血清TGF-β、IL-6與潰瘍性結腸炎患者腸道菌群的相關性

金洋，韋周兵，左逢勝

（ 1.信陽市中心醫院 消化內科，河南 信陽 464000；2.信陽職業技術學院附屬醫院 消化內科，河南 信陽 464000 ）

目前，潰瘍性結腸炎（ulcerative colitis, UC）的病因和發病機制尚未完全明確，但與環境、腸道功能屏障障礙、免疫功能異常等密切相關［1］。且越來越多的研究證實，腸道菌群的失調與UC的發生密切相關［2-3］。腸道菌群失調可導致腸道黏膜屏障的完整性及功能受到損害，且致病菌增殖及其分泌的腸毒素可導致腸道微環境改變，進一步增加腸道通透性，促使大量細菌及產物進入機體，影響腸道免疫功能，進而發病。另有研究證實，腸道內菌群失衡可能是UC發生發展的始動因素［4］。因而，UC患者的腸道菌群情況得到了臨床醫生的重視。另外，免疫調節異常也是UC發病的重要機制，而在UC免疫異常中，細胞因子發揮著重要作用，相關的抗炎及促炎因子的平衡失調可導致免疫功能異常［5］。生長轉化因子-β（transforming growth factor-β, TGF-β）是具有多種生物活性的多肽，參與B細胞活化和體液免疫反應；白細胞介素-6（interleukin-6, IL-6）是一種重要促炎因子，可增加巨噬細胞所產生的炎性細胞因子，促使中性粒細胞浸潤與腸道病變部位，引起腸道免疫功能異常。另有研究指出，腸道內菌群紊亂是造成炎癥反應和免疫應答改變的重要因素［6］。但是血清TGF-β、IL-6水平與腸道內菌關系的臨床報道較少。鑒于此，本研究通觀察血清TGF-β、IL-6及腸道菌群在UC患者中的表達，進一步分析血清TGF-β、IL-6水平與UC患者腸道菌群的關系，以此為UC的臨床診療提供更多的參考，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

納入2020年4月至2021年4月于信陽市中心醫院消化內科就診的102例UC患者作為本次研究對象。102例UC患者中男49例，女53例，年齡28～55歲，平均（40.86±4.71）歲；病程8～31個月，平均（20.58±4.12）個月；發病部位：直腸39例，乙狀結腸27例，降結腸36例。本研究經醫學倫理委員會批準，且研究對象均簽署知情同意書。

納入標準：①UC符合《炎癥性腸病診斷與治療的共識意見（2018年，北京）》［7］中相關標準，即患者多伴有腹瀉伴粘液膿血便、腹痛、腹脹等癥狀，且經結腸鏡、糞便等檢查確診；②疾病處于活動期（改良Mayo評分［8］>2分）；③病程>4周；④神志清晰，均可配合本次研究。排除標準：①近期接受激素、益生菌、免疫抑制劑等藥物治療；②伴有細菌型痢疾、腸結核等感染性結腸炎；③腸道出血、腸穿孔；④伴有其他自身免疫性疾病；⑤處于妊娠期或哺乳期。

1.2 方法

1.2.1 病情程度評估方法 患者就診時均接受體格、血常規及相關實驗室指標檢查，參照改良Truelove和Witts疾病嚴重程度分型標準［9］評估患者病情評估患者的病情嚴重程度。劃分標準：①輕度：大便次數<4次/d；便血輕或無；脈搏≤90次/min；體溫<37.5℃；血紅蛋白正常（正常值：男性120～160 g/L，女性110～150 g/L）；紅細胞沉降率<20 mm/h。②重度：排便≥6次/d；便血較重；脈搏>90次/min；體溫>37.8℃；血紅蛋白<75%正常值；紅細胞沉降率>30 mm/h。③中度介于輕、重度之間。其中紅細胞沉降率、血紅蛋白檢測方法：取患者就診時空腹靜脈血6 mL，均分成2份（每份3 mL），其中1份樣本注入含有EDTA-2K的抗凝管中，充分混勻，以3 500 r/min速度離心10 min，取血漿，采用全自動血細胞分析儀（深圳市普康，PE-7200型）及配套試劑盒檢測血紅蛋白水平；采用紅細胞沉降率測定儀（北京普朗，PUC-2068B型）檢測紅細胞沉降率。

1.2.2 血清TGF-β、IL-6水平檢測方法 取另一份血液樣本，不進行抗凝處理，以3 000 r/min速率離心15 min，離心半徑為11 cm，取血清，放置于-70℃冰箱中保存待檢驗；采用酶聯免疫吸附法檢測血清TGF-β水平，試劑盒選自上海酶聯生物；化學發光法檢測血清IL-6水平，試劑盒選自湖南宜樂芯康生物。

1.2.3 腸道菌群檢測方法 采集患者就診時的新鮮糞便標本1.5 g，加入4.5 mL厭氧菌稀釋液，放于渦旋振蕩器上震蕩至糞便均質化（3 000 r/min速率下震蕩1 min），取無菌試管7個，并進行編號，分別加入9 mL稀釋液，然后從勻漿小瓶取出1 mL，放于第2管內，充分混勻，依次類推進行倍比稀釋，至10稀釋度，將培養基平板放于37℃培養箱內烘干過夜，選取合適的稀釋度進行滴種，從高稀釋度開始，每次吸取20 μL混勻的稀釋菌液，滴種于各平皿相應的稀釋度，每個稀釋度重復3次；滴種結束后，待液滴吸收，平板反轉，分別進行需氧和厭氧培養，計算細菌數。細菌數=菌落數均值×50×稀釋度。

1.3 統計學方法

采用SPSS 25.0統計學軟件進行數據分析。Shapiro-Wilk檢驗計量資料正態性，符合正態分布計量資料以均數±標準差（±s）表示，多組間比較采用單因素方差檢驗，組間兩兩采用LSD-t檢驗；計數資料用百分率（%）表示；采用雙變量Kendall的tau-b（K）直線相關性檢驗血清TGF-β、IL-6水平、腸道菌群與UC患者病情程度的相關性；經雙變量Pearson直線相關性檢驗血清TGF-β、IL-6水平與UC患者腸道菌群的相關性；P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 UC患者病情程度評估情況

102例UC患者中，38例病情為輕度，占37.25%（38/102）；30例為中度，占 29.41%（30/102）；34例為重度，占33.33%（34/102）。

2.2 不同病情程度UC患者血清TGF-β、IL-6水平

中度組、重度組血清TGF-β、IL-6水平高于輕度組，且重度組血清TGF-β、IL-6水平高于中度組，差異有統計學意義（P<0.05）。見表1。

表1 不同病情程度UC患者血清TGF-β、IL-6水平比較 （±s, pg/mL）

表1 不同病情程度UC患者血清TGF-β、IL-6水平比較 （±s, pg/mL）

注：1）與輕度組比較，P<0.05；2）與中度組比較，P<0.05。

組別輕度組中度組重度組F值P值n 38 30 34 TGF-β 17.22±2.11 20.84±2.241)24.99±2.291)2)111.454<0.001 IL-6 157.00±26.22 190.32±29.231)215.10±32.681)2)35.513<0.001

2.3 不同病情程度UC患者腸道菌群情況

中度組、重度組腸桿菌、腸球菌數量高于輕度組，雙歧桿菌、乳桿菌數量低于輕度組；且重度組腸桿菌、腸球菌數量高于中度組，雙歧桿菌、乳桿菌數量低于中度組，差異有統計學意義（P<0.05）。見表 2。

表2 不同病情程度UC患者腸道菌群情況 （±s, cfu）

表2 不同病情程度UC患者腸道菌群情況 （±s, cfu）

注：1）與輕度組比較，P<0.05；2）與中度組比較，P<0.05。

組別輕度組中度組重度組F值P值n 38 30 34腸桿菌9.43±0.68 10.37±1.021)11.64±1.201)2)45.263<0.001腸球菌7.92±0.41 8.24±0.471)8.83±0.561)2)32.232<0.001雙歧桿菌8.17±0.35 7.53±0.381)6.83±0.331)2)129.986<0.001乳桿菌8.41±0.38 8.01±0.311)7.76±0.251)2)37.723<0.001

2.4 血清TGF-β、IL-6水平、腸道菌群與UC患者病情程度的相關性

經雙變量Kendall的tau-b（K）直線相關性檢驗結果顯示，血清TGF-β、IL-6水平、腸桿菌及腸球菌數量與UC患者病情程度呈正相關（r=0.706、0.530、0.555、0.511,P均<0.05），雙歧桿菌、乳桿菌數量與UC患者病情程度呈負相關（r=-0.720、-0.545,P均<0.05）。

2.5 血清TGF-β、IL-6水平與UC患者腸道菌群的相關性

經雙變量Pearson直線相關性檢驗，血清TGF-β、IL-6水平與UC患者腸桿菌及腸球菌數量呈正相關（r>0,P<0.05），與雙歧桿菌、乳桿菌數量呈負相關（r<0,P<0.05）。見表3。

表3 血清TGF-β、IL-6水平與UC患者腸道菌群的相關性

3 討論

人體腸道內存在種類繁多、數量巨大的細菌群體，構成了一個復雜活躍并具有廣泛生物活性的生態系，參與腸內的分解、代謝，對維持宿主正常生理功能機及穩定正常免疫系統具有重要的意義，與腸道疾病的發生、發展過程密切相關。有研究顯示，腸道菌失衡，腸桿菌、腸球菌等致病菌大量繁殖并被Toll樣受體識別，可激活腸黏膜的炎癥反應，導致UC患者病情進展［10］。本研究觀察不同病情程度的活動期UC患者的腸道菌群情況，結果發現，隨著病情的加重，腸桿菌、腸球菌數量不斷升高，而雙歧桿菌、乳桿菌數量不斷降低，也證實了上述研究。其原因可能是，腸道菌群是一個復雜多樣的生物群落，其中雙歧桿菌、乳桿菌為腸道優勢菌群，參與維護腸道上皮細胞完整性，對失調的腸道微生態群具有調節作用，其數量的降低可促使腸道菌群失衡，為致病菌增殖提供良好的環境；腸桿菌為革蘭氏陰性菌，是較為常見的致病菌，可協助致病菌通過調節免疫球蛋白破壞腸道上皮屏障，同時腸桿菌產生的毒素因子也可導致腸道上皮屏障損害，進而引起腸道菌紊亂，進而導致腸道疾病發生、發展；腸球菌為革蘭氏陽性菌，也是一種條件致病菌，可損傷腸道上皮屏障，促進腸道疾病發生、發展［11-12］。因而，腸道菌群與UC患者的病情進展可存在一定的聯系，且本研究通過相關性分析也證實了這一推測。因此，臨床醫師可將調節腸道菌群作為臨床治療UC患者的一個靶點。

在UC發病的免疫學機制中，關于細胞因子的研究已較為廣泛與深入，腸黏膜中的細胞因子可由腸上皮細胞、巨噬細胞等分泌，可作為細胞間的信號傳遞分子在免疫系統與其他系統中充當信使的作用，形成較為完整的網絡系統、調節及介導免疫應答等［13］。IL-6被諸多研究證實在UC發生、發展中發揮重要的促炎作用，參與細胞免疫應答，促使炎癥不斷發生、發展［14-15］。且有研究證實，IL-6也可用作反映腸道炎癥疾病的嚴重程度的重要指標［16］。本研究也證實可血清IL-6可隨著UC患者病情進展而呈升高趨勢，且與病情程度密切相關。提示了，IL-6參與UC病理過程，同時可檢測病情的嚴重程度。TGF-β是一種抑炎因子，可下調相關炎癥介質（如腫瘤壞死因子），促進體液免疫反應，對修復腸道黏膜具有積極的作用。但本研究中，隨著病情的進展，血清TGF-β卻呈升高趨勢，可能是由于UC發生時，機體的免疫反應被激活，血清TGF-β升高參與抗炎反應，但抗炎因子的過量表達，可促使機體處于免疫抑制狀態或無反應狀態，促使病情不斷進展。且有研究指出，UC患者血清TGF-β呈高表達時，提示UC患者的TGF-β的信號傳導可能存在異常，導致其抗炎作用無法發揮作用［17］。但抗炎因子與UC發生、發展的具體關系還需進行分析。

由此可知，腸道菌群、血清TGF-β及IL-6與UC患者疾病發生、發展有關。而腸道菌群在免疫反應中發揮重要的作用，故推測，血清TGF-β、IL-6可能與UC患者腸道菌群存在一定的聯系。為了驗證此推測，本研究通過相關性分析證實了這一推測。分析其機制可能是腸道致病菌的產物可與各自Toll樣受體結合，進而誘導抗原遞呈細胞分泌IL-6，可誘導TGF-β表達，促使免疫反應，當血清TGF-β、IL-6過量表達，可促使機體處于免疫抑制狀態，促發炎癥級聯反應，導致黏膜微循環障礙，削弱腸道黏膜的屏障功能，從而介導腸道黏膜的損傷，可導致腸道內微環境進一步失衡，引起致病菌增殖、有益菌減少等［18］。由此可見，腸道菌群與血清TGF-β、IL-6可相互作用，促使UC發生、發展。但是腸道菌群失調是導致UC的原因還是結果，還需進行深入探討。

綜上所述，UC患者存在腸道菌群失衡，血清TGF-β、IL-6與UC患者腸道菌群數量存在相關性。但本研究僅證實了血清TGF-β、IL-6水平與UC患者腸道菌群的關系，但二者的具體因果關系尚未清楚，仍需進行大樣本量、前瞻性研究，為臨床診療UC提供更多參考依據。