在发现胰岛素对肠道微生物有一定影响后，越来越多的实验开始寻找两者的关系，大多数实验只单一的研究了胰岛素对肠道微生物的影响或是胰岛素对肠道微生物的影响。本文借助三个不同实验的实验结果，尝试总结肠道微生物和胰岛素之间的相互关系以及影响机理。当机体出现胰岛素抵抗而发生糖尿病时，微生物区系的多样性和丰富度显著增加；肠道移植益生菌则会引起动物行为的改变，并降低胰岛素抵抗。从结果来看，无论是肠道微生物或是胰岛素，一方的改变都会引起另一方的变化。
目录
摘要 3
关键词 3
Abstract 3
Key words 3
第一部分 研究背景 3
1. 胰岛素与肠道微生物概述 3
2. 研究现状 4
3. 研究意义 6
第二部分 实验研究部分 6
1. 材料与方法 6
1.1 收集材料与数据 6
1.2 主要的研究方法： 7
2. 结果与分析 8
2.1 高通量测序研究Ⅰ型糖尿病大鼠肠道菌群的实验 8
2.2 以微生物区系肠道脑轴为靶点：益生菌具有抗焦虑和抗抑郁样作用，并逆转慢性应激对小鼠的影响实验 9
2.3 肠道微生物区系通过改变大脑胰岛素敏感性和代谢来调节神经行为的实验 10
3. 讨论 11
致谢. 12
参考文献 14
胰岛素与肠道微生物相互影响初探
引言
第一部分 研究背景
胰岛素与肠道微生物概述
胰岛素（insulin），是一类蛋白质类激素，来自于胰岛B细胞。胰岛B细胞受到了内外源物质的刺激分泌胰岛素。众所周知，胰岛素具有多种生物学功能，如可以降低血糖、促进蛋白脂质的合成代谢[1]。近年来发现，胰岛素与肠道菌群有一定关系。
肠道微生物，也经常被称为肠道菌群，是指生活在人或动物肠道内的大量的微生物，甚至会被认为是一种独立的分泌器官[2]。肠道微生物与人体稳态有重要联系[3]。根据其与宿主的关系，被分为有益菌、双向菌、有害菌[4]。有益菌也称为益生菌，主要是专性厌氧菌，是肠道中微生物群的主要部分，他们与宿主互惠互利， *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: &351916072& 
形成共生复合体[5]，主要负责宿主的代谢和保护功能。双向菌相比较而言数量较少，当肠道菌群失调时，会“叛变”，转变为有害菌。有害菌如果在肠内过度繁殖，则会引起肠道菌群失调，最终损害机体，产生疾病[4]。
人肠道微生物在门的水平上主要有4类，多数为厚壁菌门（Phylum Firmicutes）、拟杆菌门（Bacteroidetes），少数的是放线菌门（Actinobacteria）和变形菌门（Proteobacteria）[6]。除此之外，肠道微生物还包括了真菌、古细菌、原生动物和病毒。
厚壁菌门是人体肠道内最多的一类细菌，约占总菌群50%60%。是主要产生丁酸的细菌。有研究发现厚壁菌门产生的丁酸导致了胰岛素抵抗（insulin resistance, IR）现象[7]。此外，T2D患者肠道内的丁酸盐数量很低，也是由于厚壁菌门减少。梭菌、芽孢、柔膜是其主要的三个纲。梭菌纲是其中最大的纲，柔膜菌纲则主要是支原体组成，乳酸杆菌是芽孢杆菌的代表菌。
拟杆菌门也有三个纲，分别是拟杆菌纲、黄杆菌纲和鞘氨醇杆菌纲。作为肠内第二大菌群，肠道远端是拟杆菌门的主要聚集地，相比其他菌群，他们有更强的利用多糖的能力。秦俊杰[8]在研究345名中国糖尿病患者粪菌检查发现，T2D患者的拟杆菌门细菌比正常耐糖量人群丰富，推测多数拟杆菌有利于血糖控制。
放线菌门是革兰氏阳性严格厌氧菌，其中与糖尿病关系较大的是双歧杆菌。双歧杆菌是放线菌门中研究最清楚的一个属，是常见的益生菌。动物实验表明口服双歧杆菌可以改善喂食高脂饮食（feeding a high fat diet, HFD)小鼠体内的炎症状态从而减轻胰岛素抵抗[9]。对T2D患者来说，其体内的双歧杆菌的比例明显低于正常人。
近年来研究人员对肠道菌群的转录组和基因组精确分析后，将肠道菌群根据16SrRNA的不同来分类[10]。这种测序技术为研究生物体内肠道微生物群提供了新思路[11]，有研究发现肠道微生物群的组成和丰度取决于其与宿主的共生关系，也会随着宿主的饮食习惯、健康程度、年龄、种族等因素而发生改变[2]，因此门以下的菌群种类有较大的个体差异，但人类的肠道菌群在门的水平以上的差别不大[12]。正常人肠道中有约100万亿菌，是人体总细胞数的10倍，这些微生物中的90%属于拟杆菌门和厚壁菌门。由于肠道微生物不受人类基因组编码，所以这些菌群经常被看做是一个器官，能够参与调节宿主能量、葡萄糖和脂代谢的动态平衡[13]。
肠道微生物的作用十分重要，是人体代谢的重要参与者，为人类的代谢提供底物、酶和能量，此外，代谢产物脂肪酸可以促进人体上皮细胞生长与分化以及参与微生物的合成[14]。有研究发现，肠道菌群与肥胖、糖尿病等都具有一定相关性[15]。在2010年，人们首次发现Ⅱ型糖尿病人的肠道菌群在门的水平上和正常对照组显著不同[16]，肠道微生物和胰岛素抵抗引起的肥胖或糖尿病也有一定的关系，大量的相关实验设计由此展开。主要表现在以下几个方面：高脂饲料喂养观察肠道菌群变化或者人工种植肠道菌群观察体内胰岛素相关水平等。
研究现状
肠道微生物与肥胖、胰岛素抵抗的关系
早在2004年，实验证明肠道微生物的变化与肥胖和胰岛素相关。Backhed等[17]研究发现，将正常老鼠的肠道微生物移植给无菌（germfree, GF）小鼠后，GF小鼠在常规喂养后脂肪含量明显增加，甚至出现IR现象，这意味着肠道菌群的改变能促进动物对能量的吸收存储，加快宿主肥胖；而没有经过菌群移植的的GF小鼠在喂食高脂饮食后不会肥胖，但是正常老鼠会变肥胖，这说明GF小鼠对肥胖有抵抗能力，证明肠道微生物对肥胖有影响[4]。Vrieze等人[7, 8]发现，肥胖人群的肠道菌群丰度也远低于普通人，如果将瘦的人粪便中的菌群移植到肥胖症患者的肠道内，可以显著改善其胰岛素敏感性。

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