老年高血壓患者腸道菌群變化及其與血清炎癥指標(biāo)的相關(guān)性

嚴(yán)培玲 羅永建 劉海豐 陳瑛 葛明浩

(寧波市鎮(zhèn)海區(qū)人民醫(yī)院 1心血管內(nèi)科，浙江 寧波 315202；2全科；3消化內(nèi)科；4寧波市鎮(zhèn)海區(qū)中醫(yī)醫(yī)院；5寧波市鎮(zhèn)海區(qū)莊市街道社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心)

高血壓是老年人中常見的一種慢性疾病，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，近年來發(fā)病率不斷上升。相對于健康人群，老年高血壓患者出現(xiàn)腎臟疾病、心血管疾病、腦血管意外及死亡的風(fēng)險(xiǎn)顯著增高〔1，2〕。美國的一項(xiàng)流行病學(xué)研究顯示〔3〕，2013年全美有34%的死亡歸因于高血壓。因此，高血壓給個(gè)人和社會(huì)造成了巨大的健康和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。人體腸道可以被認(rèn)為是一個(gè)多樣性的生態(tài)系統(tǒng)，其中容納了數(shù)以萬億的腸道菌群及分泌的代謝產(chǎn)物。人體腸道菌群失調(diào)與心血管系統(tǒng)疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，其中包括動(dòng)脈粥樣硬化、心力衰竭、高血壓等〔4，5〕。而生物學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，人體腸道菌群的失調(diào)會(huì)使腸道處于一種慢性炎癥狀態(tài)，其通過相應(yīng)的細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制參與了高血壓的發(fā)生和發(fā)展過程〔6〕。本研究旨在了解老年高血壓患者的腸道菌群狀況，探討腸道菌群失調(diào)與血清炎癥的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1研究對象 2016年12月至2018年1月在浙江省寧波市鎮(zhèn)海區(qū)人民醫(yī)院住院治療的100例65歲以上的老年高血壓患者作為觀察組，同期接受體檢的100例65歲以上的老年健康者作為對照組。本研究獲得了醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，且受試者本人或家屬均簽署了知情同意書。觀察組納入標(biāo)準(zhǔn)符合世界衛(wèi)生組織(WHO)高血壓治療指南的診斷標(biāo)準(zhǔn)，即3次以上非同日坐位收縮壓≥140 mmHg和(或)舒張壓≥90 mmHg。排除標(biāo)準(zhǔn)：近4 w內(nèi)使用過抗生素或2 w內(nèi)有急慢性感染史；患有糖尿病、腎功能不全、心肌梗死、心力衰竭、腦梗死、惡性腫瘤等疾病；有腹部手術(shù)、腸梗阻、胃腸功能紊亂病史；近1個(gè)月內(nèi)有肝膽胰疾病所致的腹瀉病史。觀察組男58例，女42例，年齡65～89歲，平均(72.5±4.3)歲，平均體重指數(shù)(BMI，22.5±1.9)kg/m2；對照組男55例，女45例，年齡65～89歲，平均(71.8±4.5)歲，平均BMI(22.7±1.8)kg/m2。兩組性別、年齡分布、BMI比較無顯著差異(P>0.05)。

1.2糞便涂片檢查 用無菌棉簽取新鮮糞便直接涂抹在干凈載玻片上，均勻推片，面積為1.0 cm×2.0 cm，自然干燥后經(jīng)酒精燈火焰3次固定，革蘭染色。油鏡下觀察革蘭陽性菌與陰性菌、細(xì)菌總數(shù)。根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)腸道菌群失調(diào)情況：①正常菌群：細(xì)菌總數(shù)在正常范圍，革蘭陽性桿菌多于革蘭陰性桿菌，有少量革蘭陽性球菌和革蘭陰性球菌。②Ⅰ度失調(diào)：細(xì)菌總數(shù)稍有減少，革蘭陽性桿菌稍減少，革蘭陰性桿菌稍增加。③Ⅱ度失調(diào)：細(xì)菌總數(shù)明顯減少，革蘭陽性桿菌顯著減少，革蘭陰性桿菌顯著增多，球桿比例倒置。④Ⅲ度失調(diào)：細(xì)菌總數(shù)極少，革蘭陽性、陰性桿菌極少，出現(xiàn)類酵母樣菌或葡萄球菌。

1.3腸道菌群培養(yǎng)及計(jì)數(shù) 收集兩組新鮮糞便樣本，加入無菌稀釋液，接種在培養(yǎng)基上，進(jìn)行培養(yǎng)和菌落(雙歧桿菌、乳酸桿菌、大腸桿菌、腸球菌)計(jì)數(shù)，結(jié)果以每克糞便中菌落形成單位的對數(shù)值(lg CFU/g)表示。計(jì)算雙歧桿菌/大腸桿菌總數(shù)比值(B/E值)。

1.4呼氣氫濃度檢測 對兩組開展葡萄糖氫呼氣試驗(yàn)(GHBT)，評(píng)估小腸細(xì)菌過生長狀態(tài)(SIBO)。具體檢測方法：運(yùn)用自動(dòng)呼氣氫測試儀(HHBT-dw型，上海瑞陽醫(yī)療儀器設(shè)備有限公司)，首先測得空腹呼氣氫濃度。然后讓受試者口服葡萄糖50 g，每20 min檢測試1次呼氣氫濃度，共檢測6次。只要有1次呼氣氫濃度升高大于空腹值的12×106，即認(rèn)為SIBO陽性；反之則為陰性。

1.514C-尿素呼氣試驗(yàn) 運(yùn)用了呼氣試驗(yàn)?zāi)z囊和集氣卡(上海威力德生物醫(yī)療有限公司)及幽門螺桿菌(Hp)自動(dòng)測試儀(HUBT-C1型，上海威力德生物醫(yī)療有限公司)。受試者在檢測前2 h內(nèi)禁食禁飲，用溫水幫助吞服1粒14C-尿素呼氣試驗(yàn)?zāi)z囊。15 min后，對集氣卡吹氣，直到顏色變?yōu)榈S色為止。將集氣卡插入到自動(dòng)測試儀上，觀察結(jié)果。若讀數(shù)≥100 dmp/mmol則認(rèn)為Hp陽性；反之則為陰性。

1.6血清炎癥指標(biāo) 采集兩組空腹靜脈血，送檢驗(yàn)科檢測血清C反應(yīng)蛋白(CRP)、白細(xì)胞介素(IL)-6、腫瘤壞死因子(TNF)-α炎癥指標(biāo)水平。

1.7統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS19.0軟件進(jìn)行t檢驗(yàn)、χ2檢驗(yàn)、Pearson相關(guān)分析。

2 結(jié) 果

2.1糞便涂片檢查結(jié)果比較 糞便涂片鏡檢結(jié)果顯示，觀察組菌群正常35例，Ⅰ度菌群失調(diào)49例，Ⅱ度菌群失調(diào)16例；而對照組菌群正常92例，Ⅰ度菌群失調(diào)8例，無Ⅱ度菌群失調(diào)。

2.2腸道菌群分布比較 觀察組大腸桿菌、腸球菌的菌落數(shù)顯著高于對照組(P<0.01)，而雙歧桿菌、乳酸桿菌的菌落數(shù)及B/E值則顯著低于對照組(P<0.05)。見表1。

表1 兩組腸道菌群計(jì)數(shù)比較

2.3SIBO和Hp感染情況比較 觀察組SIBO陽性人數(shù)(74例)、Hp陽性人數(shù)(78例)均顯著高于對照組(8例、15例，P<0.01,P<0.05)。

2.4血清炎癥指標(biāo)比較 觀察組CRP、IL-6、TNF-α水平顯著高于對照組(P<0.05，P<0.001),見表2。

表2 兩組血清炎癥指標(biāo)比較

2.5相關(guān)性分析 高血壓患者雙歧桿菌、乳酸桿菌水平與CRP、IL-6、TNF-α水平呈負(fù)相關(guān)(P<0.01,P<0.001)；大腸桿菌、腸球菌水平與CRP、IL-6、TNF-α水平呈正相關(guān)(P<0.01,P<0.001)，見表3。

表3 高血壓患者腸道菌群與血清炎癥指標(biāo)的相關(guān)性

3 討 論

人體的腸道微生物成千上萬，構(gòu)成了復(fù)雜的腸道菌群，不僅對機(jī)體的消化功能產(chǎn)生重要影響，還參與了營養(yǎng)物質(zhì)代謝、機(jī)體免疫調(diào)節(jié)、腸道炎癥等生理病理過程〔7〕。高血壓的發(fā)病機(jī)制十分復(fù)雜，目前仍然未完全闡明，其受到了遺傳因素和環(huán)境因素的共同作用和影響。在機(jī)體中，腎素-血管緊張素系統(tǒng)(RAS)是血壓調(diào)節(jié)的主要途徑，血管緊張素(Ang)-Ⅱ可作用于靶血管，起到升高血壓的作用〔8〕。研究報(bào)道，人體腸道菌群失調(diào)在高血壓的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮了重要作用〔9，10〕。

SIBO作為腸道微生態(tài)紊亂的指標(biāo)，也是菌群失調(diào)的反映。本研究表明高血壓患者的益生菌數(shù)量顯著減少。

腸道菌群的主要代謝產(chǎn)物包括三甲胺-N-氧化物(TMAO)和短鏈脂肪酸(SCFA)。TMAO主要來源于磷脂酰膽堿的代謝，磷脂酰膽堿在腸道微生物群的作用下代謝產(chǎn)生氣體三甲胺(TMA)，其經(jīng)過黃素單加氧酶(FMO)作用代謝產(chǎn)生TMAO〔11〕。研究報(bào)道，血漿高水平TMAO與心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)增高密切相關(guān)〔12〕。TMAO不會(huì)直接影響血壓，但會(huì)作用于Ang-Ⅱ，延長其血流動(dòng)力學(xué)效應(yīng)〔13〕。一項(xiàng)大型隊(duì)列研究報(bào)道，血漿TMAO水平高于正常值4倍，高血壓患病風(fēng)險(xiǎn)會(huì)增高2.5倍〔14〕。與TMAO相反，SCFA則有利于血壓控制。SCFA指少于6個(gè)碳的揮發(fā)性脂肪酸，由不可消化的碳水化合物和蛋白質(zhì)經(jīng)結(jié)腸細(xì)菌發(fā)酵而生成，含量最多的SCFA是乙酸、丙酸和丁酸〔15〕。SCFA主要在腸道遠(yuǎn)端會(huì)被快速吸收，主要通過結(jié)合腎臟、心臟、交感神經(jīng)節(jié)和血管中的嗅覺受體(Olfr)78和G蛋白耦聯(lián)受體(Gpr)41來調(diào)節(jié)血壓〔16〕。SCFA能夠發(fā)揮維持上皮屏障、降低炎癥水平、減少交感神經(jīng)活動(dòng)的功能降低血壓。而雙歧桿菌、乳酸桿菌等益生菌代謝產(chǎn)生的TMAO水平較低，SCFA水平較高，具有降血壓的調(diào)節(jié)作用〔17〕。因而高血壓患者會(huì)出現(xiàn)雙歧桿菌和乳酸桿菌減少，而大腸桿菌和腸球菌增多的腸道菌群失調(diào)表現(xiàn)。

本研究結(jié)果與高血壓患者腸道雙歧桿菌、乳酸桿菌等益生菌含量減少有關(guān)。研究報(bào)道，雙歧桿菌能分泌熱穩(wěn)定蛋白，對Hp有抑制作用；乳酸桿菌不但能耐受胃酸和膽汁的破壞，還能耐受胃蛋白酶的水解，對Hp也有抑制和殺滅作用〔18〕。另外，本研究還證實(shí)了高血壓與機(jī)體慢性炎癥狀態(tài)的相關(guān)性。與菌群產(chǎn)生的SCFA水平密切相關(guān)。研究報(bào)道，在脂肪細(xì)胞、腸上皮細(xì)胞和免疫細(xì)胞中表達(dá)的Gpr43對于中性粒細(xì)胞等炎癥細(xì)胞的募集過程至關(guān)重要〔19〕。Kishida等〔20〕報(bào)道，相比于正常小鼠，GPR43缺陷小鼠的血清炎癥因子水平顯著升高。而SCFA可與Gpr43結(jié)合，抑制其活性作用，從而使炎癥水平降低。此外，SCFAs還可以通過抑制核因子κB來減少炎性細(xì)胞因子的產(chǎn)生〔21〕。

本研究尚存在一定的局限性。首先，研究納入的樣本量有限，且選取了在醫(yī)院接受體檢的健康人群作為對照組，無法反映社區(qū)健康人群的普遍性；因此還需開展大樣本的前瞻性隨機(jī)對照試驗(yàn)，對普通健康人群的腸道菌群變化進(jìn)行隨訪研究。此外，腸道菌群紊亂和高血壓之間的確定性關(guān)系還必須通過菌群移植實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。