抗生素對兒童重癥肺炎腸道菌群失調及生長發育的影響

葛夢娜，施 科，任美玲，陳小橋*

(1.聯勤保障部隊第九〇四醫院藥劑科，江蘇無錫 214044；2.聯勤保障部隊第九〇四醫院兒科，江蘇無錫 214044)

肺炎是兒科臨床常見病和高發病，具有發病急驟、病情進展迅速等特點，容易進展為重癥肺炎，占小兒肺炎總數的13%左右[1]。兒童免疫功能相對薄弱，加之呼吸道管腔短小、狹窄，且黏液分泌不足等，極易感染病原菌而誘發重癥感染，除咳嗽、濕啰音、踹鳴音等典型表現外，CT檢查可見肺葉炎性改變，如不及時采取有效治療，極易誘發胸腔積液、呼吸衰竭等嚴重并發癥，甚至威脅患兒的生命[2]。腸道微生物參與了機體維生素合成、消化代謝、宿主防御等多種生理過程，研究顯示，腸道菌群改變與肺炎的發生發展過程及成年期疾病的發生密切相關[3]。合理應用抗生素是當前針對重癥肺炎的重要手段，但用藥不規范容易誘發細菌耐藥。有動物研究表明，抗生素可誘導小鼠腸道菌群失調，并加重肺炎支原體感染[4]。還有研究顯示，過早抗生素暴露將增加早產兒腸道菌群紊亂及2歲時發生過敏性疾病的風險，不利于兒童的生長發育[5]。但國內鮮少有研究涉及抗生素治療兒童重癥肺炎對患兒腸道菌群及生長發育的影響，多局限于癥狀及療效觀察。本研究觀察了抗生素對重癥肺炎患兒腸道微生態的作用及對兒童生長發育的影響，為臨床科學合理應用抗生素提供參考。

1 資料和方法

1.1 觀察對象及分組 收集2017年1月至2020年1月聯勤保障部隊第九O四醫院收治的重癥肺炎患兒120例作為肺炎組，其中男性66例，女性54例，年齡1個月～10歲，平均年齡(3.41±0.36)歲。實驗室檢查：64例支原體感染，56例細菌感染。肺炎類型：17例醫院獲得性肺炎，103例社區獲得性肺炎?；純焊鶕挲g分為嬰兒組(<1歲，n=40)、幼兒組(1～3歲，n=45)和兒童組(>3歲，n=35)。納入標準：(1)符合《諸福棠實用兒科學》(第8版)[6]中對兒童重癥肺炎的診斷標準，經臨床癥狀、影像學檢查確診；(2)患兒具有高熱、咳嗽、氣促或呼吸頻率加快、呼吸困難等典型癥狀；(3)處于急性期；(4)初次就診；(5)患兒家屬知情同意。排除標準：(1)近2個月內存在腹瀉史或應用益生菌制劑的患兒；(2)近2周內具有免疫調節劑、抗生素、糖皮質激素等用藥史的患兒；(3)嚴重原發性或繼發性胃腸功能障礙的患兒；(4)合并嚴重心、腦、肝、腎等重要臟器功能障礙的患兒；(5)合并維生素D缺乏、內分泌疾病的患兒；(6)對抗生素類藥物過敏的患兒。另選同期年齡、性別匹配的健康體檢兒童60例作為對照組，均無心、腦、肝、腎等重要臟器疾病，無呼吸系統感染史，無過敏性疾病及其他變態反應疾病，各項檢查均正常。其中男性31例，女性29例，年齡1個月～10歲，平均年齡(3.15±0.32)歲。兩組兒童的年齡、性別構成差異無統計學意義(P>0.05)。

1.2 治療方法 肺炎組所有患兒入院后均予以重癥肺炎規范化綜合治療，即監測生命體征、補液、調節水電解質紊亂、營養支持、物理降溫、呼吸機支持治療、吸痰等，必要時給予祛痰劑治療，憋喘嚴重者加用氨茶堿等平喘，并根據感染情況及病原菌檢查結果給予抗感染治療。肺炎支原體感染致重癥肺炎患兒，采用甲潑尼龍[2 mg/(kg·d)]聯合大環內酯類抗生素(阿奇霉素+紅霉素)治療，其余患兒根據藥敏試驗結果用藥，盡量避免口服抗生素，用量適宜。肺炎組患兒中，抗生素使用種類<3種者82例，≥3種者38例。

1.3 觀察指標 (1)觀察肺炎組患兒的療效，記錄感染控制時間、機械通氣時間、住重癥監護病房(ICU)時間及總住院時間。(2)記錄肺炎組患兒治療前及治療14 d后腸道菌群檢出率及其菌落數數據，對照組兒童在體檢當天檢測，檢測指標包括乳酸桿菌、雙歧桿菌、大腸桿菌、腸球菌、擬桿菌、酵母菌、產氣莢膜梭菌，并計算糞便雙歧桿菌與大腸桿菌的菌落數比值(B/E值)，以評價腸道微生物定植抗力。根據腸道菌群糞便涂片檢查圖譜[7]評價腸道菌群失調情況。①正常菌群：腸道微生物定植抗力正常(B/E值>3)；②Ⅰ度腸道菌群失調：細菌總數正常或略微降低，G+桿菌菌落數處于正常范圍的低值，G-桿菌菌落數略微升高，G+球菌菌落數處于正常高值或略微升高，梭菌及類酵母菌有所增加，B/E值為1～2；③Ⅱ度腸道菌群失調：細菌總數有所降低，G+桿菌菌落數有明顯降低，G-桿菌菌落數明顯升高，梭菌或類酵母菌菌落數明顯升高，B/E值<1；④Ⅲ度腸道菌群失調：細菌總數明顯降低，原籍菌大部分受抑，僅少數菌處于過度繁殖狀態。(3)統計肺炎患兒應用抗生素期間不良反應發生情況。

1.4 腸道菌群檢測方法 肺炎患兒在入院時及應用抗生素14 d后，應用高壓消毒容器采集新鮮糞便標本，置-80 ℃冰箱保存待測。健康對照組兒童在來院體檢時采集新鮮糞便標本。取1 g標本采用稀釋液稀釋，按照10倍稀釋法依次稀釋至1×10-7，并取1×10-1、1×10-3、1×10-5和1×10-74個不同稀釋度標本各50 μl，均勻涂抹于培養基上進行需氧與厭氧培養。在腸道菌群中選取最具代表性的3種需氧菌(大腸桿菌、腸球菌、酵母菌)與4種厭氧菌(乳酸桿菌、雙歧桿菌、擬桿菌、產氣莢膜梭菌)進行培養。采用光岡氏腸內細菌群分析法測定菌屬水平，檢測下限為2×210拷貝/g濕便。

1.5 療效標準 治愈：高熱、咳嗽、呼吸困難等癥狀完全消失，影像學檢查顯示肺部病灶消失，病原學檢測結果恢復正常；有效：臨床癥狀有所好轉，影像學檢查與病原學檢查結果有所改善；無效：治療后臨床癥狀及各項檢查無改善甚至加重。

2 結 果

2.1 療效和不良反應 120例重癥肺炎患兒病情均得到控制，103例治愈，17例有效，總有效率為100%?；純旱钠骄腥究刂茣r間為(8.96±1.43) d，癥狀改善時間為(5.63±1.12) d，住院時間為(20.21±3.34) d。治療期間未見皮膚瘙癢，血常規、尿常規及肝腎功能異常，3例患兒出現惡心嘔吐，2例腹瀉，1例腹痛，不良反應發生率為5.00%(6/120)。不良反應均為輕度，經對癥處理后緩解，未影響臨床治療。

2.2 肺炎組與對照組兒童的腸道菌群檢出率比較 治療前，肺炎組患兒糞便乳酸桿菌、雙歧桿菌、大腸桿菌、腸球菌、擬桿菌、酵母菌及產氣莢膜梭菌檢出率與對照組兒童比較差異無統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 兩組兒童的腸道菌群檢出率比較

2.3 肺炎組與對照組兒童主要細菌菌落數及B/E值比較 治療前，肺炎組患兒糞便乳酸桿菌和雙歧桿菌菌落數、B/E值顯著低于對照組，大腸桿菌、腸球菌、擬桿菌菌落數顯著高于對照組(P<0.05)，酵母菌及產氣莢膜梭菌菌落數比較差異無統計學意義(P>0.05)。見表2。

表2 兩組兒童的腸道主要細菌菌落數及B/E值比較

2.4 肺炎組患兒應用抗生素治療前后腸道菌群檢出率比較 治療14 d后，肺炎組患兒的酵母菌檢出率明顯升高，腸球菌及產氣莢膜梭菌檢出率明顯降低(P<0.05)，但治療前后乳酸桿菌、雙歧桿菌、大腸桿菌和擬桿菌的檢出率無明顯變化(P>0.05)。見表3。

表3 肺炎組患兒應用抗生素治療前后腸道菌群檢出率比較

2.5 肺炎組患兒應用抗生素治療前后主要細菌菌落數及B/E值比較 治療14 d后，肺炎組患兒乳酸桿菌、雙歧桿菌、擬桿菌菌落數及B/E值明顯下降，而大腸桿菌菌落數明顯升高(P<0.05)，腸球菌、酵母菌及產氣莢膜梭菌菌落數變化不明顯(P>0.05)。見表4。

表4 肺炎組患兒應用抗生素治療前后腸道主要細菌菌落數及B/E值比較

2.6 肺炎組患兒用藥后腸道菌群失調情況 用藥14 d后，肺炎組累計74例患兒(61.67%)出現腸道菌群失調，其中嬰兒組的腸道菌群失調率顯著高于幼兒組(P=0.000)和兒童組(P=0.009)，但幼兒組與兒童組比較差異無統計學意義(P=0.866)，且所有患兒均為Ⅰ～Ⅱ度腸道菌群失調，未見Ⅲ度腸道菌群失調。見表5。

表5 不同年齡段重癥肺炎患兒應用抗生素治療后腸道菌群失調情況

2.7 肺炎組與對照組兒童生長發育情況比較 分別在6個月和12個月時隨訪，肺炎組7例失訪，對照組5例失訪。完成隨訪的兒童中，肺炎組兒童的身高、體重與對照組比較差異無統計學意義(P>0.05)。見表6。

表6 兩組兒童生長發育情況比較

3 討 論

腸道是體內各種微生物聚集的重要部位，有超過1000種真菌、細菌及病毒定植，在正常生理狀態下，腸道菌群處于平衡狀態，對維持兒童生長發育具有重要意義。在病理生理改變或藥物作用情況下可出現腸道菌群失調，菌群之間可能相互拮抗，誘發胃腸功能紊亂、腹瀉等。兒童的腸道基礎代謝功能尚未發育成熟，機體免疫力相對低下，飲食結構復雜，在抗生素作用下腸道微生態環境極易受到影響，容易引起腸道菌群紊亂以及抗生素相關性腹瀉，且腸道菌群紊亂已被證實與兒童抗生素相關性腹瀉的發生密切相關[8]。本研究中，肺炎組患兒的腸道乳酸桿菌、雙歧桿菌等檢出率與對照組比較差異無統計學意義(P>0.05)，但乳酸桿菌和雙歧桿菌菌落數、B/E值顯著低于對照組，擬桿菌、腸球菌及大腸桿菌菌落數顯著高于對照組(P<0.05)，提示重癥肺炎患兒的腸道菌群構成類型與健康兒童相比無明顯變化，但菌落數有明顯變化。分析其原因，可能是由于重癥感染導致雙歧桿菌的繁殖受到抑制，而大腸桿菌等致病菌的繁殖急劇增加，表現為B/E值下降，腸道菌群平衡被打破[9]。相關研究亦顯示，重癥肺炎患兒存在明顯的腸道菌群紊亂，且腸道菌群紊亂可導致全身炎癥應激反應過度激活[10]。

積極控制感染和合理應用抗生素是治療兒童重癥肺炎的關鍵，但長期以來，濫用抗生素所致的負面效應日益突出，在我國尤為明顯，且相比于成人，兒童中抗生素濫用問題尤為嚴峻?？股氐膽靡环矫婵蓪е履c道生態平衡受影響甚至被破壞，導致定植抗力降低，增加外部致病菌在腸道內定植的可能性；另一方面，其可導致抗生素敏感性厭氧菌減少，增加耐藥菌種的繁殖，且抗生素對部分敏感菌有殺滅作用，從而篩選出耐藥菌株[11]。胡玲等[12]針對成人重癥肺炎的研究顯示，發病7～10 d后即有約16.67%的患者的大便菌群涂片顯示腸道菌群失調。研究者認為重癥肺炎需要長期、大量使用抗生素，加之自身炎癥應激因素，可引起腸道菌群失調甚至誘發腸道二次感染。還有學者提出，過早接觸抗生素可能影響腸道外感染性疾病患兒的腸道菌群平衡，短期接觸即可產生此類變化，隨著抗生素應用時間的延長這種改變更趨明顯[13]。本研究結果顯示，在使用抗生素后，大部分重癥肺炎患兒存在不同程度的腸道菌群失調，在用藥14 d后，腸道菌群失調發生率高達61.67%，且嬰兒組腸道菌群失調發生率顯著高于幼兒組與兒童組，差異有統計學意義(P<0.05)。糞便腸道菌群檢測亦顯示，治療后腸道原籍菌乳酸桿菌、雙歧桿菌、擬桿菌數量明顯減少，而大腸桿菌數量明顯增加，且B/E值明顯降低。提示抗生素治療對重癥肺炎患兒的腸道菌群具有明顯影響，可在一定程度上誘發腸道菌群紊亂，導致腸道定植抗力降低，且年齡越小發生腸道菌群紊亂的風險越高。因此，對年齡<1歲的兒童應謹慎使用抗生素，并且需避免盲目大劑量用藥、口服給藥、聯合用藥等，如需大劑量或持續用藥，建議適時應用益生菌制劑以維護腸道菌群平衡。此外，本研究還發現，用藥后產氣莢膜梭菌的檢出率明顯下降，而酵母菌檢出率明顯升高，可能是由于抗生素導致腸道內有益厭氧菌菌落數降低，其對霉菌及條件致病菌的抑制作用亦隨之減弱所致。而產氣莢膜梭菌檢出率降低可能是由于梭菌屬于低毒力條件致病菌，其對抗生素敏感，故給藥后其檢出率不升反降。近年來，越來越多的學者主張抗生素“降階梯療法”，即在抗感染治療初期選用廣譜、抗菌效果強的抗生素進行治療，對于細菌感染者盡量覆蓋G+菌和G-菌等致病菌，待病情控制后再降低為窄譜抗生素治療，已被證實安全性良好[14]。

生命早期腸道菌群的建立對機體免疫系統的發育具有重要作用，兩者的發展具有同步性[15]。宿主天然與獲得性免疫功能均受維生素組分的影響，而宿主免疫系統也影響著微生物群的形成[16]。嬰幼兒的腸道微生物群在2歲以后基本穩定，且基本成熟，一旦發生微生態失衡將影響機體免疫系統，且這種影響往往不可逆[17]。紀明宇等[18]認為，使用抗生素所致腸道菌群改變可影響機體營養代謝和吸收，間接影響小兒的生長發育。同時，抗生素可影響免疫系統發育，增加腹瀉或功能性便秘等發生風險。部分患兒對藥物不敏感而導致病程較長，直接影響生長發育[19]。本研究隨訪結果顯示，肺炎組患兒隨訪6個月、12個月時，身高及體重略低于對照組，但差異并不顯著(P>0.05)。提示短期應用抗生素治療兒童重癥肺炎并未影響其生長發育。但因本研究樣本量較小且隨訪時間尚短，其具體影響仍需進一步隨訪和監測。

綜上所述，重癥肺炎患兒自身存在一定的腸道菌群失調，使用抗生素在治療疾病的同時也可進一步影響或打破腸道菌群平衡，但短期用藥并不影響患兒的生長發育，其遠期影響仍需進一步大樣本、長程隨訪研究進行評估。近年來有學者提出，在抗生素治療的同時配合益生菌制劑以維持腸道菌群平衡，增強抗生素治療效果并減輕其副作用，但其具體效益如何尚有待大范圍研究。