慢性腎臟病患者小腸細菌過度生長情況及危險因素分析

晉竹青，張 瑾，張 培，齊向明，吳永貴

腸道微生態與慢性腎臟病(chronic kidney disease,CKD)的密切聯系是近年來的研究熱點[1]。小腸細菌過度生長(small intestinal bacterial overgrowth，SIBO)指小腸微生物的數量增加和(或)菌群種類改變，可能導致營養吸收不良、脂溶性維生素缺乏和骨質疏松，或表現為腹痛、腹脹、腹瀉等胃腸道非特異性癥狀[2]。既往診斷SIBO的金標準是小腸液抽吸物培養中微生物量≥103CFU/ml[3]，由于這種操作的成本和侵襲性遠高于糞便取樣，人們對于小腸菌群的了解程度落后于大腸。乳果糖氫-甲烷呼氣試驗(lactulose hydrogen-methane breath test，LHMBT)是目前SIBO的一線診斷方法[2]，其具有無創、簡單快捷、高性價比等優勢。Simenhoff et al[4]及Strid et al[5]曾用小腸置管的方法觀察到腎衰竭患者十二指腸及空腸抽吸液培養中厭氧菌和需氧菌大量增加，但LHMBT在CKD患者中的應用仍較為有限[6]，目前尚無研究探討CKD患者發生SIBO的危險因素。該研究旨在通過LHMBT檢測CKD患者SIBO的發生情況，并探討其可能的危險因素，以期為臨床改善CKD患者胃腸道癥狀提供新思路。

1 材料與方法

1.1 研究對象選取2019年6月—2021年6月在安徽醫科大學第一附屬醫院腎臟內科住院的CKD患者92例。納入標準：① 年齡>18歲；② 符合慢性腎臟病KIDGO診斷標準，根據CKD-EPI公式計算腎小球濾過率(estimated glomerular filtration rate,eGFR) ，定義有腎臟結構或功能異常不伴有eGFR下降或eGFR在45～89 ml/(min·1.73 m2)超過3個月以上為早期CKD(CKD1～3a期)，eGFR<45 ml/(min·1.73 m2)且未接受腎臟替代治療為中晚期CKD(CKD3b～5期)；③ 腹膜透析患者需滿足規律透析時間>6個月，未變更透析方式，且近3個 月未發生腹膜透析相關性腹膜炎。排除標準：① 有消化系統疾病史(急性胰腺炎、肝硬化、炎癥性腸病、胃腸道腫瘤等)或胃、小腸、結腸、直腸手術史；② 伴隨局部炎癥、全身性感染者，有免疫功能缺陷或低下患者；③ 近1個月內使用抗生素、免疫抑制劑、質子泵抑制劑、腸道微生態制劑，近1周內使用止瀉藥或促胃腸動力藥；④ 無法配合或耐受LHMBT檢查。本研究經安徽醫科大學第一附屬醫院倫理委員會批準(批件號：PJ2019-08-10)，所有受試者簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1一般資料收集與實驗室檢查 采用面對面詢問及查詢病案系統的方法收集患者的一般資料，包括姓名、年齡、飲食習慣、吸煙史及飲酒史、合并癥等。所有受試者均在空腹狀態下接受腹部超聲檢查以確定有無脂肪肝。入院后24 h內采集清晨空腹血液，應用自動生化檢測儀器檢測白細胞、血紅蛋白、白蛋白、磷、鈣、鉀、鈉、血肌酐、血尿素氮、血尿酸、估算的腎小球濾過率、丙氨酸氨基轉移酶(alanine aminotransferase，ALT)、天門冬氨酸氨基轉移酶(aspartate aminotransferase,AST)、總膽紅素、總膽固醇、三酰甘油、高密度脂蛋白膽固醇(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C)、血沉、C反應蛋白等實驗室指標。

1.2.2胃腸道癥狀評估 采用胃腸道癥狀評定量表(gastrointestinal symptoms rating scale,GSRS)評估過去1周患者的胃腸道癥狀，包括反流(反酸、燒心)、腹痛(上腹痛、饑餓痛)、消化不良(惡心、腸鳴、腹脹、噯氣、排氣增多)、腹瀉(腹瀉、大便稀、排便緊迫感)和便秘(便秘、大便干結、排便不盡感)5個維度15種癥狀，選用Likert 7點等級評定法，1分表示完全沒有，7分表示特別嚴重。計算各維度平均分，當平均分>1分即被認定有該維度相關癥狀。

1.2.3小腸細菌過度生長診斷 在患者入院后第2～4天內使用納庫侖呼氣分析儀(型號Sunvou-CA4458，無錫尚沃醫療電子股份有限公司)檢測呼氣樣本中氫氣(H2)及甲烷(CH4)含量，濃度單位用ppm表示。確認受試者近1個月未使用抗生素，告知其在測試前1 d避免進食復合碳水化合物、乳制品、粗纖維蔬果，測試前需空腹8～12 h，且避免在測試當日吸煙和過度體力活動。測試開始前將D型接口與呼氣儀相連校準，無誤后先檢測基礎(空腹)H2、CH4濃度，囑患者深吸氣后屏氣5～15 s，再勻速將全部氣體吹入呼氣儀接口內，獲得基礎呼氣樣本。將乳果糖10 g與200 ml溫開水混合，囑受試者快速飲服，隨后每隔30 min呼氣1次測定呼氣中H2、CH4濃度，共計呼氣4次，用時90 min。符合以下H2或CH4試驗陽性標準任意一項即被認定為SIBO陽性[7]。H2呼氣試驗陽性：① 基礎H2濃度>20 ppm；② 口服乳果糖90 min內H2濃度較基線上升≥20 ppm。CH4呼氣試驗陽性：基礎或任意時間點測得CH4濃度>10 ppm。

1.2.4多頻生物電阻抗人體成分分析 采用人體成分分析儀(型號BCM，費森尤斯醫藥用品有限公司)測定受試者人體成分參數。受試者盡量去除衣物和配飾，呈仰臥位，手背向上，將4個電極片置于非優勢側掌指關節、腕關節、跖趾關節及踝關節部，連接導線，輸入受試者年齡、性別、身高、體質量等參數后，儀器基于多頻生物電阻抗原理計算得到體質量指數(body mass index，BMI)、肌肉組織指數(lean tissue index，LTI)、脂肪組織指數(fat tissue index，FTI)等指標。

2 結果

2.1 一般資料及SIBO陽性率本研究共納入患者92例，其中男52例，女40例，年齡22～65(43.65±10.11)歲，早期CKD(CKD 1～3a期)患者27例，中晚期CKD(CKD 3b～5期)患者34例，腹膜透析治療患者31例。其中原發病為慢性腎小球腎炎59例，糖尿病腎病4例，其他原因(狼瘡性腎炎、梗阻性腎病、單克隆免疫球蛋白腎病)3例，原因不明26例。92例患者中SIBO陽性44例(47.8%)，早期CKD、中晚期CKD及腹膜透析治療組間SIBO發生率的差異無統計學意義(χ2=3.821，P=0.148)，見表1。在腹膜透析治療組中根據腹透評估結果計算總Kt/V，將Kt/V≥1.7的患者分為透析充分組(17例)，將Kt/V<1.7的患者分為透析不充分組(14例)，兩組在SIBO的發生率上的差異無統計學意義(41.2%vs50.0%，χ2=0.241，P=0.623)。

表1 CKD患者不同分組間SIBO發生率比較

2.2 SIBO陽性與SIBO陰性患者臨床指標比較與SIBO陰性組比較，SIBO陽性組患者血鉀水平明顯降低、FTI明顯升高(P<0.01)，兩組在血尿素氮和BMI上的差異有統計學意義(P<0.05)，其余指標兩組間差異無統計學意義，見表2。SIBO陽性組患者GSRS評分高于SIBO陰性組[(23.27±3.97)分vs(21.13±4.39)分，P=0.016]，兩組間在消化不良相關癥狀發生率上的差異有統計學意義(P=0.032)，見表3。

表2 SIBO陰性與SIBO陽性組患者臨床指標比較

表3 SIBO陰性與SIBO陽性組患者胃腸道癥狀發生情況

2.3 CKD患者發生SIBO的危險因素以是否發生SIBO為因變量，以單因素分析有統計學意義的指標為自變量，納入多因素Logistic逐步回歸分析模型，結果提示低鉀(OR=0.396，95%CI0.176～0.893，P=0.025)和高FTI (OR=1.182，95%CI1.037～1.348，P=0.013)是CKD患者發生SIBO的獨立危險因素，見表4、5。

表4 CKD患者發生SIBO的單因素Logistic回歸分析

表5 CKD患者發生SIBO的多因素逐步Logistic回歸分析

3 討論

SIBO是腸道微生態改變的重要環節，已被發現與腸易激綜合征、炎癥性腸病、肝硬化等多種疾病相關[8]。盡管有限的小樣本臨床研究提示SIBO在尿毒癥患者中較為常見[4-5]，目前仍缺乏對更為廣闊的CKD人群進行SIBO的相關探究。既往研究中SIBO在健康對照人群的發生率在0%～20%[9]，本研究使用LHMBT檢測CKD患者SIBO的陽性率為47.8%，表明SIBO在CKD患者中普遍存在，但早期與中晚期CKD患者SIBO的發生率并無明顯差異，且腹膜透析治療、透析充分性似乎與SIBO的發生無明顯相關性。

本研究發現，SIBO陽性組GSRS評分高于陰性組[(23.27±3.97)分vs(21.13±4.39)分，P=0.016]，主要表現在消化不良癥狀更為突出，這說明SIBO可能導致CKD患者出現更嚴重的胃腸道癥狀。原因可能在于與SIBO相關的小腸絨毛萎縮和上皮炎癥反應導致腸道吸收表面積減少[10]，細菌分泌毒素使小腸黏膜刷狀緣雙糖酶活性下降，致使碳水化合物吸收不良、發酵產氣過多，更易導致腹脹、排氣增多等消化不良癥狀[11]。值得關注的是，CKD患者SIBO的發生率并未隨著腎功能的下降而呈上升趨勢，腎功能下降與SIBO可能共同導致了CKD患者的非特異性胃腸道癥狀。隨著疾病進展及接受透析治療，CKD患者存在飲食結構、身體肌肉和脂肪成分的改變[12-13]，多種因素參與使得SIBO發生率與腎功能之間并非簡單的線性關系。

目前已知SIBO的危險因素包括：小腸解剖異常、運動功能障礙、免疫缺陷、胃酸過少和質子泵抑制劑的使用等[8]，但這些因素不足以解釋CKD患者SIBO現象。本研究發現血鉀偏低是CKD患者發生SIBO的獨立影響因素。在結構上，低鉀可導致腸道黏膜和黏膜下層水腫，小腸絨毛充血，單核吞噬細胞浸潤Peyer’s斑，從而影響腸道通透性及黏膜免疫功能；在功能上，低鉀環境下腸道蠕動減緩，小腸微生物群易發生結腸樣改變，表現出更大的多樣性和豐度。在Shu et al[14]對持續不臥床腹膜透析患者的研究中，低鉀血癥組氫氣呼氣試驗的陽性率略高，與本研究結果一致。

既往的薈萃分析提示肥胖個體的SIBO發病風險是非肥胖個體的3倍[15]。原因可能是肥胖患者更易發生腸道運動功能障礙。在針對肥胖患者的臨床研究及高脂飲食誘導的動物模型中觀察到小腸簇狀收縮增加、腸道移行運動復合波Ⅲ期運動異常[16]，這些現象可能共同引起近端小腸轉運加速而遠端小腸轉運減慢[17]，誘發SIBO。在多數SIBO的研究中，BMI是評估患者肥胖程度的常用指標[18]，但其可能不足以準確區分CKD患者在脂肪、肌肉含量和容量狀態上的差異。人體成分分析技術常用于評估透析患者的營養狀況及容量負荷，但目前在SIBO患者的應用尚無文獻報道。本研究顯示，FTI是CKD患者發生SIBO的獨立危險因素。FTI即脂肪質量/身高2，可以準確反映個體在全身脂肪含量上的差異。Fialho et al[19]曾提出相似觀點，其利用腹部CT橫斷面測量法發現內臟脂肪與皮下脂肪比值升高與SIBO發生獨立相關。盡管基于多頻生物電阻抗技術獲得的FTI無法區分脂肪的皮下及內臟分布情況，但其更為方便快捷且可以同時為評估患者容量負荷提供參考，更適用于CKD患者。

本研究的局限性在于：① 本研究為單中心橫斷面研究，無法驗證SIBO與低鉀及高FTI之間的因果關系，且缺乏與健康對照組、血液透析組比較；② 樣本量較少，可能存在選擇偏移；③ 受限于患者的個體差異性及依從性，難以避免膳食及藥物帶來的混雜因素。

綜上所述，CKD患者中SIBO的發生率較高，SIBO陽性患者更易出現消化不良癥狀，避免較低的血鉀水平和較高的脂肪含量可能有助于減輕CKD患者部分胃腸道癥狀。