(yù)防和治療。腸道菌群與糖尿病關(guān)系密切,腸道菌群可以影響機體對糖類及能量的吸收,促進脂肪的合成及存儲,腸道屏障功能障礙為細(xì)菌內(nèi)毒素入侵機體血液提供了可能的途徑,從而可能誘發(fā)低度炎癥及胰島素抵抗,中國人群研究顯示糖尿病患者腸道菌群較健康對照組顯著改變,與血糖代謝明顯相關(guān),表現(xiàn)為有益菌比例降低及菌種多樣性的減少而潛在致病菌增多。飛行時間質(zhì)譜是一種能夠分析血清、尿液、唾液、組織等多種復(fù)雜樣品的技術(shù),隨著技術(shù)的成熟及分析成本的降低,飛行時間質(zhì)譜在基因分型分析、生物標(biāo)志物鑒定、病原體鑒定、質(zhì)譜成像等方面得到廣泛的應(yīng)用,質(zhì)譜技術(shù)的發(fā)展為我們進一步研究糖尿病和糖尿病腎病患者的蛋白組學(xué)和多肽組學(xué)的變化提供了一種有效的途徑。研究目的和意義觀察2型糖尿病(Type 2 diabetes mellitus，T_2DM)和糖尿病腎病(Diabetic nephropathy，DN)患者相對于健康對照人群腸道菌群失衡模式及功能變化,尋找兩種疾病患者腸道菌群一致和特異性的變化信號并分析腸道菌群與血清炎癥指標(biāo)間的關(guān)系,同時探究T_2DM和DN患者血清蛋白及多肽組學(xué)的特征。其意義在于分析兩種疾病狀態(tài)下腸道菌群的失衡模式及功能變化,嘗試找出促使T_2DM病患者進展為T_2DM的關(guān)鍵危險菌株,同時建立通過腸道菌群區(qū)分T_2DM和DN患者的分類算法模型,并通過網(wǎng)絡(luò)分析探究對T_2DM和DN患者腸道生態(tài)系統(tǒng)最具影響力的類群;通過血清質(zhì)譜組學(xué)分析,建立T_2DM和DN患者的診斷模型及鑒別診斷模型,嘗試提出一種新的疾病診斷方法。研究方法1.以南方醫(yī)科大學(xué)珠江醫(yī)院住院部患者為研究對象,選取2型糖尿病患者30例,糖尿病腎病患者25例,另外選取正常體檢者30例作為對照,采集靜脈血同時收集患者入院后48小時內(nèi)糞便標(biāo)本。2.采用Illumina高通量測序技術(shù)對糞便樣本中所有細(xì)菌的16SrDNA-V4區(qū)進行DNA測序,使用QIIME(v1.9.1)對原始序列進行處理、分析。與Greengenes(v13_8)數(shù)據(jù)庫進行對比,按照97%的一致性操作分類單元(operational taxonomic unit，OTU)聚類,分析菌群結(jié)構(gòu)及菌群多樣性。3.采用Roche E601分析儀及配套試劑測定血清IL-6,采用SIEMENS BNP分析儀及配套試劑測定血清CRP,統(tǒng)計分析兩種疾病與對照組差異。4.采用飛行質(zhì)譜儀Quan TOF(青島融智生物)對去除蛋白后的血清樣本在1000-10000范圍內(nèi)的m/z值進行檢測,并使用PCoA(主成分分析)分析各組數(shù)據(jù),隨機森林建立模型。統(tǒng)計方法采用R 3.3.2軟件與SPSS20.0作數(shù)據(jù)統(tǒng)計。組間年齡比較運用t檢驗,性別構(gòu)成比運用Χ2檢驗,組間非參數(shù)檢驗用Wilcoxon秩和檢驗,大于兩組的非參數(shù)資料用kruskal waills檢驗,PCoA統(tǒng)計學(xué)分析方法使用Adonis，R軟件作圖。P0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。研究結(jié)果2型糖尿病和糖尿病腎病患者腸道菌群多樣性與健康對照組明顯不同(P0.05)。T_2DM和DN組腸道有較多一致的變化信號,如毛螺旋菌屬、柔嫩梭菌屬、羅斯氏菌屬和糞球菌屬顯著下降(P0.05),但兩者間也存在疾病特異性的菌群失衡模式,T_2DM患者Bacteroides顯著增多,DN患者Lactobacillus,Slackia，Anaerotruncus，Haemophilus和Enterococcus顯著增多。功能預(yù)測也證實,T_2DM和DN患者腸道有較多一致性功能變化;2型糖尿病和糖尿病腎病組血清炎癥指標(biāo)顯著高于健康對照,提示T_2DM和DN有益菌的減少可能是導(dǎo)致血清炎癥指標(biāo)上升的原因;血清質(zhì)譜組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)2型糖尿病和糖尿病腎病患者血清質(zhì)譜組學(xué)不同于健康對照組,并且2型糖尿病和糖尿病腎病患者血清質(zhì)譜組學(xué)也不相同。研究結(jié)論2型糖尿病和糖尿病腎病患者腸道菌群存在一致的變化均為產(chǎn)丁酸菌減少,但兩者之間也有疾病特異性的變化,血清質(zhì)譜組學(xué)分析提示使用質(zhì)譜組學(xué)分析的方法區(qū)分2型糖尿病、糖尿病腎病和健康對照具有一定的可行性,為進一步研究通過腸道菌群和血清質(zhì)譜組學(xué)方法評估糖尿病患者腎病發(fā)生風(fēng)險提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：南方醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：R587.2;R692.9
【圖文】：

圖１－１邋Ｔ２ＤＭ與ＤＮ和健康對照腸道菌群門水平構(gòu)成（ＤＭ：邋２型糖尿病，ＤＮ：糖尿病腎Ｃ：健康對照）逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｐｈｙｌｕｍ邋ｌｅｖｅｌ邋ｉｎｔｅｓｔｉｎａｌ邋ｆｌｏｒａ邋ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ邋ｉｎ邋ｅａｃｈ邋ｄｉｓｅａｓｅ邋ｇｒｏｕｐ邋ａｎｄ邋ｈｅａｌｔｃｏｎｔｒｏｌ邋ｇｒｏｕｐ邋（邋ＤＭ：邋Ｄｉａｂｅｔｅｓ邋ｍｅｌｌｉｔｕｓ，邋ＤＮ：邋ｄｉａｂｅｔｉｃ邋ｎｅｐｈｒｏｐａｔｈｙ，邋ｃｏｎｔｒｏｌ：邋ｈｅａｌｔｈｙ邋ｃｏｎｔｒｏｌ）逡逑如圖二，選用Ｏｂｓｅｒｖｅｄ邐ＯＴＵ和ＰＤ＿ｗｈｏｌｅ＿ｔｒｅｅ指數(shù)評估２型糖尿病患者糖尿病腎病患者相對于健康對照組ａ多樣性的變化，發(fā)現(xiàn)２型糖尿病組和糖病腎病組腸道菌群ａ多樣性較健康對照組顯著降低（Ｐ＜０．０５），而２型糖尿病糖尿病腎病患者腸道菌群ａ多樣性無統(tǒng)計學(xué)差異。ＰＤ＿Ｗｈｏｌｅｊｒｅｅ指數(shù)顯示，逡逑Ｔ２ＤＭ和ＤＮ與健康對照有統(tǒng)計差異，Ｔ２ＤＭ和ＤＮ無統(tǒng)計學(xué)差異。逡逑如圖三，選用主坐標(biāo)分析（ＰＣｏＡ）可以觀察到２型糖尿病患者和糖尿病病患者是否存在菌群的整體偏移。圖中的每個點代表一個樣品，點之間的距表示菌群結(jié)構(gòu)的差異，本研究中，我們使用這種方法基于Ｕｎｉｆｒａｃ距離［２４］分析

邐ＰＣ１（２３邋７５５％）逡逑ＡＢＣ逡逑圖１－３邋Ｐ多樣性對比（Ａ：邋２型糖尿病與健康對照；Ｂ：糖尿病腎病與健康對照；Ｃ：邋２型糖逡逑尿病與糖尿病腎�。╁义希疲椋纾澹保冲澹茫铮恚穑幔颍椋螅铮铄澹铮驽澹椋睿簦澹螅簦椋睿幔戾澹妫欤铮颍徨澹疱澹洌椋觯澹颍螅椋簦澹椋铄澹澹幔悖桢澹洌椋螅澹幔螅邋澹纾颍铮酰疱澹幔睿溴澹瑁澹幔欤簦瑁澹悖铮睿簦颍铮戾义希纾颍铮酰疱澹ǎ�，邋Ｔｙｐｅ邋２邋ｄｉａｂｅｔｅｓ邋ｍｅｌｌｉｔｕｓ邋ｆｒｏｍ邋ｈｅａｌｔｈｙ邋ｃｏｎｔｒｏｌ邋Ｂ，Ｄｉａｂｅｔｉｃ邋ｎｅｐｈｒｏｐａｔｈｙ邋ｆｒｏｍ逡逑ｈｅａｌｔｈｙ邋ｃｏｎｔｒｏｌ邋Ｃ，Ｄｉａｂｅｔｉｃ邋ｎｅｐｈｒｏｐａｔｈｙ邋ｆｒｏｍ邋Ｔｙｐｅ邋２邋ｄｉａｂｅｔｅｓ邋ｍｅｌｌｉｔｕｓｄｉｖｅｒｓｉｔｙ．）逡逑２．２邋Ｔ２ＤＭ與ＤＮ患者腸道菌群一致的變化信號與疾病特異性失衡模式逡逑ＬＥｆＳｅ分析各研宄組腸道菌群變化特征，發(fā)現(xiàn)２型糖尿病組和糖尿病腎病組逡逑腸道菌群存在很多一致的變化，且這些一致的變化信號多表現(xiàn)為有益菌的減少，逡逑如圖四Ａ和Ｃ，在門水平上，厚壁菌門和藍藻細(xì)菌門在糖尿病組和糖尿病腎病逡逑組腸道中顯著減少，在屬水平上，毛螺旋菌屬、ｒｗｈｃ訪ａｃｆｅｒ、逡逑柔嫩梭菌屬（Ｆａｅｃａ／出）、羅斯氏菌（ｉ？ｏｓｅＺｗ／ａ）和類球菌屬（Ｃｏｐｒａｃｏｃｃｗｓ）逡逑在糖尿病組和糖尿病腎病組腸道中顯著減少（Ｐ＜０．０５）�？扑缴希菪棋义希ǎ蹋幔悖瑁睿铮螅穑椋颍幔悖澹幔澹┰谔悄虿『吞悄虿∧I病患者腸道中顯著減少（Ｐ＜０．０５）

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本文編號：2714198