腸道菌群變化與炎癥性腸病相關性研究

陳楊芳　鄒珂

[摘要] 目的 探討炎癥性腸病（IBD）患者的腸道菌群變化及腸道菌群與炎癥性腸病的相關性。 方法 選取2017年9月～2018年9月入院接受診療的120例成人炎癥性腸病活動期患者作為本次研究對象，其中潰瘍性結腸炎（UC）患者75例，克羅恩病（CD）45例，另選擇50例健康查體者作為對照組。采集各組新鮮糞便，使用梯度稀釋法定量培養腸道菌群;采用全自動血液分析儀檢驗血液標本的C反應蛋白和白細胞計數。 結果 UC組和CD組糞便樣本中大腸桿菌、腸球菌、擬桿菌數量均高于對照組（P<0.05），UC組和CD組糞便樣本中雙歧桿菌、乳酸桿菌、柔嫩梭菌數量均低于對照組（P<0.05），UC組糞便樣本中的柔嫩梭菌數量高于CD組（P<0.05），UC組糞便樣本中的擬桿菌數量低于CD組（P<0.05）;UC組和CD組C反應蛋白和白細胞計數均高于對照組（P<0.05），UC組和CD組各炎癥指標相比無統計學差異（P>0.05）;UC組腸道炎癥反應的發生與大腸桿菌、腸球菌和雙歧桿菌存在相關性。結論 與健康人群相比，IBD活動期患者的腸道菌群呈失衡狀態，菌群的改變與炎癥性腸病存在一定程度的相關性，這為炎癥性腸病的臨床治療提供方向。

[關鍵詞] 腸道微生態;炎癥性腸病;腸道菌群;炎癥指標

[中圖分類號] R574? ? ? ? ? [文獻標識碼] B? ? ? ? ? [文章編號] 1673-9701（2019）34-0128-04

Correlation between intestinal flora changes and inflammatory bowel disease

CHEN Yangfang1? ?ZOU Ke2

1.Department of Clinical Laboratory， Wenzhou People's Hospital in Zhejiang Province， Wenzhou? ?325000， China; 2.Department of Gastroenterology， Wenzhou People's Hospital in Zhejiang Province， Wenzhou? ?325000， China

[Abstract] Objective To investigate the changes of intestinal flora and the relationship between intestinal flora and inflammatory bowel disease in patients with inflammatory bowel disease （IBD）. Methods A total of 120 adult patients with inflammatory bowel disease who were admitted to the hospital from September 2017 to September 2018 were enrolled in this study. Among them， there were 75 patients with ulcerative colitis （UC） and 45 cases with Crohn's disease （CD）. 50 healthy subjects were selected as the control group. Fresh feces were collected from each group， and the intestinal flora was quantitatively cultured by gradient dilution method. C-reactive protein and white blood cell counts of blood samples were examined using a fully automated blood analyzer. Results The numbers of Escherichia coli， Enterococcus and Bacteroides in the stool samples of UC group and CD group were higher than those of the control group（P<0.05）. The numbers of Bifidobacteria， Lactobacillus and Clostridium leptumin the stool samples of UC group and CD group were lower than those in the control group（P<0.05）. Clostridium leptum in the stool samples of the UC group was higher than that of the CD group（P<0.05）， and the number of the Bacteroidaceae in the stool samples of the UC group was lower than that of the CD group（P<0.05）. The C-reactive protein and white blood cell counts in the UC group and CD group were higher than those in the control group（P<0.05）. There was no significant difference in inflammatory indexes between the UC group and the CD group（P>0.05）. The intestinal inflammation occurred in the UC group. There was a correlation between the occurrence of intestinal inflammation with Escherichia coli， Enterococcus and Bifidobacteria. Conclusion Compared with that of healthy people， the intestinal flora of patients with active IBD is unbalanced， and the change of flora has a certain degree of correlation with inflammatory bowel disease， which provides direction for the clinical treatment of inflammatory bowel disease.

[Key words] Intestinal micro-ecology; Inflammatory bowel disease; Intestinal flora; Inflammatory index

據研究顯示[1]，人體胃腸道具有大量微生物，包括共生的腸道細菌、真菌、古細菌等，其在維持宿主的正常生理功能和免疫系統的穩態中起重要作用。且有實驗數據表明，炎癥性腸病（inflammatory bowel disease，IBD）患者的腸道菌群失調可能與許多胃腸疾病的發生有關[2]。IBD主要分為潰瘍性結腸炎（Ulcerative colitis，UC）和克羅恩病（Crohn's disease，CD）兩種，是一種病因不明的慢性復發性非特異性腸道炎性疾病，主要臨床癥狀為腹痛、腹瀉等。為了探析IBD患者的腸道菌群變化及IBD與炎癥性腸病的相關性，本次研究對120例成人炎癥性腸病活動期患者的腸道菌群和炎性指標進行對比分析，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2017年9月～2018年9月入院接受診療的120例成人炎癥性腸病活動期患者作為本次研究對象，根據IBD種類分為UC組和CD組，UC組患者75例，男40例，女35例，年齡40～65歲，平均（54.62±10.96）歲;病程3～12年，平均（7.78±2.55）年;CD組患者45例，男25例，女20例，年齡43～64歲，平均（55.78±10.86）歲;病程3～11年，平均（7.28±1.96）年;50例健康查體者作為對照組，男30例，女20例，年齡39～63歲，平均（53.21±9.18）歲。各組之間年齡、性別等資料比較差異無統計學意義（P>0.05），具有可比性。

納入標準：（1）UC組和CD組的研究對象均符合國內現行炎癥性腸病的診斷標準[3]：（2）所有患者及其家屬均對本研究知情并簽署知情同意書，且本研究已獲我院倫理委員會批準。

排除標準：排除具有傳染病、消化道炎癥性疾病、自身免疫性疾病、寄生蟲感染等疾病者。

1.2 方法

對UC組、CD組和對照組的腸道菌群數量和炎性指標進行監測分析。

1.2.1 腸道菌群的檢測? 取所有研究對象自然排出的新鮮糞便約0.5 g，迅速置入厭氧罐內，用稀釋液將其稀釋至10倍，取10 μL進行預備接種。將腸球菌（Enterococcus，EC）、大腸桿菌（Escherichia coli，EMB）、雙歧桿菌（Bifidobacterium，BL）、乳桿菌（Lactobacillus，LC）、梭狀芽孢桿菌、擬桿菌（Bacteroides，BD）、柔嫩梭菌（Clostridium，CL）群列為腸道菌群代表并選擇相應的培養基。腸球菌、大腸桿菌用氧培養基培養，雙歧桿菌和乳酸桿菌用厭氧培養基進行培養。在日本光岡知足法的基礎上，利用細菌三級鑒定法將細菌鑒定到屬的水平，以標準滴管（47滴/mL）按由高到低的稀釋度滴種，滴管尖端離培養基表面5 cm，按不同菌種的正常值，每個平板分為3個稀釋度。37℃培養48 h 后，計數菌落數。檢測下限是2×102 CUF/g濕便，且所有菌落結果數據需取其對數LgN（CFU/g）后再記錄。

1.2.2 炎癥指標檢驗? 檢驗前禁止飲食12 h，在第2日清晨抽取2 mL空腹靜脈血，采用全自動血液分析儀檢驗血液標本的C反應蛋白和白細胞計數，做好相關數據記錄。

1.3 觀察指標

（1）腸道菌群：觀察統計各組糞便樣本中腸球菌（EC）、大腸桿菌（EMB）、雙歧桿菌（BL）、乳桿菌（LC）、擬桿菌（BD）、柔嫩梭菌（CL）的數量。（2）對各組血常規檢查結果進行對照分析。（3）菌群數目和炎癥指標之間的相關系數>0.4時，認為存在關聯性[4]。

1.4 統計學處理

采用SPSS19.0統計學軟件進行數據處理，計數資料以[n（%）]表示，組間比較采用χ2檢驗，正態分布計量資料以（x±s）表示，組間比較采用t檢驗;炎癥指標和菌群數量間的相關性用雙變量相關分析法進行處理，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 UC組、CD組、對照組腸道菌群數量的變化及比較

UC組和CD組糞便樣本中大腸桿菌、腸球菌、擬桿菌數量均高于對照組（P<0.05），UC組和CD組糞便樣本中雙歧桿菌、乳酸桿菌、柔嫩梭菌數量均低于對照組（P<0.05），UC組糞便樣本中的柔嫩梭菌數量高于CD組（P<0.05），UC組糞便樣本中的擬桿菌數量低于CD組（P<0.05），UC組和CD組其余菌種間無統計學差異（P>0.05），見表1。

2.2各組炎癥指標的比較

UC組和CD組C反應蛋白和白細胞計數均高于對照組（P<0.05），UC組和CD組各炎性指標比較差異無統計學意義（P>0.05），見表2。

2.3 UC組和CD組炎癥指標和菌群數目間的相關性

UC組白細胞數目與腸球菌（r=-0.751）呈負相關，C反應蛋白與腸球菌（r=-0.587）、大腸桿菌（r=-0.742）、雙歧桿菌（r=-0.801）呈負相關，見表3;CD組與本次檢測的菌群均無相關性，見表4。

3 討論

IBD是一類病變部位連續性分布于結腸黏膜和黏膜下層，不易治愈的腸道慢性非特異性炎性疾病，包括UC和CD。據流行病調查顯示，目前我國炎癥性腸病的發病率逐年上升[5]。但IBD的病因和發病機制尚未完全明確，有研究認為IBD是一種由變異或致病性腸道菌群在基因易感人群中引起的炎性疾病[6-7]，是遺傳、微生態環境及黏膜的免疫應答共同作用的結果，但尚未發現特定的病原體[8]。因此，明確IBD的發病機制，準確判斷疾病分型，從而制定相應的治療策略是目前臨床相關研究應側重的方向。

從菌群數量可見，大腸桿菌、腸球菌、擬桿菌此類有害菌在IBD患者腸道類的數量均高于健康人群，腸道有益菌如乳酸桿菌、雙歧桿菌和柔嫩梭菌的數量均低于健康人群[9]，其中CD組的擬桿菌數量大于UC 組，CD組的柔嫩梭菌數量小于UC 組。IBD患者腸道菌群結構相比健康人群發生較大變化，腸道有害菌群增加、有益菌群相對減少、菌群的生物多樣性減少，導致腸道菌群失調，這可能與炎癥性腸病的發病機制密切相關[10-11]。除了與健康人群的腸道菌群分布有差異外，不同IBD患者之間也存在差異[12]。在本次研究中，CD組的擬桿菌數量大于UC組，而柔嫩梭菌的數量則小于UC組。在臨床疾病診斷和疾病分型上，可以考慮利用菌群所表現出的不同失衡特點來輔助診斷疾病[13]，緩解IBD患者因腸道鏡檢帶來的痛苦。根據本次研究結果可以做出設想：柔嫩梭菌可考慮作為診斷疾病分型的參考依據之一，柔嫩梭菌作為人體腸道中最常見的細菌，是腸道共生細菌的主要成員，其可為腸道提供能量并起到抗炎作用，是最重要的丁酸鹽生產細菌之一[14]。柔嫩梭菌的減少表明其在UC與CD發病機制中可能發揮不同作用。UC組糞便樣本中的柔嫩梭菌數量高于CD組，擬桿菌數量低于CD組，此菌群的變化可有助于UC的分型。有學者指出，在傳統培養方法及FISH技術下，在CD患者的糞便和結腸組織樣本中均可檢測到腸桿菌，而UC患者僅在糞便樣本中檢測到腸桿菌[15]，因此腸桿菌陽性率也可考慮作為IBD分型的依據之一。此外，有研究也提出腸道菌群組成比例的改變可作為評估患者易感性、疾病活動性、嚴重程度和對治療有效性等的生物指標[16]。

本研究中采用白細胞計數和C反應蛋白2項炎癥指標反映腸道菌群與IBD之間的相關性。通過相關性分析發現，UC組腸道炎癥反應的發生與大腸桿菌、腸球菌和雙歧桿菌存在相關性，可能由于腸道菌群的微生態平衡被打破，腸功能紊亂，接收菌群信號能力削弱，引起免疫應答功能的失調并使腸黏膜受到損害，導致腸道炎癥反應[17-18]。有研究發現，當腸道內有柔嫩梭菌存在時，白細胞會減少[19-20]，這也與本次實驗結果一致。

綜上所述，IBD與腸道菌群的變化存在密切關系，且菌群的失衡與炎癥反應之間存在明顯相關性。但有關IBD的作用機制尚未完全明確，有待進一步研究。有學者依據動物研究提出“無菌無炎癥”的觀點，這同時也從側面佐證了菌群失衡可以引起IBD的發生，這將為炎癥性腸病的臨床治療提供新的思路和方向。

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（收稿日期：2019-09-30）