综述：微生物群组成对2型糖尿病发病机制的影响：生理学方面

　　本综述深入探讨肠道微生物群（Microbiota）通过短链脂肪酸（SCFAs）等代谢产物调控肠-脑轴（GBA）、影响脂质生成及胰岛素受体底物（IRS）磷酸化的机制，系统阐述菌群失衡如何通过炎症和免疫途径推动2型糖尿病（T2DM）发展，并为益生菌、粪菌移植（FMT）等干预策略提供理论依据。

　　

概述

根据世界卫生组织（WHO）数据，2022年全球成人糖尿病患病率达14%，2021年糖尿病直接导致160万人死亡，其中47%为70岁以下人群。糖尿病患病率在中低收入国家增长更快，已成为重大公共卫生挑战。

现代问题视角

肠道微生物群的组成和功能紊乱对多种生理过程产生复杂影响。研究表明，肠道菌群结构与2型糖尿病发病风险密切相关，通过分析菌群定性定量特征，可为疾病防治提供新策略。

肠型及其影响因素

肠型分类揭示饮食与菌群的关联：Bacteroides主导型常见于高肉类饮食人群，具有强糖降解能力；Prevotella型多见于素食者；而Ruminococcus型则与抗性淀粉摄入相关。肠型特征为个性化营养干预提供依据。

细菌代谢物的生理效应

肠道细菌代谢未被宿主吸收的营养物质，产生短链脂肪酸（SCFAs）等活性物质。这些代谢物通过肠上皮细胞吸收，调控进食行为、肥胖发生和炎症进程，是连接微生物与宿主生理的关键媒介。

肠-脑轴机制

肠-脑轴（Gut-Brain Axis, GBA）构成大脑与肠道间的双向通讯系统。菌群通过局部相互作用与全身信号传递影响GBA功能，临床与实验数据均证实菌群对神经内分泌调节具有重要作用。

肠道至大脑的信号传递

胰高血糖素样肽-1（GLP-1）和肽YY（PYY）等肠道激素通过迷走神经通路作用于孤束核与下丘脑摄食中枢，抑制饥饿感。GLP-1受体在中脑边缘通路表达，印证其对食欲调节的多层次调控。

大脑至肠道的调控

GBA的传出组分通过迷走神经 efferent 纤维实现神经与内分泌调控，影响黏液分泌、肠道蠕动和肠壁通透性。该过程与炎症发展相关，可能改变菌群组成并诱发代谢紊乱。

炎症发生机制

脂肪组织过度积累导致局部缺氧和细胞损伤，激活免疫系统并引发炎症因子释放。肿瘤坏死因子（TNF）等介质通过促进脂解和游离脂肪酸释放，进一步加剧胰岛素信号通路异常。

炎症与胰岛素抵抗的关联

免疫系统激活促进抗炎细胞因子生成，肿瘤坏死因子受体（TNFR）家族是胰岛素抵抗的关键参与者。正常情况下胰岛素受体自体磷酸化并激活IRS，但炎症因子通过诱导丝氨酸磷酸化抑制该过程，导致胰岛素抵抗。

菌群调控治疗2型糖尿病策略

基于菌群在胰岛素抵抗中的核心作用，调控肠型成为潜在治疗方向。目前主要干预手段包括益生菌补充、粪菌移植（FMT）和膳食结构调整。

益生菌应用

根据联合国粮农组织（FAO）与WHO定义，益生菌为“足量施用时可赋予宿主健康益处的活微生物”。Lactobacillus reuteri等菌株具有广谱抗菌活性，其代谢产物能调节炎症反应并改善糖代谢。

粪菌移植疗效

一项针对31例2型糖尿病患者的研究显示，粪菌移植（FMT）可提升胰岛素敏感性并减轻炎症，但体重指数（BMI）未见显著变化，表明FMT的代谢改善作用独立于体重调控。

营养干预策略

膳食调整是改善菌群组成的核心策略。易发酵纤维（如果胶、β-葡聚糖和抗性淀粉）可增加丁酸产生菌丰度，有助于减轻炎症。研究显示植物纤维饮食对1型和2型肠型人群具有减重效果。

糖尿病相关癌症风险与菌群关联

2型糖尿病通过代谢紊乱、炎症介质和自主神经系统失衡，增加肿瘤发生风险。菌群失调通过激活炎症与免疫机制，促进肿瘤微环境形成，构成糖尿病-癌症的病理桥梁。

结论

肠道微生物群通过代谢产物调控神经、免疫与内分泌系统，影响生化过程与认知功能。菌群谱改变可导致肠-脑轴功能异常，诱发胰岛素抵抗与代谢疾病。通过营养干预、益生菌与FMT重建菌群平衡，可为2型糖尿病防治提供新路径。