张雨超 朱春红 邓 芳
肠道菌群是指存在于人体肠道内的正常微生物。其中细菌以双歧杆菌和乳酸杆菌等厌氧菌为主(占95%以上)[1],这些厌氧菌对人体来说属于益生菌,参与了人体的必须能量物质的合成与代谢;酵母菌、金黄色葡萄球菌等细菌属于致病菌;而大肠埃希菌、肠球菌等为条件致病菌,它们也属于人体的正常菌群,只有在机体免疫力低下、作用部位改变或菌群失调时方可致病。肠道菌群通过与人体的消化系统、免疫系统等相互作用从而实现动态维持机体的健康与平衡。
肠道菌群已被广泛应用于乙型肝炎的研究。国内外科学家均已证明肠道菌群的改变在肝脏疾病患者病情的发生发展中发挥着重要作用[2]。肝脏通过生物转化、新陈代谢、防御反应等作用以维持肠道菌群的相对稳定[3],肠道菌群失调又导致肝脏病情加重,使得肝脏疾病的发展与肠道菌群失调相互促进,互为因果。
乙肝相关慢加急性肝衰竭(HBV-ACLF)是一种侵袭性很强、进展很快的疾病,患者常常会伴随感染的症状,抗生素的使用虽然降低了感染的风险,但同时导致了继发感染的不断出现,严重影响患者的预后。HBV-ACLF患者中存在肠道菌群易位及肠道菌群生长过快的情况,很容易导致肠道菌群失调,一旦机体的免疫力下降,就会导致条件致病菌的感染进而引起肠道菌群的紊乱与失衡,使患者的死亡风险大幅度增加。而给予适当的益生菌可改善肠道的菌群失衡,减轻患者的感染症状[4]。相关研究[5]发现,HBV-ACLF患者的肠道菌群较正常人变化明显——以双歧杆菌和乳酸杆菌等为主的肠道优势菌群的数目显著减少,而大肠埃希菌、肠球菌等条件致病菌明显增加;对实验组患者利用微生态制剂进行干预1 个月后,可使患者的肠道菌群结构向着正常人的方向转变,进而延缓患者病情的快速进展。
肝硬化是肝炎持续发展到一定程度后进入的另一个阶段,在我国病毒性肝炎仍然是引起肝硬化的主要病因[5]。肝硬化作为“肝炎-肝硬化-肝癌”三部曲的中间一环,常常伴随较多的并发症(上消化道出血、腹水、肝性脑病等),使得患者的病程进展更快,如不能获得及时有效的治疗,患者往往死于各种并发症[6]。肠道菌群失衡可见于各种肝脏疾病。目前,肠道菌群失调参与肝硬化及其并发症的机制尚未明确,可能通过破坏肠道屏障[7]、增加肠壁通透性、影响宿主代谢等发挥作用。科学研究表明,通过增加机体益生菌的摄入能够引起肠道菌群的成分的变化,改变后的肠道菌群又能促进机体的物质及能量代谢。Cao Q等[8]研究发现加氏乳杆菌能显著减少脂肪累积和促炎因子的分泌,降低患者血脂水平,同时适当益生菌的摄入能够改善肝硬化患者的并发症。
目前肠道菌群应用于艾滋病(HIV)研究的报道也不在少数。前期学者研究发现,HIV病毒感染会侵袭人体肠道黏膜免疫屏障[9]。一般情况下,肠黏膜与肠道菌群形成的防御性屏障能够维持机体菌群微环境的相对稳态,而HIV病毒感染会损害黏膜屏障、减少CD4+T细胞数量,导致菌群失调,降低机体对外坏境的防御能力,最终引起炎症性反应及相关并发症。Yang L等[10]研究AIDS患者的肠道菌群后发现,患者肠道中拟杆菌门的数量与CD4+T细胞数成正相关,并且与患者的病情进展成负相关[11],与健康对照组相比,HIV患者的脂多糖(LPS)合成水平增加,且LPS水平增加与菌群失调及革兰阳性菌与革兰阴性菌比例下降密切相关。
HIV通过破坏肠道黏膜屏障、降低机体抵抗力进而导致肠道菌群失调,而肠道菌群失调又反过来激活免疫细胞,促进菌群易位,导致继发性炎症的产生。
急性胰腺炎与肠道菌群的易位感染有关。黄莹等[11]研究发现急性胰腺炎患者均存在不同程度的肠道菌群紊乱,他们通过实时荧光定量技术(qPCR)对易位感染患者肠道菌群的结构及组成进行分析,结果表明,急性胰腺炎感染组患者肠球菌、肠杆菌等潜在致病菌含量显著高于非感染组,而双歧杆菌含量显著低于非感染组。由此可见,肠道菌群失衡可能是诱发急性胰腺炎易位感染的的重要原因。
曾小康等[12]另辟蹊径,研究了早期肠内营养(EN)对重症急性胰腺炎(SAP)患者肠道菌群及后期感染的影响。通过与给予全肠外营养(TPN)的对照组进行对比发现,自患者入院第7 天开始,研究组血清内毒素水平显著低于对照组(P<0.05),而双歧杆菌和乳酸杆菌等肠道正常菌高于对照组(P<0.05);至第14 天,研究组产气荚膜梭菌、肠球菌低于对照组,且研究组ARDS及脓毒症发生情况低于对照组,研究组ICU天数及住院天数均低于对照组(P<0.05)。由此可见,早期EN可以有效改善SAP患者的营养状况,减少ARDS及脓毒症的发生,缓解患者的黏膜损伤,改善患者预后。
随着科学家们对肠道菌群研究的不断深入,人们已经逐渐认识到了肠道菌群在疾病发生发展过程中发挥的重要作用,本文着重介绍了肠道菌群在乙型肝炎、艾滋病、胰腺炎感染性疾病中的国内外研究进展,多项科学研究均提示肠道菌群这一以往被大家忽视的成分在维持机体微生态平衡中具有重要意义,同时通过辅以益生菌及早期肠内营养等能够改善患者的预后。当然,肠道菌群不仅仅应用于感染性疾病的研究,目前还有与肥胖[13]、心血管疾病[14]、恶性肿瘤[15]等其他疾病研究的相关报道,为进一步阐明相关疾病的发病机制、病理过程、治疗及预防提供了新的研究思路。