腸道菌群構成與兒童高鉛血癥的相關研究

彭鎮委

腸道菌群構成與兒童高鉛血癥的相關研究

彭鎮委

目的討論腸道菌群構成與兒童高鉛血癥的相關性。方法64例高鉛血癥患兒作為實驗組,64例健康兒童作為參照組,檢測兩組兒童的腸道菌群中腸球菌、雙歧桿菌、乳酸桿菌、大腸桿菌的數量,以及腸道中雙歧桿菌與大腸桿菌的數量比值(B/E),并比較。結果實驗組的乳酸桿菌為(6.73±1.05)lg(CFU/g)、雙歧桿菌為(6.59±0.56)lg(CFU/g)、大腸桿菌為(8.44±1.21)lg(CFU/g),參照組分別為(7.71±1.27)、(9.21±0.28)、(7.02±0.87)lg(CFU/g),比較差異有統計學意義(P<0.05),兩組腸球菌數量比較差異無統計學意義(P>0.05)。實驗組的B/E值為(0.785±0.340),參照組的B/E為(1.213±0.360),參照組B/E遠高于實驗組(P<0.05)。結論患有高鉛血癥患的兒童更易出現腸道菌群紊亂現象。

高鉛血癥；變化；兒童；腸道菌群；構成

普通人腸道中大約有400多種細菌,以厭氧菌多見,主要包括雙歧桿菌屬、大腸埃希菌屬、乳桿菌、擬桿菌屬以及梭菌,大多腸道細菌位于結腸和遠端小腸,還有一些存在于胃和十二指腸以及空和回腸中,均衡的腸道菌群是保證人體胃腸道功能正常的重要依據,對促進腸道正常運行,使腸道結構功能不被打亂,保證人們的身體健康具有重要意義。兒童由于正處在身體各部位器官正在發育的關鍵時期,其腸道菌群也處在不斷演變與交替中,年齡較小的兒童,腸道菌群平衡性要比年齡大的兒童更差,這是造成年齡小的兒童發生腸道菌群失衡,引發腸道微生菌紊亂象的重要原因。鉛元素是對環境污染較嚴重的重金屬元素,同時其不具備相應的被降解能力［1］。由于兒童正處在代謝器官發育不完全時期的特點,在一定環境下,兒童對鉛元素的毒性的作用更為明顯,特別是對兒童的智力方面以及行為能力方面的發育產生非常不利的影響。根據相關兒童誤食含鉛食物進而迫使消化道與鉛接觸,這個比重已經高達80% 以上。人體小腸部位是能夠吸收鉛元素的主要部位,同時人體大腸部位也是吸收鉛元素的重要部位。在人體吸收食物與排泄食物的同時,必然會導致腸道中的菌群與鉛元素產生接觸。本文對患有高鉛血癥的兒童進行研究,通過分析研究其糞便中腸道菌群中存在的主要成分和腸道中菌落數發生的變化以及患兒腸道內的B/E,為腸道菌群構成與兒童高鉛血癥的相關性探討。結果報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2014～2015年就診于本院的 64例高鉛血癥患兒(實驗組),近期沒有患感染性疾病以及其他疾病。靜脈血樣采集,經過檢測,符合1991年美國制定的患有高鉛血癥診斷標準,血鉛值≥100 μg/L(0.483 μmol/L),不考慮相關臨床體征及相應實驗室指標的改變,男40例,女24例,年齡2～6歲,平均年齡(3.1±1.1)歲。選擇64例腸道情況正常的兒童(鉛值<100 μg/L)作為參照組。男38例,女26例,年齡2～7歲,平均年齡(3.0±1.2)歲。兩組性別、年齡等一般資料比較差異無統計學意義(P>0.05),具有可比性。本次研究均征求并得到了其監護人贊同,并且已經與家長及監護人簽訂了相關知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 腸道菌群檢測 對兩組兒童分別進行無菌采集,要求糞便為1 h之內的,將其放在-80℃環境中進行保存。按照相關要求取0.1 g標本,按照操作規范對糞便進行稀釋,稀釋至10-1～10-9,使標本與原液要保持10個稀釋度范圍內。抽取上述稀釋液體10 μl,接種到EMB、MRSA、PZ、TPY選擇性的培養基上,以L棒將接種液體涂抹均勻,進行細菌培養,計算菌落的平均數作為計數值。其中MRSA和TPY 培養基培養皿置于厭氧罐中,再置于37℃的孵育箱培養48 h；EMB和PZ培養基培養皿直接放置在37℃孵育箱中,注意要保證菌群培養24 h；培養完成后,選擇代表性較強的菌落,將選擇的主要菌落做相應的鏡檢與圖片,根據相關菌落監測依據和細菌形態學的特征進一步對目的菌進行確認。確認完目的菌,再根據計數依據對平板上活菌進行計數和稀釋度,利用相關菌落活菌計數公式進行計數,根據具體每克濕質量的糞便中存在的菌落單位對相應的數值來表示。活菌集落單位=(標本質量+稀釋量)/標本質量×菌落個數(或×10) ×稀釋度,稀釋度為菌落稀釋倍數。

1.2.2 B/E值計算 兒童腸道中雙歧桿菌與兒童腸道中的大腸桿菌數量之間的對數值比值就是具體的B/E值,以此體現兒童腸道中的菌群,能夠反映兒童腸道功能運行具體狀況：B/E<1時,表示腸道定植抗力明顯存在降低,菌群的結構也相應的發生變化；當B/E≥1時表示正常。

1.3 統計學方法 采用SPSS20.0統計學軟件對數據進行統計分析。計量資料以均數±標準差(±s)表示,采用t檢驗；計數資料以率(%)表示,采用χ2檢驗。P<0.05為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組腸道菌群的數量比較 兩組兒童的乳酸桿菌和雙歧桿菌以及大腸桿菌數量比較差異有統計學意義(P<0.05),而兩組腸球菌數量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數量比較［±s,lg(CFU/g)］

表1 兩組兒童的腸道菌群數量比較［±s,lg(CFU/g)］

注：與參照組比較,aP<0.05,bP>0.05

組別 例數 乳酸桿菌 腸球菌 雙歧桿菌 大腸桿菌實驗組 64 6.73±1.05a 6.16±0.92b 6.59±0.56a 8.44±1.21a參照組 64 7.71±1.27 6.05±1.26 9.21±0.28 7.02±0.87t-14.24 0.497 -19.67 11.1P0.000 0.623 0.000 0.000

2.2 兩組腸道菌群B/E值比較 實驗組的B/E值為(0.785± 0.340),<1；參照組的B/E為(1.213±0.360),>1。參照組B/E遠高于實驗組(t=6.915,P<0.05)。

3 討論

鉛是一種重金屬元素,對生物具有毒性。鉛中毒可以影響機體的神經系統、消化系統、造血系統等功能,其中兒童居多［2］。兒童對鉛具有易感性,容易吸收鉛導致蓄積。一旦鉛蓄積過量,影響兒童發育中的神經系統,則會導致不可逆轉的損傷。高鉛血癥,嚴重影響兒童的身心健康,損傷患兒多個器官系統,尤其是其對神經系統功能的損害,可直接導致患兒認知功能受損。諸多研究證實兒童機體血鉛水平與其智商(IQ)分數呈現一定的負相關性［3,4］。有調查發現［5］,兒童血鉛水平與患兒年齡呈現負相關性,日常飲食中喜好爆米花、皮蛋等兒童高鉛血癥患病率明顯高于無相關喜好的兒童。考慮原因可能與患兒胃腸道黏膜屏障功能有關,患兒腸道黏膜功能較差,容易吸收鉛導致血鉛水平升高。鉛中毒對機體腸道功能的傷害主要體現在幾個方面即：①鉛與營養物質相互作用,形成難以吸收的絡合物,使得部分營養物質不能被吸收;②鉛降低了腸道內營養轉運蛋白的含量,促使養分的利用率明顯下降；③鉛引起的氧化應激,縮小了小腸吸收的表面積,從而影響營養物質的吸收利用。

研究表明［2］,小腸和大腸都具有吸收鉛元素的功能。與此同時大腸又是產生腸道菌群的關鍵部位,大腸中的腸道菌群為其宿主提供了能量底物。進一步說明腸道菌群如果發生變化出現紊亂現象會導致患兒機體代謝發生混亂,同時也會影響到患兒腸道對鉛元素的吸收。本研究中,實驗組的雙歧桿菌為(6.59±0.56)lg(CFU/g)、乳酸桿菌為(6.73±1.05)lg(CFU/g)、大腸桿菌為(8.44±1.21)lg(CFU/g),與參照組的兒童腸道菌群進行對照發現,實驗組患兒的雙歧桿菌和乳酸桿菌具有顯著的減少現象,但患兒大腸桿菌則數量有明顯增加趨勢,差異具有統計學意義(P<0.05)。由此可見乳酸桿菌和雙歧桿菌菌株非常有可能對受污染水內的鉛和鎘有清除作用。學者發現［6,7］,乳酸桿菌與雙歧桿菌在人體以外通過可逆性表面結合方式,清除水中鉛和鎘。進一步考慮人體內腸道的益生菌是可以和鉛結合的,益生菌數量增加可以直接達到降低鉛的吸收。不過,這需要更為直接的實驗參數來證實。實驗組兒童的腸道菌群B/E<1,參照組B/E>1。這充分說明實驗組患兒腸道的定植抗力出現下降趨勢,患兒腸道內菌群的結構也有了一定的變化。

本研究發現實驗組兒童的腸球菌為(6.16±0.92)lg(CFU/ g),與參照組相比較,腸球菌數量沒有顯著變化。這充分說明導致高鉛血癥的患兒發生腸道菌群紊亂現象的主要是由于受到雙歧桿菌和乳酸桿菌等有益菌群的影響,但在一定情況下有益菌群如果數量減少會導致兒童出現消化不良現象,造成兒童出現便秘現象,甚至會使便秘加劇。這與高鉛血癥兒童患兒出現的便秘情況和不定時腹痛等現象及患兒出現的消化不良現象非常相似。除此之外,便秘等癥狀會誘發鉛長時間或是延長在消化道的停留,導致鉛吸收的增加［8］。

綜上所述,高鉛血癥兒童存在腸道菌群紊亂的現象,腸道菌群對鉛元素的吸收和排泄有著非常重要的影響,特別是人體雙歧桿菌的攝入數量與乳酸桿菌的攝入數量直接影著響鉛在消化道中吸收的數量。因此兒童需要通過加大乳酸桿菌和雙歧桿菌的攝入數量,對其腸道內不穩定的菌群結構進行改善,以此有效預防與治療兒童高鉛血癥的發生,臨床值得廣泛推廣。

［1］翟齊嘯,田豐偉,王剛,等.腸道微生物與人體健康的研究進展.食品科學,2013,34(15):337-341.

［2］楊少萍,吳漢榮.高鉛血癥對兒童神經行為功能影響的研究進展.中國婦幼保健,2010,25(33):4950-4951.

［3］孟亞清,王素卿.兒童高鉛血癥的營養干預與防治分析.山西醫藥雜志,2011,40(23):1259.

［4］陳忠,張斌,覃凌智,等.兒童日常行為習慣對血鉛水平的影響因素研究.中國婦幼保健,2015,30(2):220-222.

［5］王記成,高鵬飛,周琦,等.雙歧桿菌V9對便秘和腹瀉患者的臨床研究.營養學報,2011,33(1):70-74.

［6］李新宇,葛珺俐,王紅武,等.1020例兒童血鉛檢測結果分析.中國醫藥導刊,2011,13(11):1953-1954.

［7］李順群.兒童血鉛檢測及相關因素分析.中國社區醫師,2016,32(1):124.

［8］徐幸民,趙緒元.兒童高鉛血癥及輕度鉛中毒的藥物治療.微量元素與健康研究,2010,27(3):17-19.

10.14164/j.cnki.cn11-5581/r.2016.21.038

2016-09-12］

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