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益生菌补剂对妊娠期糖尿病大鼠模型糖脂代谢的影响

2025-01-20 70 上传者：管理员

摘要：目的探究益生菌补剂对妊娠期糖尿病（GDM）大鼠血糖、血脂、肠道菌群的影响，为临床治疗GDM提供参考。方法取SFP级Wistar大鼠50只雌性和30只雄性合笼交配后，选取成功妊娠的40只大鼠以随机数字表法分为对照组、模型组、低剂量组及高剂量组，各10只，以高脂高糖饲料与链脲佐菌素构建GDM大鼠模型，对照组大鼠以普通饲料与柠檬酸钠缓冲液处理；低剂量组、高剂量组大鼠造模成功后分别接受0.5 g/d、1 g/d益生菌补剂灌胃，连续给药14 d，模型组与对照组大鼠同时间点以等体积生理盐水处理。比较4组大鼠给药1、4、10、14 d空腹血糖水平，给药14 d后血脂[总胆固醇（TC）、三酰甘油（TG）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）]与肠道菌群水平。结果给药1～14 d后，模型组大鼠空腹血糖呈升高趋势，低剂量组与高剂量组大鼠空腹血糖均呈降低趋势，且均高于对照组，与模型组比，给药4、10、14 d后低剂量组与高剂量组大鼠空腹血糖均降低；给药14 d后，与对照组比，模型组、低剂量组及高剂量组大鼠血清TC、TG、LDL-C水平均升高，血清HDL-C水平均降低，与模型组比，低剂量组和高剂量组大鼠血清TC、TG、LDL-C水平均降低，血清HDL-C水平均升高，且高剂量组改善幅度均大于低剂量组；给药14 d后，与对照组比，模型组、低剂量组及高剂量组大鼠肠道嗜酸乳酸杆菌、长双歧杆菌、柔嫩梭菌数量均减少，粪肠球菌数量均增加，与模型组比，低剂量组与高剂量组大鼠嗜酸乳酸杆菌、长双歧杆菌、柔嫩梭菌数量均增加，粪肠球菌数量均减少，且高剂量组改善幅度均大于低剂量组（均P<0.05）；而给药1～14 d后低剂量组、高剂量组大鼠及给药1 d后模型组、低剂量组、高剂量组大鼠空腹血糖比较，差异均无统计学意义（均P>0.05）。结论益生菌补剂可调节GDM大鼠的肠道菌群，并改善其血糖、血脂水平，且相较于低剂量益生菌补剂，高剂量的改善作用更佳。

关键词：
GDM
妊娠糖尿病
益生菌补剂
肠道菌群
血糖
血脂
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妊娠期糖尿病(gestationaldiabeticmellitus,GDM)是指在妊娠期间发生的葡萄糖耐受异常,其发病率在全球范围内逐年升高,在黄种人群中尤为显著,GDM会导致羊水过多､酮症酸中毒､胎儿早产等不良妊娠结局发生,严重影响母婴健康[1]｡孕期饮食不合理会导致胰岛素分泌不足,如高脂高糖饮食､膳食纤维不足､饮食不规律等均会影响胰岛β细胞功能,长期会导致胰岛β细胞受损,从而导致胰岛素分泌水平下降,最终引起血糖水平异常升高｡因此,临床主要采用胰岛素治疗,并辅以饮食控制以改善患者症状,但部分患者存在胰岛素抵抗,常规胰岛素治疗的效果有限[2]｡有研究表明,GDM患者的肠道菌群发生改变,菌群间比例失衡,且多样性较差[3]｡近年来,益生菌被认为可能对改善GDM患者的糖脂代谢有积极作用,可通过调整患者肠道菌群紊乱,增加机体免疫功能,有助于调节患者血脂､血糖,改善胰岛素抵抗[4]｡基于此,本研究旨在探讨不同剂量益生菌补剂对GDM大鼠血糖､血脂及肠道菌群的影响,为GDM的临床治疗提供依据,现报道如下｡

1、材料与方法

1.1实验动物､仪器及试剂

1.1.1 实验动物与饲养方法

选取80只SFP级Wistar大鼠[上海斯莱克实验动物有限责任公司,生产许可证号:SCXK(沪)2012-0002],其中雌性大鼠50只,10~16周龄,平均(12.41±1.26)周龄;体质量130~161g,平均(146.62±8.86)g｡雄性大鼠30只,11~16周龄,平均(14.05±1.31)周龄;体质量128~161g,平均(145.52±8.92)g,均饲养于海南大学实验动物室,环境温度20~22℃,湿度70%~85%,光照/黑暗12h循环,自由进食饮水,每天更换饲料和饮水,每5d更换1次垫料｡本研究经海南现代妇女儿童医院动物医学伦理委员会批准开展｡

1.1.2 实验仪器与试剂

血糖分析仪(青岛雅斯生物科技有限公司,型号:GLM-79);全自动生化分析仪(IDEXXLaboratoriesInc,型号:CatalystOne)｡乳酸菌素片(海南海神同洲制药有限公司,国药准字H20074167,规格:0.4g/片);双歧杆菌三联活菌肠溶胶囊(晋城海斯制药有限公司,国药准字S19993065,规格:210mg/粒)｡

1.2研究方法

1.2.1 益生菌补剂制备

在无菌环境下,取出双歧杆菌三联活菌肠溶胶囊内的粉末,并将等质量的乳酸菌素片研磨成粉末,置于无菌容器中,混合3~5min,通过无菌包装设备分装,高剂量为1g/袋,低剂量为0.5g/袋｡

1.2.2 模型构建和干预

选取50只雌性大鼠和30只雄性大鼠,适应性喂养7d后,按雌雄比5∶3夜间合笼,次日观察雌鼠阴道栓或涂片精子确认妊娠,记录孕0天｡选取成功妊娠的40只雌鼠以随机数字表法分为对照组､模型组､低剂量组及高剂量组,各10只,其中对照组大鼠以普通饲料喂养,模型组､低剂量组及高剂量组采用高脂高糖饲料喂养｡妊娠第3天,对模型组､低剂量组､高剂量组大鼠腹腔注射链脲佐菌素25mg/kg体质量,72h后其空腹血糖(禁食8h)在6.67~16.67mmol/L视为造模成功,对照组大鼠注射等体积柠檬酸钠缓冲液｡低剂量组､高剂量组接受高剂量(1g/d)和低剂量(0.5g/d)益生菌补剂,将其溶于生理盐水后进行灌胃,模型组与对照组接受等体积生理盐水灌胃,连续给药14d｡

1.3观察指标

⑴空腹血糖｡给药1､4､10､14d后,采集大鼠尾尖血2mL,应用血糖分析仪检测大鼠空腹血糖水平｡⑵血脂｡给药14d后,采集大鼠腹主动脉血2mL,离心(3000r/min,10min)取上层血清,采用全自动生化分析仪检测血清总胆固醇(TC)､三酰甘油(TG)､高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)､低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平｡⑶肠道菌群｡给药14d后,采集大鼠粪便5mg,利用实时荧光定量聚合酶链式反应法检测嗜酸乳酸杆菌､长双歧杆菌､柔嫩梭菌及粪肠球菌数量｡

1.4统计学方法

应用Excel2000与SPSS21.0统计学软件分析数据,计量资料经S-W法检验符合正态分布且方差齐,以(x ±s)表示,多组间比较采取单因素方差分析,组内两两比较采用LSD-t检验｡P0.05为差异有统计学意义｡

2、结果

2.14组大鼠空腹血糖水平比较

给药1~14d后,对照组大鼠空腹血糖水平较平稳,模型组大鼠空腹血糖呈升高趋势,低剂量组､高剂量组大鼠空腹血糖均呈降低趋势;与对照组比,给药1~14d后模型组､低剂量组､高剂量组大鼠空腹血糖均升高;与模型组比,给药4､10､14d后低剂量组､高剂量组大鼠空腹血糖均降低,差异均有统计学意义(均P<0.05);而给药1~14d后低剂量组､高剂量组大鼠空腹血糖及给药1d后模型组､低剂量组､高剂量组大鼠空腹血糖比较,差异均无统计学意义(均P>0.05),见表1｡

表14组大鼠空腹血糖水平比较

2.24组大鼠血脂指标比较

给药14d后,与对照组比,模型组､低剂量组､高剂量组大鼠血清TC､TG､LDL-C水平均升高,血清HDL-C水平均降低;与模型组比,低剂量组､高剂量组大鼠血清TC､TG､LDL-C水平均降低,且高剂量组均低于低剂量组,血清HDL-C水平均升高,且高剂量组均高于低剂量组,差异均有统计学意义(均P<0.05),见表2｡

2.34组大鼠肠道菌群数量比较

给药14d后,与对照组比,模型组､低剂量组､高剂量组大鼠嗜酸乳酸杆菌､长双歧杆菌､柔嫩梭菌数量均减少,粪肠球菌数量均增加;与模型组比,GDM与高剂量组大鼠嗜酸乳酸杆菌､长双歧杆菌､柔嫩梭菌数量均增加,且高剂量组高于低剂量组,粪肠球菌数量均减少,且高剂量组低于低剂量组,差异均有统计学意义(均P<0.05),见表3｡

表24组大鼠血脂指标比较

3、讨论

妊娠期糖脂代谢异常如GDM､肥胖等均会增加新生儿高胆红素血症､巨大儿等不良妊娠结局的发生风险｡临床常采用胰岛素､二甲双胍治疗GDM,但长期应用会降低胰岛素敏感性,产生胰岛素抵抗,还会影响患者糖脂代谢,导致新生儿肥胖[5]｡

本研究结果显示,给药1~14d后,模型组大鼠空腹血糖呈升高趋势,低剂量组与高剂量组大鼠空腹血糖均呈降低趋势,与模型组比,给药4~14d后低剂量组与高剂量组大鼠空腹血糖均降低,给药14d后,与模型组比,低剂量组与高剂量组大鼠血清TC､TG､LDL-C水平均降低,血清HDL-C水平均升高,且高剂量组改善幅度均大于低剂量组｡这提示益生菌补剂可改善GDM大鼠血糖､血脂水平,且高剂量的改善作用更佳｡分析其原因为,妊娠期会引起机体胰岛素的敏感性下降,促使胰岛素分泌增加,最终会引起胰岛β细胞障碍,导致机体血糖水平逐渐升高,同时妊娠会引起体内激素变化,诱发慢性炎症反应,影响机体代谢[6]｡益生菌补剂可调节肠道菌群结构,增加有益菌的数量,抑制有害菌生长,并抑制炎症因子释放,减轻胰岛β细胞损伤,进而调节糖脂代谢;且益生菌的代谢产物能够增强肠道上皮细胞的功能,修复肠道黏膜屏障,还能影响神经递质释放,进而调节血糖､血脂等代谢[7-8]｡本研究中,给药14d后,与模型组比,低剂量组与高剂量组大鼠肠道嗜酸乳酸杆菌､长双歧杆菌､柔嫩梭菌数量均增加,粪肠球菌数量均减少,且高剂量组改善幅度均大于低剂量组,这提示益生菌补剂可调节GDM大鼠肠道菌群,且高剂量的改善作用更佳｡分析其原因为,GDM会破坏肠道菌群结构,导致有害菌数量增多,引起肠道通透性变化,导致内毒素进入血液引发炎症反应,间接影响机体代谢,而益生菌补剂可通过增加肠道内益生菌的数量,调节菌群微生态,进而促进有益菌生长,减少内毒素,有助于改善糖脂代谢[9-10]｡

综上,益生菌补剂具有抑制GDM大鼠血糖血脂升高的作用,调节肠道菌群,且以高剂量为佳｡但本研究未明确对血糖､血脂代谢的作用机制,后续有待深入研究｡

表34组大鼠肠道菌群数量比较

参考文献:

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[9]林旋霞,黄汉伟,吴仁,等.益生菌对妊娠糖尿病患者胰岛素抵抗及肠道菌群结构的影响[J].中国医药导报,2022,19(9):70-74.