老年高血壓患者腸道菌群變化及其與血清炎癥指標的相關性

嚴培玲 羅永建 劉海豐 陳瑛 葛明浩

(寧波市鎮海區人民醫院 1心血管內科，浙江 寧波 315202；2全科；3消化內科；4寧波市鎮海區中醫醫院；5寧波市鎮海區莊市街道社區衛生服務中心)

高血壓是老年人中常見的一種慢性疾病，隨著社會經濟的發展，近年來發病率不斷上升。相對于健康人群，老年高血壓患者出現腎臟疾病、心血管疾病、腦血管意外及死亡的風險顯著增高〔1，2〕。美國的一項流行病學研究顯示〔3〕，2013年全美有34%的死亡歸因于高血壓。因此，高血壓給個人和社會造成了巨大的健康和經濟負擔。人體腸道可以被認為是一個多樣性的生態系統，其中容納了數以萬億的腸道菌群及分泌的代謝產物。人體腸道菌群失調與心血管系統疾病的發生發展密切相關，其中包括動脈粥樣硬化、心力衰竭、高血壓等〔4，5〕。而生物學研究發現，人體腸道菌群的失調會使腸道處于一種慢性炎癥狀態，其通過相應的細胞信號轉導機制參與了高血壓的發生和發展過程〔6〕。本研究旨在了解老年高血壓患者的腸道菌群狀況，探討腸道菌群失調與血清炎癥的相關性。

1 資料與方法

1.1研究對象 2016年12月至2018年1月在浙江省寧波市鎮海區人民醫院住院治療的100例65歲以上的老年高血壓患者作為觀察組，同期接受體檢的100例65歲以上的老年健康者作為對照組。本研究獲得了醫院倫理委員會批準，且受試者本人或家屬均簽署了知情同意書。觀察組納入標準符合世界衛生組織(WHO)高血壓治療指南的診斷標準，即3次以上非同日坐位收縮壓≥140 mmHg和(或)舒張壓≥90 mmHg。排除標準：近4 w內使用過抗生素或2 w內有急慢性感染史；患有糖尿病、腎功能不全、心肌梗死、心力衰竭、腦梗死、惡性腫瘤等疾病；有腹部手術、腸梗阻、胃腸功能紊亂病史；近1個月內有肝膽胰疾病所致的腹瀉病史。觀察組男58例，女42例，年齡65～89歲，平均(72.5±4.3)歲，平均體重指數(BMI，22.5±1.9)kg/m2；對照組男55例，女45例，年齡65～89歲，平均(71.8±4.5)歲，平均BMI(22.7±1.8)kg/m2。兩組性別、年齡分布、BMI比較無顯著差異(P>0.05)。

1.2糞便涂片檢查 用無菌棉簽取新鮮糞便直接涂抹在干凈載玻片上，均勻推片，面積為1.0 cm×2.0 cm，自然干燥后經酒精燈火焰3次固定，革蘭染色。油鏡下觀察革蘭陽性菌與陰性菌、細菌總數。根據以下標準評價腸道菌群失調情況：①正常菌群：細菌總數在正常范圍，革蘭陽性桿菌多于革蘭陰性桿菌，有少量革蘭陽性球菌和革蘭陰性球菌。②Ⅰ度失調：細菌總數稍有減少，革蘭陽性桿菌稍減少，革蘭陰性桿菌稍增加。③Ⅱ度失調：細菌總數明顯減少，革蘭陽性桿菌顯著減少，革蘭陰性桿菌顯著增多，球桿比例倒置。④Ⅲ度失調：細菌總數極少，革蘭陽性、陰性桿菌極少，出現類酵母樣菌或葡萄球菌。

1.3腸道菌群培養及計數 收集兩組新鮮糞便樣本，加入無菌稀釋液，接種在培養基上，進行培養和菌落(雙歧桿菌、乳酸桿菌、大腸桿菌、腸球菌)計數，結果以每克糞便中菌落形成單位的對數值(lg CFU/g)表示。計算雙歧桿菌/大腸桿菌總數比值(B/E值)。

1.4呼氣氫濃度檢測 對兩組開展葡萄糖氫呼氣試驗(GHBT)，評估小腸細菌過生長狀態(SIBO)。具體檢測方法：運用自動呼氣氫測試儀(HHBT-dw型，上海瑞陽醫療儀器設備有限公司)，首先測得空腹呼氣氫濃度。然后讓受試者口服葡萄糖50 g，每20 min檢測試1次呼氣氫濃度，共檢測6次。只要有1次呼氣氫濃度升高大于空腹值的12×106，即認為SIBO陽性；反之則為陰性。

1.514C-尿素呼氣試驗 運用了呼氣試驗膠囊和集氣卡(上海威力德生物醫療有限公司)及幽門螺桿菌(Hp)自動測試儀(HUBT-C1型，上海威力德生物醫療有限公司)。受試者在檢測前2 h內禁食禁飲，用溫水幫助吞服1粒14C-尿素呼氣試驗膠囊。15 min后，對集氣卡吹氣，直到顏色變為淡黃色為止。將集氣卡插入到自動測試儀上，觀察結果。若讀數≥100 dmp/mmol則認為Hp陽性；反之則為陰性。

1.6血清炎癥指標 采集兩組空腹靜脈血，送檢驗科檢測血清C反應蛋白(CRP)、白細胞介素(IL)-6、腫瘤壞死因子(TNF)-α炎癥指標水平。

1.7統計學分析 采用SPSS19.0軟件進行t檢驗、χ2檢驗、Pearson相關分析。

2 結 果

2.1糞便涂片檢查結果比較 糞便涂片鏡檢結果顯示，觀察組菌群正常35例，Ⅰ度菌群失調49例，Ⅱ度菌群失調16例；而對照組菌群正常92例，Ⅰ度菌群失調8例，無Ⅱ度菌群失調。

2.2腸道菌群分布比較 觀察組大腸桿菌、腸球菌的菌落數顯著高于對照組(P<0.01)，而雙歧桿菌、乳酸桿菌的菌落數及B/E值則顯著低于對照組(P<0.05)。見表1。

表1 兩組腸道菌群計數比較

2.3SIBO和Hp感染情況比較 觀察組SIBO陽性人數(74例)、Hp陽性人數(78例)均顯著高于對照組(8例、15例，P<0.01,P<0.05)。

2.4血清炎癥指標比較 觀察組CRP、IL-6、TNF-α水平顯著高于對照組(P<0.05，P<0.001),見表2。

表2 兩組血清炎癥指標比較

2.5相關性分析 高血壓患者雙歧桿菌、乳酸桿菌水平與CRP、IL-6、TNF-α水平呈負相關(P<0.01,P<0.001)；大腸桿菌、腸球菌水平與CRP、IL-6、TNF-α水平呈正相關(P<0.01,P<0.001)，見表3。

表3 高血壓患者腸道菌群與血清炎癥指標的相關性

3 討 論

人體的腸道微生物成千上萬，構成了復雜的腸道菌群，不僅對機體的消化功能產生重要影響，還參與了營養物質代謝、機體免疫調節、腸道炎癥等生理病理過程〔7〕。高血壓的發病機制十分復雜，目前仍然未完全闡明，其受到了遺傳因素和環境因素的共同作用和影響。在機體中，腎素-血管緊張素系統(RAS)是血壓調節的主要途徑，血管緊張素(Ang)-Ⅱ可作用于靶血管，起到升高血壓的作用〔8〕。研究報道，人體腸道菌群失調在高血壓的發生發展過程中發揮了重要作用〔9，10〕。

SIBO作為腸道微生態紊亂的指標，也是菌群失調的反映。本研究表明高血壓患者的益生菌數量顯著減少。

腸道菌群的主要代謝產物包括三甲胺-N-氧化物(TMAO)和短鏈脂肪酸(SCFA)。TMAO主要來源于磷脂酰膽堿的代謝，磷脂酰膽堿在腸道微生物群的作用下代謝產生氣體三甲胺(TMA)，其經過黃素單加氧酶(FMO)作用代謝產生TMAO〔11〕。研究報道，血漿高水平TMAO與心血管疾病風險增高密切相關〔12〕。TMAO不會直接影響血壓，但會作用于Ang-Ⅱ，延長其血流動力學效應〔13〕。一項大型隊列研究報道，血漿TMAO水平高于正常值4倍，高血壓患病風險會增高2.5倍〔14〕。與TMAO相反，SCFA則有利于血壓控制。SCFA指少于6個碳的揮發性脂肪酸，由不可消化的碳水化合物和蛋白質經結腸細菌發酵而生成，含量最多的SCFA是乙酸、丙酸和丁酸〔15〕。SCFA主要在腸道遠端會被快速吸收，主要通過結合腎臟、心臟、交感神經節和血管中的嗅覺受體(Olfr)78和G蛋白耦聯受體(Gpr)41來調節血壓〔16〕。SCFA能夠發揮維持上皮屏障、降低炎癥水平、減少交感神經活動的功能降低血壓。而雙歧桿菌、乳酸桿菌等益生菌代謝產生的TMAO水平較低，SCFA水平較高，具有降血壓的調節作用〔17〕。因而高血壓患者會出現雙歧桿菌和乳酸桿菌減少，而大腸桿菌和腸球菌增多的腸道菌群失調表現。

本研究結果與高血壓患者腸道雙歧桿菌、乳酸桿菌等益生菌含量減少有關。研究報道，雙歧桿菌能分泌熱穩定蛋白，對Hp有抑制作用；乳酸桿菌不但能耐受胃酸和膽汁的破壞，還能耐受胃蛋白酶的水解，對Hp也有抑制和殺滅作用〔18〕。另外，本研究還證實了高血壓與機體慢性炎癥狀態的相關性。與菌群產生的SCFA水平密切相關。研究報道，在脂肪細胞、腸上皮細胞和免疫細胞中表達的Gpr43對于中性粒細胞等炎癥細胞的募集過程至關重要〔19〕。Kishida等〔20〕報道，相比于正常小鼠，GPR43缺陷小鼠的血清炎癥因子水平顯著升高。而SCFA可與Gpr43結合，抑制其活性作用，從而使炎癥水平降低。此外，SCFAs還可以通過抑制核因子κB來減少炎性細胞因子的產生〔21〕。

本研究尚存在一定的局限性。首先，研究納入的樣本量有限，且選取了在醫院接受體檢的健康人群作為對照組，無法反映社區健康人群的普遍性；因此還需開展大樣本的前瞻性隨機對照試驗，對普通健康人群的腸道菌群變化進行隨訪研究。此外，腸道菌群紊亂和高血壓之間的確定性關系還必須通過菌群移植實驗進一步驗證。