IL-1基因多態性與胃食管反流病患者炎癥及腸道菌群的關系

費多靈，柯進晶

胃食管反流病（GERD）為胃內容物反流入食管所造成的不適癥狀及并發癥的一類消化內科疾病，臨床上較為常見。其發病為一個多因素的、長期的發展過程，可能與生活環境、生活習慣、便秘及肥胖等多種因素有關。近年來越來越多的研究表明遺傳因素在GERD 的發病中存在重要作用，尋找導致該病發生和發展的因素對臨床診治具有重要意義[1]。基因多態性為影響疾病易感性的重要因素，在多種疾病的易感性中探討基因多態性具有顯著價值。目前已發現多種細胞因子、趨化因子等參與了GERD 的疾病過程，白細胞介素-1（IL-1 ）是較為典型的炎性介質，可通過多種途徑調節胃酸分泌，研究顯示IL-1 的IL-1 -31、IL-1 -511 基因位點與GERD 存在密切關系[2]。同時，腸道菌群的變化也會改變腸道炎癥水平、免疫狀態，影響GERD的發生發展[3]。因此，本研究對IL-1 基因多態性與GERD 患者炎癥及腸道菌群的關系進行了探究，以期為該病的臨床防治提供有效依據，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取浙江省岱山縣第一人民醫院2019 年1 月至2020 年1 月收治的GERD 患者60 例作為研究組。納入標準：（1）符合GERD 的診斷標準，GERD 量表評分≥8 分[4-5]；（2）自愿參與本研究并簽署知情同意書，臨床資料完整。排除標準：（1）合并消化性潰瘍、繼發性食管炎、食管手術后食管炎等相關食管炎；（2）其他因素所致食管病變；（3）近期服用促胃腸動力藥、質子泵抑制劑（PPI）等抑酸劑及胃黏膜保護劑等藥物；（4）合并影響本研究的其他因素。其中男34 例，女26 例；年齡26～58 歲，平均（42.4±3.7）歲。另選擇同期健康志愿者60 例作為對照組，其中男36 例，女24例；年齡22～60 歲，平均（42.5±3.8）歲。兩組一般資料差異無統計學意義（P ＞0.05），具有可比性。

1.2 方法

1.2.1 IL-1 -31 及IL-1 -511 基因多態性檢測 于入院當日（健康志愿者于檢查日）清晨收集3 ml 空腹靜脈血，采用紅細胞裂解液-酚-氯仿提取法提取DNA，－20 ℃保存待測。聚合酶鏈反應-限制性片段長度多態性（PCR-RFLP）檢測IL-1 -31、IL-1 -511 基因多態性，引物由上海生工生物工程有限公司合成。IL-IL-1 -31 引物序列：上游：5’-AGAAGCTTCCACCAATACTC-3’；下游 ：5’-ACCACCTAGTTGTAAGGAAG-3’；IL-1 -511 引物序列：上游：5’-TGGCATTGATCTGGTTCATC-3’；下游：5’-GTTTAGGAATCTTCCCACTT-3’。PCR 反應條件：95℃預變性5 min，94 ℃變性30 s，58 ℃退火30 s，72 ℃延伸30 s，35 個循環，再72 ℃延伸5min。2%瓊脂糖凝膠電泳觀測結果。PCR 產物由上海生工生物工程有限公司測序，結果返回后對相應位點分型記錄。

1.2.2 血清炎癥因子水平檢測 于入院當日（健康志愿者于檢查日）清晨收集3ml空腹靜脈血，3000 r/min 離心10 min 獲取血清，采用酶聯免疫吸附實驗（ELISA）檢測血清炎癥因子IL-1、IL-4、IL-10 及腫瘤壞死因子-（TNF-）水平，試劑盒由賽默飛世爾科技公司提供。

1.2.3 腸道菌群數量測定 收集所有研究對象10 g 新鮮糞便，與90 ml 無菌稀釋液混合，10 倍稀釋后采用微量加樣法接種培養，對糞便樣本中大腸桿菌、腸球菌、乳酸菌、類桿菌、雙歧桿菌及梭菌數量進行培養計數和鑒定。

1.3 統計方法 采用SPSS 20.0 統計學軟件進行數據分析，計量資料以均值±標準差表示，采用方差分析或t 檢驗；計數資料采用2檢驗。P ＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組血清炎癥因子水平比較 研究組血清IL-1、IL-4 及TNF-水平均高于對照組（均P＜0.05）；兩組血清IL-10水平差異無統計學意義（P ＞0.05）。見表1。

表1 兩組血清炎癥因子水平比較 ng/L

2.2 兩組腸道菌群數量比較 研究組大腸桿菌、腸球菌數量高于對照組，乳酸菌、類桿菌及雙歧桿菌數量低于對照組（均P ＜0.05）；兩組梭菌數量差異無統計學意義（P ＞0.05）。見表2。

表2 兩組腸道菌群數量比較 個

2.3 兩組IL-1 基因多態性比較 研究組IL-1 -31 TT 基因型高于對照組，CC基因型低于對照組，T 等位基因頻率高于對照組（均P ＜0.05）；IL-1 -511 CC、CT基因型高于對照組，C等位基因頻率高于對照組（均P ＜0.05）。見表3。

表3 兩組IL-1 基因多態性比較 例（%）

2.4 GERD患者IL-1 -31、IL-1 -511 基因型與血清炎癥因子水平的相關性IL-1 -31 TT 基因型GERD 患者血清IL-1、IL-4 及TNF-水平均高于IL-1-31 CT 基因型、CC 基因型（均P ＜0.05）；IL-1 -511 CC 基因型GERD 患者血清IL-1、IL-4 及TNF-水平均高于IL-1 -511 CT 基因型、TT 基因型（均P＜0.05）。見表4。

表4 GERD 患者IL-1 -31、IL-1 -511 不同基因型血清炎癥因子水平比較 ng/L

2.5 GERD患者IL-1 -31、IL-1 -511 基因型與腸道菌群數量的相關性 不同基因型GERD 患者腸道菌群大腸桿菌、乳酸菌、類桿菌及雙歧桿菌數量差異均有統計學意義（均P ＜0.05）。見表5。

表5 GERD 患者IL-1 -31、IL-1 -511 不同基因型腸道菌群數量比較 個

3 討論

GERD 在臨床上較為常見，患者有典型的反酸、胃灼熱等表現，并伴有聲音嘶啞、哮喘、咽部異物感及慢性鼻炎等食管外癥狀，因而患者容易因食管外癥狀造成就診延誤或誤診。隨著疾病的發展加重容易形成Barrett’s 食管及食管癌，嚴重影響患者的身體健康及生活質量。研究表明，GERD存在家族聚集性，提示遺傳因素在GERD 的發病過程中存在重要作用[6]。因此，研究GERD 發病過程中相關基因對于該病的臨床防治具有重要意義。

IL-1 主要包含IL-1、IL-1 及IL-1 RA，為免疫炎癥反應中最關鍵的功能細胞因子，IL-1 參與調解胃黏膜上皮壁細胞功能，參與調解上皮壁細胞胃酸分泌的調節過程，多項研究證實在GERD 患者中存在IL-1 水平升高[7]。另有研究顯示，GERD 患者食管黏膜組織中IL-1 mRNA表達水平明顯高于正常黏膜組織[8]。本研究結果顯示，GERD 較健康志愿者IL-1、IL-4 及TNF-水平顯著升高，提示GERD 患者炎癥因子水平顯著升高。IL-1 在-31、-511 等位點C-T 堿基發生突變而產生的基因多態性與多種疾病的發生發展關系密切。本研究研究組IL-1-31 TT基因型顯著高于對照組，CC基因型顯著低于對照組，T 等位基因頻率顯著高于對照組；同時，IL-1 -511 CC、CT基因型顯著高于對照組，C 等位基因頻率顯著高于對照組。這提示IL-1 -31、IL-1 -511 基因多態性與GERD 的發病有著密切關系，IL-1 -31 TT 基因型和T等位基因、IL-1 -511 CC 基因型和C 等位基因為GERD 發生的重要遺傳因素。本研究IL-1 -31 TT 基因型GERD 患者血清IL-1、IL-4 及TNF-水平顯著高于IL-1 -31 CT 基因型和CC 基因型；IL-1-511 CC 基因型GERD 患者血清IL-1、IL-4 及TNF-水平顯著高于IL-1 -511 CT 基因型和TT 基因型。這提示IL-1-31、IL-1 -511 基因多態性與GERD 患者機體炎癥因子水平升高存在密切關系，IL-1 -31、IL-1 -511 位點堿基突變后，可增加IL-1 的分泌，IL-1 升高可提升胃體內炎癥水平，破壞胃壁細胞導致胃酸分泌減弱[9-10]。

腸道菌群是影響消化道疾病發生的重要因素，腸道微生物不僅可影響腸道營養物質的分解、吸收，進而影響機體代謝過程，還可影響機體炎癥、免疫狀態，影響消化道疾病的發生發展[11]。研究指出，消化道微生態改變參與了GERD 的病理過程[12]。本研究GERD 患者較健康對照組大腸桿菌、腸球菌數量顯著升高，乳酸菌、類桿菌及雙歧桿菌數量顯著降低；同時，IL-1 -31、IL-1 -511 位點堿基突變與GERD 患者腸道菌群大腸桿菌、乳酸菌、類桿菌、雙歧桿菌數量存在相關性。但本研究中GERD 患者各微生物菌群數量級差異不大，這可能與微量加樣法接種培養結果與患者腸道真實菌群數量存在一定差異有關，且本研究納入患者數量較少也可能導致結果出現一定偏倚。