腸道菌群變化情況與急性胰腺炎易位感染的相關性

郭海閣

(商丘市中心醫院 檢驗科,河南 商丘 476000)

急性胰腺炎(acute pancreatitis,AP)是消化內科常見疾病,20%～30%的AP患者會發展為重癥AP,增加預后風險[1]。隨著重癥支持治療技術的發展,AP患者多器官衰竭病死率逐步降低,而AP患者易位感染病死率仍居高不下[2-3]。腸道菌群是腸道內微生物總稱,是腸道生物屏障的重要組成部分,在免疫成熟、腸道屏障等方面有重要作用[4]。動物研究顯示,腸道菌群結構、多樣性與重癥AP之間存在密切聯系,且可提示AP炎癥反應強度[5]。本研究通過觀察AP患者腸道菌群變化情況,分析腸道菌群變化與AP易位感染的關系,旨在指導未來評估AP患者易位感染風險與早期干預。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選取商丘市中心醫院2018年7月至2020年2月收治的182例AP患者,男92例,女90例,年齡26～54(40.31±5.33)歲,體重指數(body mass index,BMI)17.2～24.9(21.25±1.96)kg·m-2。病因:膽源性81例,脂源性35例,酒精性56例,其他10例。本研究經醫院醫學倫理委員會批準,患者及家屬均知情且簽署同意書。

1.2 入選標準

(1)納入標準:①符合《急性胰腺炎診治指南(2014版)》[6]中AP診斷標準;②經實驗室檢查提示血清淀粉酶水平≥正常上限3倍;③發病至入院時間≤1周。(2)排除標準:①合并心、肝、腎等重要器官功能異常;②合并惡性腫瘤;③合并其他感染性疾病;④合并免疫系統疾病;⑤合并血液系統疾病;⑥入院前2周使用抗生素或益生菌。

1.3 方法

1.3.1AP易位感染評估及分組

于患者入院后參照相關標準[7]評估AP易位感染發生情況,AP患者伴有發熱、腹痛等表現,胰周壞死組織或血液檢查等提示細菌學培養陽性,且影像學檢查提示胰周有氣體或空泡。將符合上述標準AP患者納為易位感染組,反之納為無感染組。

1.3.2腸道菌群檢查

于患者入院后收集200 mg糞便標本置于無菌管內,存儲在-80 ℃環境下待檢;將200 mg糞便標本轉移至2 mL離心管(1號)中,于管內滴加1.6 mL Buffer ASL溶液,充分搖勻后,置于70～95 ℃熱水中水浴5 min,以14 000 r·min-1轉速離心2 min,吸取上層清液放置另一2 mL離心管(2號)內;于放置清液離心管內加入inhibit EX藥片,震蕩至溶解后放于室溫下靜置2 min,然后以14 000 r·min-1轉速離心3 min,吸取上層清液轉移至另一2 mL離心管(3號)中,并再次以14 000 r·min-1轉速離心3 min;吸取15 μL proteaseK溶液置于1.5 mL離心管(4號)中,于離心管內滴加200 μL上一步2 mL離心管內清液,再滴加200 μL Buffer ASL溶液,充分搖勻后震蕩1 min;將4號離心管于95 ℃熱水中水浴10 min后,滴加200 μL無水乙醇,并震蕩搖勻;將4號離心管內溶液轉移至離心管管柱內,以14 000 r·min-1轉速離心1 min,然后再將離心管柱內溶液轉移至另一2 mL離心管(5號)中,滴加500 μL Buffer AW1溶液,以14 000 r·min-1轉速離心1 min,再將離心管柱置于2 mL離心管(6號)內;于6號離心管內滴加500 μL Buffer AW2溶液,以14 000 r·min-1轉速離心1 min,再將離心管柱置于1.5 mL離心管中(7號)內,于離心管內滴加200 μL Buffer AE溶液,于室溫下靜置1 min,以14 000 r·min-1轉速離心1 min,得到糞便DNA,置于-80 ℃環境下儲存、待檢;對腸道菌群進行熒光定量分析,細菌數量按照聚合酶鏈反應定量結果取對數后,以log10N/g糞便(濕重)表示,主要分析細菌為腸桿菌、腸球菌、雙歧桿菌等;定量PCR反應條件、引物均參照文獻[8]。

1.3.3一般資料調查

設計一般資料調查問卷,記錄患者基本信息,包括性別、年齡、BMI、病因、實驗室指標[血清D-乳酸水平(取患者清晨空腹肘部靜脈血5 mL,以4 000 r·min-1轉速離心10 min,以分光光度法檢測血清D-乳酸水平)]等。

1.3.4統計學方法

2 結果

2.1 AP易位感染發生情況

182例AP患者41例發生易位感染,發生率為22.53%。

2.2 易位感染與未感染患者相關資料比較

兩組性別、年齡、BMI、病因比較差異無統計學意義(P>0.05);易位感染組血清D-乳酸水平、腸桿菌、腸球菌數量均高于無感染組,雙歧桿菌數量低于無感染組,差異有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 易位感染與未感染患者相關資料比較

2.3 腸道菌群對AP易位感染影響的多因素模型回歸分析

將AP患者易位感染發生情況作為因變量(發生=1,未發生=0),將D-乳酸水平、腸桿菌、腸球菌、雙歧桿菌作為協變量,建立logistic多因素回歸模型,結果顯示,D-乳酸水平過表達、腸桿菌過表達、腸球菌過表達、雙歧桿菌低表達是AP患者易位感染發生的影響因素(P<0.05)。見表2。

表2 腸道菌群對AP易位感染影響的多因素模型回歸分析

2.4 腸道菌群變化情況預測AP易位感染風險價值

將AP患者易位感染發生情況作為狀態變量(發生=1,未發生=0),將腸道菌群(腸桿菌、腸球菌、雙歧桿菌)作為檢驗變量,繪制ROC曲線,結果顯示,腸桿菌、腸球菌、雙歧桿菌均有較高的預測價值。見表3。

表3 腸道菌群變化情況預測AP易位感染發生風險價值分析

3 討論

有研究顯示,腸道細菌易位是導致AP患者并發感染的首要原因,會造成胰腺反復感染、壞死,且可能會增加膿毒血癥發生風險,加重AP嚴重程度[9]。因此,早期明確易位感染風險,對早期預防易位感染發生、降低預后風險意義重大。

2014年,陳渝萍等[10]研究顯示,重癥AP患者血清D-乳酸水平高于輕癥組、對照組,且輕癥組D-乳酸水平高于對照組,提示D-乳酸水平可反映AP病情嚴重程度,指導臨床干預。有研究顯示,腸道屏障受損可能與腸道細菌失衡存在密切聯系,且腸道屏障功能減弱會增加腸道細菌易位感染風險[11]。D-乳酸過表達是AP患者易位感染發生的影響因素。證實上述研究猜測。但血清D-乳酸檢測結果易受其他因素影響,結果穩定性不佳,具體應用價值還需臨床進一步證實。

腸道微生物群屬于機體復雜群落,其不僅可促進腸道結構正常發育,還對維持腸道免疫成熟、免疫平衡等均具有重要作用[12]。健康人腸道菌群較固定,致病菌、益生菌處于平衡狀態,共同維持正常腸道功能,但當某一菌群比例失衡,可能會影響腸道免疫及屏障功能[13]。腸桿菌、腸球菌是腸道內常見致病菌,其中腸桿菌屬于細菌的一科,包括無芽孢、周身無鞭毛的革蘭陰性直桿菌等,腸球菌屬于革蘭陽性球菌,正常情況下,糞便中腸球菌與腸桿菌比例為1∶10,但兩者比例增高可能會導致腸道菌群失衡,削弱腸道黏膜屏障[14]。有研究顯示,雙歧桿菌水平可反映腸道微生態情況,若水平降低,多提示腸道微生物失衡,且可能會增加致病菌繁殖風險[15]。本研究結果顯示,易位感染組腸桿菌、腸球菌數量均高于無感染組,雙歧桿菌數量低于無感染組,提示AP易位感染患者伴有腸道菌群失衡狀況;經多因素回歸模型分析結果顯示,腸桿菌過表達、腸球菌過表達、雙歧桿菌低表達是AP患者易位感染發生的影響因素;進一步繪制ROC曲線發現,腸桿菌、腸球菌、雙歧桿菌預測AP患者易位感染發生風險的AUC分別為0.895、0.933、0.879,均有一定預測價值,證實上述猜測。

4 結論

AP患者易位感染發生風險高,可能與患者腸道菌群失衡有關,未來可考慮檢測腸道菌群變化,以評估AP患者易位感染發生風險,或可成為未來早期預防易位感染的新方向。