【摘 要】
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目的:验证同种运动方式对T2DM患者个体间糖代谢相关指标的改变存在差异,寻找运动响应和运动不响应人群。比较有无运动响应的T2DM患者肠道菌群的初始差异及运动干预后变化差异,从肠道微生物的角度观察个体间运动响应及不响应的区别,有助于寻找造成运动响应与不响应差异的肠道菌群机制,以便于对不同个体、不同人群实施个性化的干预方式防治糖尿病。方法:招募并筛选出符合纳入标准的T2DM患者25名,根据《ACSM运
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目的:验证同种运动方式对T2DM患者个体间糖代谢相关指标的改变存在差异,寻找运动响应和运动不响应人群。比较有无运动响应的T2DM患者肠道菌群的初始差异及运动干预后变化差异,从肠道微生物的角度观察个体间运动响应及不响应的区别,有助于寻找造成运动响应与不响应差异的肠道菌群机制,以便于对不同个体、不同人群实施个性化的干预方式防治糖尿病。方法:招募并筛选出符合纳入标准的T2DM患者25名,根据《ACSM运动测试与运动处方指南》《中国2型糖尿病防治指南(2020年版)》以及前人对糖尿病运动的研究方法、方案设计和研究成果制定运动方案。运动方案为每周4次,每次40min(包括5min的热身以及5min的拉伸放松)的弹力带健身操训练,共6周。于运动干预前和运动干预6周后进行粪便采集以及空腹静脉血采集(采集前两天内未进行大量运动),采集的粪便暂存于-80°C冰箱保存,待收集完成后统一送于生物公司进行16S r DNA测定并提取肠道菌群相应数据,血液样本送于重庆市第九人民医院进行空腹血糖、空腹血清胰岛素和糖化血清蛋白测定。剔除脱落样本(n=8),将剩余受试者(n=17)按照干预后较干预前胰岛素抵抗的变化,将胰岛素抵抗减轻大于2倍TE值的人群分为运动响应组(R,n=10),其余分为运动不响应人群(NR,n=7),对两组糖代谢相关指标、肠道菌群指标进行数据统计及分析,并对比两组运动前后肠道菌群的差异以及运动前后各组自身肠道菌群变化情况并寻找差异。最后对肠道菌群及糖代谢指标进行相关性分析,观察与糖代谢指标显著相关菌群在两组中变化情况。结果:(1)6周运动干预对所有T2DM患者整体的空腹血糖、空腹血清胰岛素、胰岛抵抗指数均未造成显著性影响,仅糖化血清蛋白显著降低。(2)6周运动干预能显著降低R组空腹血糖、空腹糖化血清蛋白、空腹血清胰岛素以及胰岛素抵抗;NR组则表现为糖化血清蛋白的显著降低,空腹血清胰岛素的显著升高和胰岛素抵抗指数的显著增强。(3)6周的运动干预后R组的肠道菌群Alpha多样性sobs,shannon指数显著高于NR组。(4)NR组veillonella菌属在干预前后均显著高于R组,R组Christensenellaceae—R-7—group在运动干预前后均显著高于NR组。运动干预6周后,R组norank_f__Lachnospiraceae,norank_f__Eubacterium_coprostanoligenes_group,Alistipes,erysipelotrichaceae_UCG-003等菌群较NR组显著增加。(5)运动干预6周后,R组Faecalibacterium菌属含量显著升高,从占比含量的0.89%上升至3.88%(RS>RQ,P<0.05),而其余几十余种菌属虽然也具有显著性升高的趋势,但含量都未超过0.5%。而NR组表现出瘤胃球菌属(Ruminococccus_gnavus)的显著降低,其余菌属与运动干预前不存在显著性差异。(6)与糖代谢指标极显著正相关的菌群Collinsella在R组存在降低趋势(2.22%→0.54%),而在NR组呈现增高趋势(1.29%→5.49%);而极显著负相关的菌群Agathobacter在两组干预后均增加,但是NR组(1.03%→1.27%)不及R组(1.57%→3.17%)增加的多。结论:(1)6周中等强度的运动干预对整体T2DM受试者持续的血糖控制是有利的,但是对患者的胰岛素抵抗、空腹血糖、血清胰岛素调节存在较大的个体差异。(2)运动能够增加响应者肠道菌群的多样性,并且增加的菌群多与短链脂肪酸代谢、胆汁酸代谢有关,而不响应者则表现为肠道菌群繁殖不良,运动干预仅抑制了不响应组的一种致病菌繁殖(Ruminococcus_gnavus),但是并未促使有益菌的显著繁殖。(3)运动响应和运动不响应T2DM患者的肠道菌群中的优势菌种在运动干预前就存在显著差异(Veillonella,Christensenellaceae_R-7_group,UCG-005等),且此差异可以延续至运动干预后,推测这些优势菌群有可能影响了肠道菌群在运动干预过程中的变化。这可能与它们对能源物质的利用和代谢产物的变化以及对于其他菌群繁殖的抑制和促进有关。(4)与糖代谢指标显著正相关、负相关的菌群在响应组和不响应组具有不同的变化趋势,而这可能是在相同的运动方案下血糖稳态改善的差异的基础。(5)肠道微生物群的原始组成和运动中的变化可能是糖尿病个体对运动改善糖代谢和胰岛素敏感性反应的重要决定因素。这些发现有助于实施个性化的生活方式干预来防治糖尿病。
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