成人脓毒症与肠道菌群失衡的相关性研究

陈兰涛 李晓娜 谢杰 田丹丹 刘单霞 段宝民

【摘要】 目的  分析成人脓毒症与肠道菌群失衡的相关性。

方法  选择2017年1月至2019年12月期间75例脓毒症患者及同期24名健康体检者为研究对象，分别设为患者组、健康组，其中患者组依据其病情严重程度分为脓毒症组45例、脓毒症休克组30例，均实施粪便菌群检测，评价成人脓毒症与肠道菌群的相关性。

结果  患者组肠道菌群失衡[B/E（双歧杆菌/肠杆菌）]<1）占比为80.00%，较健康组（25.00%）高（ P <0.01）;患者组中脓毒症组、脓毒症休克组肠道菌群失衡占比分别为73.33%、90.00%，;健康组、脓毒症组、脓毒症休克组B/E值比较，差异有统计学意义（ P <0.001），脓毒症休克组B/E值低于脓毒症组（ P <0.05）;脓毒症患者病情严重程度与B/E比值水平呈负相关（Kendalls tau-b= -0.439， P <0.001）。

结论  成人脓毒症严重程度与肠道菌群失衡呈现相关性。

【关键词】  肠道菌群失衡;成人脓毒症;内毒素

中图分类号： R459.7    文献标志码： A    DOI： 10.3969/j.issn.1003-1383.2021.08.005

Study on correlation between sepsis and imbalance of intestinal flora in adults

CHEN Lantao， LI Xiaona， XIE Jie， TIAN Dandan， LIU Danxia， DUAN Baomin▲

（Emergency Center， Kaifeng Central Hospital， Kaifeng 475000， Henan， China）

【Abstract】 Objective  To analyze correlation between sepsis and the imbalance of  intestinal flora in adults.

Methods  75 patients with sepsis from January 2017 to December 2019 and 24 healthy people who underwent physical examination during the same period were selected for the study. They were divided into patient group and healthy group， among which the patient group were divided into sepsis group （ n  = 45） and sepsis shock group （ n  = 30） according to the severity of the disease， and all of which were given fecal flora testing to evaluate the correlation between sepsis and intestinal flora in adults.

Results  The percentage of intestinal flora imbalance （bifidobacterium/enterobacteriaceae [B/E] < 1） in the patient group was 80.00%， which was higher than that in the healthy group （25.00% ） （ P  < 0.01）; the percentage of intestinal flora imbalance in the sepsis group and the sepsis shock group was 73.33% and 90.00%， respectively （ P  < 0.05）; the difference of the B/E ratio of the healthy group， the sepsis group and the sepsis shock group was statistically significant （ P  < 0.001）， and that of the sepsis shock group was lower than that of the sepsis group （ P  < 0.05）; the severity of sepsis patients was negatively correlated with the level of B/E ratio （Kendalls tau-b = -0.439，  P  < 0.001）.

Conclusion  The severity of sepsis in adults is correlated with the imbalance of intestinal flora.

【Key words】  imbalance of intestinal flora; adult sepsis; endotoxin

膿毒症指病原微生物侵入组织器官及血液循环诱发的全身性炎性反应，随着感染症状加重，可逐渐出现多器官功能障碍、休克等症状，严重威胁患者生命安全[1]。人的胃肠道大约有1000多种不同种类的细菌[2]，包括专性厌氧菌（95%）和兼性厌氧菌（5%），专性厌氧菌包括双歧杆菌、梭状芽孢杆菌等，双歧杆菌是80%的婴儿和25%的成年人中可培养的主要微生物，这些微生物在肠道特定区域内，直接激活肠上皮的发育和分化，并维持肠上皮细胞的完整性[3]，是保证肠道生理机能及免疫功能的重要屏障，其多种疾病状态下都会发生较大改变[4]，甚至当机体出现应激反应时，肠道菌群微生态平衡都会遭到破坏，表现出胃肠道症状[5]。相关研究认为[6～7]，发生脓毒症后患者肠道菌群平衡性会出现明显变化，肠道屏障能力丧失，可影响患者肠道营养吸收能力，进而影响其免疫功能恢复[8]。因此，明确脓毒症患者病情严重程度及肠道菌群关系，对实施针对性营养供给及治疗具有积极意义。本研究选取我院2017年1月至2019年12月期间75例脓毒症患者及同期24名健康体检者为研究对象，探讨脓毒症严重程度与肠道菌群间的关系，现汇报如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取我院2017年1月至2019年12月期间75例脓毒症患者及同期24名健康体检者为研究对象，分别设为患者组、健康组，其中患者组依据其病情严重程度分为脓毒症组45例、脓毒症休克组30例。各组间患者年龄、体重指数及男女所占比例资料相近（ P >0.05）;研究符合医学伦理。见表1。

1.2 纳入与排除标准

纳入标准：（1）均符合脓毒症诊断指南标准[9]，感染或疑似感染的患者，脓毒症相关序贯器官衰竭[sequential（sepsis-related） organ failure assesment，SOFA]评分较基线上升≥2分诊断为脓毒症;脓毒症休克为经补液治疗后仍表现为血流灌注障碍及低血压，需要血管活性药物维持平均 动脉压（MAP）≥65 mmHg及血乳酸浓度≥2  mmol/L。（2）符合肠道菌群失衡诊断标准[10]：①具有腹泻、腹部不适等症状;②实验室检查粪便镜检球菌/杆菌比例失衡;③粪便培养计数B/E（双歧杆菌/肠杆菌）<1;④粪便培养中非正常细菌明显增多或占绝对优势;满足以上两项者即诊断为肠道菌群失衡。（3）患者年龄≥18岁。（4）患者（或）家属对研究知情同意。

排除标准：（1）伴严重器官功能障碍者;（2）伴凝血功能障碍者;（3）严重精神障碍，无法配合完成研究者;（4）临床资料不完整者;（5）既往胃肠道疾病史者。

1.3 方法

取受試者0.5 g粪便样本，置于灭菌厌氧试管中，加入PBS（磷酸缓冲盐）缓冲液4.5 mL进行10 min震荡摇匀，2000 r/min离心10 min，收集上清;混合液初始浓度为10-1，取0.15 mL混合液融入1.35 mL 0.9%氯化钠溶液中，此时混合浓度为10-2，持续进行10倍梯度稀释至10-8;将MRS琼脂培养基（青岛海博生物，鲁青械备20160069号）沸水溶化后置48℃恒温水浴中备用，取0.1 mL混悬液接种于琼脂培养基中，培养48 h;将中国蓝琼脂培养基（郑州安图生物工程股份有限公司，豫食药监械生产许20160058号）复温至常温25℃，取0.1 mL混悬液接种于琼脂培养基中，36℃培养24 h;菌株与Viteck2系统鉴定，质控标准株为ATCC29521、ATCC25922;计算B/E值：选适当菌落稀释计数，结果以单位/克对数值表示，B/E>1提示肠道菌群正常，B/E<1表示肠道菌群紊乱，且比值越小表示肠道菌群紊乱程度越高[10]。

1.4 观察指标

（1）比较健康组、患者组肠道菌群失衡占比，即B/E<1占比;（2）评价患者肠道菌群失衡占比与脓毒症的相关性。

1.5 统计学方法

计算软件选用SPSS 26.0，计量资料以（  ±s ）表示，多组间比较采用方差分析，进一步两两比较采用 q 检验，菌群失调占比等计数资料以（%）表示，用χ2检验，组间比较用单因素ANOVA检验;危险性相关评价用采用Kendalls tau-b相关分析;检验水准：α=0.05，双侧检验。

2 结  果

2.1 健康组、患者组肠道菌群失衡占比

患者组肠道菌群失衡占比为80.00%，较健康组25.00%高（ P <0.05）;患者组中脓毒症组、脓毒症休克组肠道菌群失衡占比分别为73.33%、90.00%，脓毒症组肠道菌群失衡占比较脓毒症休克组低（ P <0.05），即随着感染程度加重，B/E<1所占比例升高，肠道菌群失调患者比例增加。见表2。

2.2 患者组病情严重程度及肠道菌群失衡相关性分析

如表2所示，健康组、脓毒症组及脓毒症休克组B/E值比较，差异有统计学意义（ P <0.001），健康组与脓毒症组、脓毒症休克组患者B/E值比较差异均有统计学意义（ P <0.01），脓毒症组与脓毒症休克组患者B/E值比较差异有统计学意义（ P <0.05）;用Kendalls tau-b相关评价研究脓毒症患者病情严重程度与B/E值水平关系，Kendalls tau-b=-0.439， P <0.001。即B/E值<1后其比值越小，脓毒症患者病情越严重。

3 讨  论

脓毒症为临床常见感染性病症，随炎症反应加重可诱发器官及循环功能障碍，病死率高[5，11～13]。从动物模型中获得的临床前数据表明，肠道微生物在宿主对脓毒症的防御中起保护作用[14～16]，营养缺乏可能改变肠道微生物组分，削弱上皮屏障功能，导致细菌易位。另外，抗生素等药物使用也可能是脓毒症患者肠道菌群失衡的因素，在革兰氏阳性和革兰氏阴性的小鼠模型中，抗生素可引起肠道微生物群的破坏[15，17]，甚至出现多重耐药菌如艰难梭菌的院内感染。

脓毒症患者营养吸收能力下降、机体器官组织恢复能力缓慢，而肠道菌群为肠道营养物质吸收主要影响因素[18];且临床研究发现脓毒症患者多伴腹泻、腹胀等胃肠道症状，考虑与肠道菌群失衡相关，因此明确成人脓毒症患者与肠道菌群失衡的相关性具重要意义，可为临床针对性治疗提供参考依据[19]。

本研究发现，脓毒症组患者肠道菌群失衡占比较健康组高，且在脓毒症患者组间比较中，脓毒症组患者肠道菌群失衡占比较脓毒症休克组低;同时对比健康组、脓毒症组和脓毒症休克组B/E值发现，三组患者B/E值比较有统计学意义，通过Kendalls tau-b相关评价研究发现脓毒症严重程度与肠道菌群失衡呈正相关，即脓毒症症状严重程度高，其肠道菌群失衡情况严重，考虑原因为：脓毒症属应激反应，可诱发患者黏膜屏障通透性增加，肠道细菌及内毒素移位甚至通过诱发感染性症状，并随着炎性反应加剧，肠道菌群屏障保护能力下降或消失，机体免疫能力下降，触发机体过炎症反应，诱发全身器官功能损害[20]。因此建议脓毒症患者入院治疗期间需注意患者肠道功能恢复，并尽早使用肠内营养以避免肠道发生萎缩诱发菌群失衡。有报道，基于益生菌、益生菌或共生体（益生菌和益生菌联合使用）的疗法可以减少危重疾病中普遍存在的对健康微生物体的破坏，改善微生物群的恢复，从而限制感染的出现，并最终加速肠道菌群恢复[21]，提升机体免疫能力、稳定肠道功能[22]。

综上，本研究证实脓毒症患者与其肠道菌群失衡存在相关性，且脓毒症病情程度越严重，肠道菌群失衡程度越高，因此在脓毒症治疗时需注意保护肠道菌群稳定性。但是我们纳入患者人数比较少，可能实验结果会有偏倚，需要临床大数据进一步临床观察。

参 考 文 献

[ 1]   陈娇娇，周莹群.肠道菌群在炎症性肠病发病机制中作用的研究进展[J].世界临床药物，2019，40（5）：324-328.

[ 2]   QIN J，LI R，RAES J，et al.A human gut microbial gene catalogue established by metagenomic sequencing[J].Nature，2010，464（7285）：59-65.

[ 3]   GUARNER F，MALAGELADA J R.Gut flora in health and disease[J].Lancet，2003，361（9356）：512-519.

[ 4]   MORON R，GALVEZ J，COLMENERO M，et al.The importance of the microbiome in critically ill patients：role of nutrition[J].Nutrients，2019，11（12）：3002.

[ 5]   崔甜甜，王丽杰.肠屏障与肠源性内毒素血症[J].中国小儿急救医学，2019，26（2）：134-138.

[ 6]   LANKELMA J M， VAN VUGHT L A， BELZER C， et al. Critically ill patients demonstrate large interpersonal variation in intestinal microbiota dysregulation： a pilot study[J]. Intensive Care Med，2017，43（1）：59-68.

[ 7]   MCDONALD D，ACKERMANN G，KHAILOVA L，et al.Extreme dysbiosis of the microbiome in critical illness[J].mSphere，2016，1（4）：e00199-e00116.

[ 8]   万有栋，朱瑞雪，潘新亭，等.脓毒性休克患者肠道微生态变化临床研究[J].中华急诊医学杂志，2019，28（3）：350-355.

[ 9]   中国医师协会急诊医师分会，中国研究型医院学会休克与脓毒症专业委员会.中国脓毒症/脓毒性休克急诊治疗指南（2018）[J].感染、炎症、修复，2019，20（1）：3-22.

[10]   《中華消化杂志》编委会.肠道菌群失调诊断治疗建议[J].中华消化杂志，2009， 29（5）：335-337.

[11]   王慧英，吴琳.10例重型颅脑损伤继发脓毒症患者的肠内营养护理[J].检验医学与临床，2017，14（z2）：407-408.

[12]   OJIMA M，MOTOOKA D，SHIMIZU K，et al.Metagenomic analysis reveals dynamic changes of whole gut microbiota in the acute phase of intensive care unit patients[J].Dig Dis Sci，2016，61（6）：1628-1634.

[13]   DEFAZIO J，FLEMING I D，SHAKHSHEER B，et al.The opposing forces of the intestinal microbiome and the emerging pathobiome[J].Surg Clin North Am，2014，94（6）：1151-1161.

[14]   YEH A，ROGERS M B，FIREK B，et al.Dysbiosis across multiple body sites in critically ill adult surgical patients[J].Shock，2016，46（6）：649-654.

[15]   SCHUIJT T J，LANKELMA J M，SCICLUNA B P，et al.The gut microbiota plays a protective role in the host defence against pneumococcal pneumonia[J].Gut，2016，65（4）：575-583.

[16]   DESHMUKH H S，LIU Y H，MENKITI O R，et al.The microbiota regulates neutrophil homeostasis and host resistance to Escherichia coli K1 Sepsis in neonatal mice[J].Nat Med，2014，20（5）：524-530.

[17]   LANKELMA J M，BIRNIE E，WEEHUIZEN T A F，et al.The gut microbiota as a modulator of innate immunity during melioidosis[J].PLoS Negl Trop Dis，2017，11（4）：e0005548.

[18]   刘丽平，胡生文，帅佃奎，等.前列地尔对脓毒症胃肠功能障碍的临床观察[J].兰州大学学报（医学版），2017，43（3）：23-28.

[19]   江利冰，李瑞杰，张斌，等. 2016年脓毒症与脓毒性休克处理国际指南[J]. 中华急诊医学杂志，2017，26（3）：263-266.

[20]   曹迎，曲志成，张红升，等.中医外治法治疗脓毒症胃肠功能障碍的Meta分析[J].北京中医药，2017，36（11）：1022-1026.

[21]   DAVISON J M，WISCHMEYER P E.Probiotic and synbiotic therapy in the critically ill：State of the art[J].Nutrition，2019，59：29-36.

[22]   张小彬，刘丹，王妍柏，等.血清肠型脂肪酸结合蛋白和D-乳酸水平在脓毒症患者早期肠道损伤中的临床意义[J].中华危重病急救医学，2019，31（5）：545-550.

（收稿日期：2021-03-25 修回日期：2021-05-15）

（编辑：潘明志）