潰瘍性結腸炎患者腸道菌群改變與炎性指標的相關性研究

崔路佳，王裕宣

(海南省人民醫院消化內科，海南?？?70311)

潰瘍性結腸炎患者腸道菌群改變與炎性指標的相關性研究

崔路佳，王裕宣

(海南省人民醫院消化內科，海南海口570311)

目的探討潰瘍性結腸炎患者腸道菌群改變與炎性指標的相關性。方法收集自2011年1月至2013年7月我院診斷為潰瘍性結腸炎患者94例，并按照入組時疾病狀態分為活動期組62例和緩解期組32例，與同期健康查體對照組50例進行大便菌群結構和細菌數量比較，同時檢查三組人群中的內毒素、TNF-α、IL-6、IL-10、IL-4水平并分析這些炎性指標與菌群變化的相關性。結果與緩解期組和對照組比較，發作期組雙歧桿菌、乳酸桿菌、真桿菌、消化球菌數量明顯較少，腸桿菌、腸球菌和小梭菌菌群數量明顯增多，差異均有統計學意義(P＜0.05)；三組中酵母菌菌群數量比較，差異無統計學意義(P＞0.05)。潰瘍性結腸炎患者活動期組的內毒素、TNF-α、IL-6水平明顯高于對照組和緩解期組，而IL-4和IL-10水平明顯低于對照組和緩解期組，差異均有統計學意義(P＜0.05)。內毒素及TNF-α與雙歧桿菌數量呈負相關，與腸桿菌呈正相關；IL-6與乳酸桿菌、真桿菌呈負相關，與腸球菌呈正相關；IL-4與小梭菌呈負相關，與雙歧桿菌呈正相關；IL-10與消化球菌呈正相關。結論潰瘍性結腸炎患者正常菌群結構被破壞，體內促炎因子分泌增加，抑炎因子水平下降。

潰瘍性結腸炎；腸道菌群；炎癥指標；相關性

潰瘍性結腸炎(Ulcerative colitis，UC)是一種以腹瀉、腹痛和黏液膿血便為主要癥狀的慢性疾病，病變主要局限于大腸黏膜和黏膜下層，疾病常反復發作，給患者帶來巨大的痛苦和心理壓力[1]。研究認為潰瘍性結腸炎的發病與遺傳因素、環境因素、免疫功能和腸道內菌群有著密切的關系[2]。在人體的腸道內存在著一個數量巨大、種類繁多的細菌群體，它們在腸道的正常生理功能的維持以及抑制疾病的發生發展過程中扮演著重要的角色。正常情況下主要參與腸道內物質的分解、代謝，維持腸道內免疫系統的穩定。當慢性疾病狀態下，腸道內的菌群的數量和種類都發生了變化，可能參與內源性腸道感染的啟動和免疫系統的抑制等[3]。本文旨在探討潰瘍性結腸炎患者腸道菌群改變與炎性指標的相關性，明確菌群失調與潰瘍性結腸炎復發是否有關，為臨床治療提供新的思路。

1 資料與方法

1.1 一般資料隨機選擇我院2011年1月至2013年7月診斷為潰瘍性結腸炎的患者94例，根據入組時疾病狀態分為活動期組62例和緩解期組32例，同時隨機選擇同期健康查體50例作為對照組?；顒悠诮M男性39例，女性23例，平均年齡(37.6±6.3)歲；緩解期組男性21例，女性11例，平均年齡(36.8± 5.6)歲；對照組男性31例，女性19例，平均年齡(37.2± 6.1)歲。所有的UC患者均符合2000年成都會議制定的潰瘍性結腸炎的診斷標準。排除近期使用抗生素、免疫抑制劑和激素者；排除寄生蟲感染、細菌性痢疾、腸結核等感染性結腸炎者。

1.2 方法

1.2.1 菌群分析所有研究對象均取新鮮糞便0.5 g，置入小瓶內加入4.5 ml稀釋液，在300 r/min下的斡旋混合器中震蕩1 min。按照10倍稀釋原則在7個小瓶中分別稀釋至10-8。然后取10 μl接種于不同培養基上。其中腸桿菌、腸球菌、酵母菌使用需氧培養基培養，雙歧桿菌、乳酸桿菌和消化球菌、真桿菌、小梭菌使用厭氧培養基培養。上述培養基均置于37℃溫箱內培養。

1.2.2 炎癥相關因子檢測方法所有受試者均抽取晨起空腹靜脈血，并按照試劑盒說明嚴格操作。①腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白介素-4(IL-4)、白介素-6(IL-6)、白介素-10(IL-10)均采用酶聯免疫吸附(ELISA)法檢測；②內毒素檢測采用鱟試劑三肽顯色基質偶氮法檢測。

1.3 統計學方法使用SPSS18.0統計學軟件對數據進行統計學分析，計量資料以均數±標準差(±S)表示，計數資料以百分比表示，計量資料多組間比較采用方差分析，計數資料采用χ2檢驗，菌群數量和炎性指標間進行雙變量相關性分析，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 三組大便菌群培養結果比較與緩解期組和對照組比較，發作期組雙歧桿菌、乳酸桿菌、真桿菌、消化球菌數量明顯較少，腸桿菌、腸球菌和小梭菌菌群數量明顯增多，差異均有統計學意義(P＜0.05)；三組中酵母菌菌群數量比較，差異無統計學意義(P＞0.05)，見表1。

表1 三組大便菌群培養結果比較(個，±S)

表1 三組大便菌群培養結果比較(個，±S)

組別發作期組緩解期組對照組F值P值腸桿菌7.7±2.4 6.9±1.7 6.8±1.7 3.191 0.044腸球菌7.4±2.1 6.5±1.3 6.3±1.1 6.973 0.001酵母菌5.5±1.5 5.4±1.2 5.5±1.7 0.054 0.947雙歧桿菌5.2±1.3 7.3±2.3 7.4±2.5 20.297 0.000乳酸桿菌5.4±1.8 6.4±2.2 6.5±2.3 4.639 0.011消化球菌6.1±0.9 7.0±1.2 7.1±1.4 12.164 0.000真桿菌6.5±1.4 7.6±1.1 7.5±1.0 13.106 0.000小梭菌7.7±1.0 6.2±0.7 6.3±0.8 6.973 0.001

2.2 三組炎癥相關因子檢測結果比較發作期組與緩解期組和對照組比較內毒素、TNF-α、IL-6水平明顯升高，IL-4、IL-10水平明顯降低，差異有統計學意義(P＜0.05)，見表2。

2.3 潰瘍性結腸炎發作期患者大便中細菌和炎癥相關因子相關性分析將潰瘍性結腸炎發作期組患者大便分析的8種細菌和5種炎癥相關因子經直線相關性分析結果顯示：內毒素含量與雙歧桿菌數量呈負相關(r=-0.276，P=0.049)，與腸桿菌呈正相關(r=0.323，P= 0.020)；TNF-α與雙歧桿菌數量呈負相關(r=-0.289，P= 0.041)，與腸桿菌呈正相關(r=0.334，P=0.017)；IL-6與乳酸桿菌、真桿菌呈負相關(r=-0.356、-0.325，P=0.010、0.018)，與腸球菌呈正相關(r=0.281，P=0.046)；IL-4與小梭菌呈負相關(r=-0.319，P=0.021)，與雙歧桿菌呈正相關(r=0.279，P=0.048)；IL-10與消化球菌呈正相關(r= 0.352，P=0.010)。

表2 三組炎癥相關因子檢測水平比較(±S)

表2 三組炎癥相關因子檢測水平比較(±S)

組別發作期組緩解期組對照組F值P值內毒素(Eu/ml) 0.126±0.009 0.048±0.006 0.043±0.005 2250.023 0.000 TNF-α(ng/L) 126.72±11.23 47.39±14.52 44.74±13.21 716.370 0.000 IL-6(ng/L) 283.45±33.71 129.31±17.34 135.27±14.82 631.207 0.000 IL-4(ng/L) 6.82±2.13 19.18±9.89 20.63±8.61 63.314 0.000 IL-10(ng/L) 154.23±21.31 226.73±31.83 217.42±24.37 127.352 0.000

3 討論

正常人體腸道有超過500種細菌，菌群數量達1× 1014之多，主要集中在結腸和末端小腸。腸道的菌群主要分為三大類[4]：第一類為與人體共生的細菌，能發揮參與代謝、調節免疫力等作用，如雙歧桿菌、類桿菌等，稱為腸道的優勢菌群；第二類為存在于人體腸道內的機會致病菌，當出現機體免疫功能低下，腸道菌群失衡等情況下，會大量增殖，導致炎癥反應等不良事件，如腸球菌和腸桿菌等，也成為腸道非優勢菌群；第三類是病原菌，多為過路菌，如變形桿菌，不在腸道內長期定植。各種細菌在消化道的環境中相互依存，維系著消化道大環境的平衡和穩定。研究認為，共生菌群與宿主免疫系統之間的動態平衡，正常腸黏膜免疫系統對腸道內正常菌群處于免疫耐受狀態，而在慢性炎癥的初期和進程中人體腸道內這些數量巨大的細菌能夠影響腸黏膜免疫系統功能，而這一點可以誘發具有遺傳易感性的個體腸道產生免疫反應，最終導致潰瘍性結腸炎的發生[5-6]。

在本研究中發現，與緩解期組和對照組比較發作期組腸桿菌、腸球菌和小梭菌菌群數量明顯增多，雙歧桿菌、乳酸桿菌、真桿菌、消化球菌數量明顯較少，差異均有統計學意義(P＜0.05)；三組中酵母菌菌群數量比較，差異無統計學意義(P＞0.05)。潰瘍性結腸炎發作期腸道菌群呈現一種失衡狀態。腸球菌等機會致病菌增多，雙歧桿菌、乳酸桿菌等益生菌數量明顯減少，打破了腸道原有微生態平衡，機體免疫功能下降，導致腸黏膜屏障作用減弱，從而引起腸道炎癥反應。炎癥相關因子檢測結果顯示，發作期組與緩解期組和對照組比較內毒素、TNF-α、IL-6水平明顯升高，IL-4、IL-10水平明顯降低，差異有統計學意義(P＜0.05)。內毒素是革蘭氏陰性桿菌細胞外膜的成分，細菌在不斷復制過程中、外膜成分脫落，使得腸內游離的內毒素水平較高。腸黏膜功能紊亂時過多的內毒素能釋放入血[7]。TNF-α是炎癥的啟動因子，在炎癥發生過程中有重要的作用。IL-6是一種具有多重免疫調節功能的促炎細胞因子，可以介導炎癥反應，在維持機體的生理平衡中起著十分重要的作用[8]。IL-10、IL-4均為抗炎因子，有免疫調節和抗炎性作用，能下調促炎癥細胞因子基因的轉錄和分泌，在腸道免疫中起著重要的作用[9]。本研究就以上8種腸道菌群與5種炎癥相關因子進行相關性分析發現，內毒素及TNF-α與雙歧桿菌數量呈負相關，與腸桿菌呈正相關；IL-6與乳酸桿菌、真桿菌呈負相關，與腸球菌呈正相關；IL-4與小梭菌呈負相關，與雙歧桿菌呈正相關；IL-10與消化球菌呈正相關。

總之，通過本次研究可以得出以下幾點結論：①菌群數量和比例的改變造成腸黏膜微生態平衡被打破，繼而免疫防御功能下降，導致腸道黏膜的通透性增加，最終影響體內炎癥相關因子的產生和分泌，是潰瘍性結腸炎發病的機制之一。②腸道菌群對維持人體正常的免疫功能和物質能量代謝起著至關重要的作用。當體內菌群平衡時由于數量少，不會致??；一旦數量超出正常范圍則致病。潰瘍性結腸炎的產生和反復發作與腸道內正常菌群的平衡打破有密切的相關性。

參考資料：

[1]黃奪夏,陸翠欽,何張平,等.美沙拉嗪與康復新液聯合治療老年潰瘍性結腸炎的療效及對血清炎癥細胞因子、凝血指標的影響[J].中國老年學雜志,2013,33(15):3769-3770.

[2]張靜,韓英,王繼恒,等.炎癥性腸病與腸道細菌研究進展[J].世界華人消化雜志,2007,15(12):1406-1410.

[3]劉重陽,陳東風.腸道菌群在炎癥性腸病發病中的作用[J].重慶醫學,2009,38(10):1251-1253.

[4]徐佰國,王英凱,王策,等.腸道菌群與潰瘍性結腸炎[J].中國老年學雜志,2012,32(12):2665-2667.

[5]常有.益生菌制劑在潰瘍性結腸炎中的應用及其可能機制[J].安徽醫科大學學報,2012,47(2):194-196.

[6]劉統成,趙曉雷.早期微生態腸內營養在胃癌術后的應用[J].海南醫學,2009,20(9):21-23.

[7]汪志軍,湯永志,燕飛,等.雙歧桿菌四聯活菌對肝硬化患者血漿內毒素及腸黏膜通透性的影響[J].實用醫學雜志,2012,28(7): 1166-1168.

[8]李貞娟,張彩鳳,夏永華,等.潰瘍性結腸炎患者外周血單個核細胞TLR4的表達及其與TNF-α和IL-6的相關性[J].廣東醫學, 2011,32(9):1166-1168.

[9]劉彥晶,孟福強.化瘀解毒法對潰瘍性結腸炎大鼠血清IL-4和IL-10水平的影響[J].中國老年學雜志,2013,33(18):4504-4506.

Correlation between inflammatory indicators and changes of fecal florain in patients with ulcerative colitis.

CUI Lu-jia,WANG Yu-xuan.Department of Gastroenterology,People's Hospital of Hainan Province,Haikou 570311,Hainan, CHINA

ObjectiveTo investigate the correlation between inflammatory indicators and changes of fecal florain in patients with ulcerative colitis(UC).MethodsFresh fecal specimens from 94 UC patients(including of 62 cases in active period and 32 cases in remission period)and 50 healthy volunteers were collected in our hospital from January 2011 to July 2013.The fecal flora and the levels of inflammatory indicators including of endotoxin,TNF-α, IL-6,IL-10 and IL-4 were examined to analyze the correlation between the fecal flora and the inflammatory indicators.ResultsCompared with those in remission UC patients and healthy controls,the number of Bifidobacterium, Lactobacillus,Eubacterium and Peptococcus significantly decreased(P＜0.05),but the number of Enterrococcus,Enterobacterium and Clostridium significantly increased(P＜0.05),in the active UC patients.The number of Saccharomy-ces was not significantly different among three groups.Compared with remission UC patients and healthy control,the active UC patients had significantly higher levels of endotoxin,TNF-α and IL-6,but lower levels of IL-10 and IL-4 (P＜0.05).Endotoxin and TNF-α was negatively correlated with Bifidobacterium but positively correlated with Enterobacterium.IL-6 was negatively correlated with Lactobacillus and Eubacterium but positively correlated with Enterrococcus.IL-4 was negatively correlated with Clostridium but positively correlated with Bifidobacterium.IL-10 was positively correlated with Peptococcus.ConclusionUC patients have fecal flora imbalance,with the increasing of inflammatory cytokines and decreasing of anti-inflammatory cytokines.

Ulcerative colitis;Intestinal flora;inflammatory indicators;Correlation

R574.62

A

1003—6350（2014）20—3014—03

10.3969/j.issn.1003-6350.2014.20.1185

2014-03-05)

崔路佳。E-mail：dfwojfgwq@163.com