科研 | ISME：某中草药复方可能通过调节肠道菌群而发挥治疗2型糖尿病的作用
一、导读
几千年以来，中医药为保障中华民族的健康做出巨大贡献，许多疾病用中医药得到了很好的治疗。但是，由于中药成分复杂，经过煎煮，许多化学成分发生变化，使得中药治疗疾病的机制难以解释。
最近几年，科学家在微生物菌群结构研究上取得了一系列成果，发现中草药可能通过调节肠道菌群结构来发挥治疗作用。来自上海交通大学与中国中医科学院的研究人员通过多中心、随机、双盲、安慰剂对照临床试验，证明中草药复方可能通过调节肠道菌群结构，发挥治疗2型糖尿病的作用。
二、论文ID
原名：Structural modulation of gut microbiota during alleviation of type 2 diabetes with a Chinese herbal formula
译名：中草药复方在治疗2型糖尿病时对肠道菌群结构的调节
期刊：International Society for Microbial Ecology
IF：9.664
发表时间：2015年
通讯作者：赵立平；仝小林
通讯作者单位：上海交通大学；中国中医科学院广安门医院
三、实验设计
12周，随机、双盲、多中心、安慰剂控制临床试验；初期629个糖尿病病人，经筛选224人入选；随机分为4组，获得187个人实验数据；饮片由北京双桥燕京饮片厂提供，中成药由北京九龙制药厂提供。
四、实验结果
1．第一证据链
服用葛根黄连汤治疗12周后，检测糖尿病病人的空腹血糖值、餐后血糖值、糖化血红蛋白值、β胰岛细胞分泌指数，发现高剂量与中剂量组的空腹血糖值与糖化血红蛋白值发生显著变化，高剂量组的β胰岛细胞分泌指数发生显著变化。
图1 葛根黄连汤显著改善T2D患者血糖值和β胰岛细胞分泌指数
注：a表示餐后血糖变化值、b表示糖化血红蛋白变化值、c表示β胰岛细胞分泌指数的变化。Placebo（N = 41），LD（n = 50），MD（N = 52）和HD（N = 44）。中剂量组、高剂量组与安慰剂组使用协方差分析* P＜0.05，P＜0.01，* * * P＜0.001；中剂量组、高剂量组与低剂量组组使用协方差分析P＜0.05，P＜0.01，P＜0.001。
2．第二证据链
发现病人肠道微生物与葛根黄连汤存在剂量依赖，146种微生物与生化检测指标存在正相关或负相关。
图2 研究0周、12周不同剂量治疗2型糖尿病患者后肠道菌群的剂量依赖性变化
注：a 依据肠道微生物的OUT数据进行PCoA分析、b依据马氏多元统计分析的肠道微生物聚类。样品数量： (n) 0周：placebo=30， LD=28， MD=32 和HD=28。样品数量： (n) 12周： placebo=30， LD=28， MD=32 和 HD=28。（***P<0.0001）
图3 研究不同时期，安慰剂组与高剂量组治疗2型糖尿病患者后肠道菌群的变化
注：a 依据肠道微生物的OUT数据进行PCoA分析、b依据马氏多元统计分析的肠道微生物聚类，每个点代表平均主坐标在某一时间点一组所有患者进行评分。Placebo： n=36；HD： n=36。（***P<0.0001）
图 4 RDA分析葛根黄连汤治疗2型糖尿病患者后菌群组成的变化
注：治疗类型和时间被用作环境变量。样品OUT值超过4%以上用蓝色箭头标注。左上，P值是由蒙特卡洛置换过程得到。
图5 冗余分析（RDA）热图确定中药治疗后关键菌种的变化及菌种和HbA1c、FBG的Spearman关系
注：左边面板颜色代表的是每组OTU的相对丰度（归一化对数转换）。根据系统进化树进行排列。右侧面板点的颜色代表OTU和HbA1c、FBG之间Spearman相关R值。科、属类的名字在右边。（p＜0.05）
3．第三证据链
发现服用葛根黄连汤后F. prausnitzii的丰度提高，F. prausnitzii与HbA1c、 FBG 、2h-PBG存在正相关，与HOMA-β存在负相关。
图6 通过q-PCR量化F. prausnitzii的相对丰度
注：a治疗前后F. prausnitzii相对丰度的变化。每组样品数量 (n): placebo=21， LD=19，MD=19 and HD=20。b在12周时四组间F. prausnitzii的差异。每组在第0周的样本数（n）：安慰剂= 31，LD = 23，MD = 26，HD = 29。每组在第12周的样本数：安慰剂= 26，LD = 25，MD = 24，HD = 28。处理前使用秩和检验ΔP＜0.05，P＜0.05。不同组间使用Mann-Whitney检验* p＜0.05，**＜0.01。
五、研究结论
综合以上证据链的结果得到结论，中药复方引起肠道菌群结构的变化。具体来说，中药治疗可以增加有益细菌的数量，例如普氏菌。总之，本研究证明肠道菌群的变化与抗糖尿病作用的相关性。
六、点评
本研究是第一个已登记的随机、双盲、多中心、安慰剂控制临床试验。研究发现，葛根黄连汤治疗2型糖尿病具有临床意义，治疗后病人的生化指标与肠道菌群发生变化。此外，葛根黄连汤可以轻微的减轻炎症。
葛根黄连汤治疗2型糖尿病，有害微生物减少与有益微生物增加，这可能是其发挥疗效的原因。但是，目前还不清楚肠道菌群的改变是否直接与糖代谢的改善有关，本临床研究证据表明肠道微生物可能参与了糖代谢的改善。
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