心理因素、肠道菌群、环境与溃疡性结肠炎发病的关系分析

匡 琪 王爱祥 向 瑶

【提 要】 目的 研究焦虑和抑郁与溃疡性结肠炎(UC)患者发病的关系。方法 以2017年1月-2019年1月于我院治疗的活动期UC患者、缓解期UC患者以及同期入院的健康受试者作为研究对象，分别为活动期组(n=62)、缓解期组(n=56)和对照组(n=60)，调查3组受试者的一般背景资料，精神状态(HAMA、HAMD评分)，检测其免疫因子(5-HT、IL-2、IL-6、IL-8)和肠道代表性细菌数量，采用Pearson相关分析法分析HAMA、HAMD评分和免疫因子之间的关系，采用logistic回归分析法分析患者环境信息及肠道细菌因素与UC发病的关系。结果 活动期患者HAMA和HAMD评分高于缓解期和对照组受试者(P<0.05)，其IL-6、IL-8水平也显著升高(P<0.05)，患者HAMA、HAMD评分与IL-6和IL-8水平呈正相关，与IL-2水平呈负相关；肠道SB、EC、EMB、BL、LC的数量与UC的发病具有相关性；牛奶、吸烟和精神紧张因素也是UC发病的危险因素，其中牛奶和精神紧张会增加UC风险，吸烟可能是保护性因素。结论 焦虑、抑郁等精神心理因素通过神经递质5-羟色胺(5-HT)影响导致胃肠功能失调，人体免疫因子的分泌，加重炎症反应，人体肠道菌群紊乱、摄入牛奶也会增加UC发病风险，这对于阐述UC发病机制以及加强UC的防治工作具有重要的临床指导意义。

溃疡性结肠炎(ulcerative colitis，UC)隶属非特异性结肠炎的类型，是结肠炎重要的发病类型，也是我国常见的消化系统疾病。UC发病机制尚不明确，临床报道可能与遗传、外源性物质、机体免疫系统、环境等因素有关[1-3]。其中，肠道微生态变化对肠道疾病的影响较为显著，肠道优势菌群对于维持肠道微生态的稳定起着至关重要的作用[4]；此外，心理因素，如焦虑、抑郁等心理状态对患者疾病的诱发、恶化、复发及活动度均有重要影响[5]。有研究显示，5-羟色胺(5-hydroxytryptamine，5-HT)[6]作为一种自体活性神经递质，不仅能使人体产生愉悦情绪，影响大脑调节情绪、精力和记忆力功能，还能通过影响神经-内分泌-免疫系统，改变人体免疫因子的合成和分泌，在UC等胃肠道疾病中显示出重要作用。UC患者因病情持续、迁延反复，生活长期无规律、情绪压抑，生理心理均产生较大负担，多合并焦虑抑郁情绪，对患者机体神经、体液分泌均造成严重影响。本研究探讨心理因素、肠道菌群、环境与UC患者发病的关系，拟为该类疾病的临床防治工作提供指导。

资料与方法

1.一般资料

选取2017年1月-2019年1月于我院治疗的118例UC患者为研究对象，所有患者年龄为22～69岁，平均年龄为(45.34±5.64)岁，其中男性65例，女性53例，病程为(11.25±3.12)月。将所有患者按病情分为活动期组(n=62)和缓解期组(n=56)，以同期入院的健康受试者作为对照组(n=60)纳入研究。3组研究对象基本资料如表1所示，3组患者年龄、性别、婚姻状况、教育水平等一般资料方面差异无统计学意义(P>0.05)。受试者详细了解本研究方案，自愿签署知情同意书。此外，研究获得了医院伦理委员会的批准同意。

表1 3组研究对象基本资料

纳入标准：①患者符合炎症性肠病诊断与治疗指南[7]关于UC的诊断标准;②患者无抗生素、肠道细菌制剂治疗史；③患者病历资料完整；④健康受试者与UC患者组一般资料无显著性差异，具有可比性。

排除标准：①伴有严重心肝肾功能障碍、恶性肿瘤、凝血功能障碍、传染性疾病患者；②合并其他消化性系统疾病、其他自身免疫系统疾病患者；③有结肠Crohn病病史及特异性结肠炎患者；④精神异常或有神经性疾病、语言障碍，无法配合研究调查问卷的患者。

2.方法

(1)问卷调查

采用问卷调查的方式对所有研究对象进行调查，调查内容包括吸烟、饮酒、饮食(油腻、辛辣、牛奶摄入)等日常行为习惯，肠道感染史、过敏史、精神紧张等疾病史，口服避孕药、非甾体抗炎药、阑尾切除手术等治疗史。

(2)心理测评

采用汉密尔顿焦虑量表(Hamilton Anxiety Scale，HAMA)和汉密尔顿抑郁量表(Hamilton Depression Scale，HAMD)[8]对患者的焦虑和抑郁情绪进行评估，HAMA量表采用0～4分五级评分法进行评估，从0～4分分别为无症状、轻度、中度、重度、极重度，共包括14个项目，分为躯体性和精神性焦虑两类。量表总分信度系数为0.93，单项信度系数为0.83～1.00，效度系数为0.36(P<0.05)。HAMD量表同样采用0～4分5级评分制，共包括17个项目，量表总分信度系数为0.88～0.99(P<0.01)，效度系数为0.92。

(3)临床指标观察

采用酶联免疫法对患者的细胞因子进行检测，包括5-HT、白细胞介素-6(interleukin-6，IL-6)、IL-2、IL-8。患者清晨空腹静息0.5h后，坐位，肘静脉取血5ml，样本以1000rpm的速度离心15min，取上清，冰箱-20℃保存，采用美国赛默飞世尔Multiskan FC全自动酶标仪进行含量检测。试剂盒均来自于abcam(上海)公司。

(4)细菌培养

无菌条件下收集研究对象5g新鲜的粪便，保存于厌氧罐中，进行菌群检测，其中厌氧菌包括拟杆菌(bacteroides，BD)、双歧杆菌(bifidobacterium lactis，BL)、真杆菌(eubacteriales，ES)、小梭菌(clostridium difficile，CD)、乳杆菌(lactobacillus，LC)、消化球菌(peptococcus，PS)，需氧菌包括肠杆菌(enterobacterium，EMB)、酵母菌(saccharomyces boulardii，SB)、葡萄球菌(staphylococcus sp，SP)、肠球菌(enterococcus，EC)，需氧及厌氧培养基均来自于Gibco公司。

3.统计学处理

结 果

1.HAMA、HAMD评分与UC的关系

3组研究对象HAMA、HAMD评分以及各项免疫指标如表2所示，活动期组HAMA和HAMD评分最高，5-HT、IL-6、IL-8水平最高，IL-2水平最低，数据资料具有统计学意义(P<0.05)。HAMA、HAMD评分与5-HT、IL-6、IL-8水平呈正相关关系，与IL-2水平呈负相关关系，如表3所示。

表2 3组研究对象HAMA、HAMD评分和免疫相关指标

表3 UC患者组HAMA、HAMD评分与免疫相关指标相关性分析

2.肠道菌群与UC的关系

3组研究对象肠道菌群分布如表4所示，活动期组BD、EC、BL、LC检出率明显高于对照组。logistic回归分析结果显示，SB、EC、EMB、BL、LC数量与UC发病具有相关性，见表5。

表4 3组研究对象肠道菌群检出率及数量比较

表5 与肠道菌群相关的影响UC发病的logistic回归分析

3.环境与UC的关系

受试者环境信息如表6所示，患者吸烟、饮酒、油腻饮食、牛奶摄入、感染史、精神紧张的例数具有统计学差异(P<0.05)，logistic回归分析结果显示，牛奶、吸烟、精神紧张是影响UC发病的关键因素，见表7。

表6 影响UC发病的单因素分析

表7 影响UC发病的多因素logistic回归分析

讨 论

UC作为一种累及直肠和乙状结肠的非特异性炎症性肠病(inflammatory bowel disease，IBD)，以腹痛、腹泻、粘液脓血便为主要症状[9-10]。肠道菌群作为人体消化系统的重要组成部分，与人体相辅相依，直接参与人体营养物质吸收和代谢过程。若肠道环境发生改变，肠道菌群结构失衡，致病菌数量增多，机体免疫力下降使肠道通透性增加，会造成局部炎症水平升高[11]。饮食、治疗史、疾病史等环境因素同样是影响患者生理病理状态的相关指标，不健康的饮食、加速身体产生有害物质，损害肠道黏膜细胞，加重胃肠道炎症反应，增加致病风险。国外研究报道称，精神心理因素与UC的发病也息息相关[12]，负性精神刺激可通过影响脑-肠轴功能，降低内脏神经的敏感性，减慢胃肠动力，诱导全身及局部发生促炎反应。5-HT作为一种重要的脑肠肽，在该过程中发挥着重要作用，通过介导下游信号通路最终改变胃肠动力和内脏内分泌功能，提高神经敏感性。任天华等[13]报道了UC患者中，5-HT介导的信号通路多个环节发生改变，其释放量与UC疾病的活动度呈正相关的关系。本研究即分析了心理因素、肠道菌群、环境与UC发病的关系，确认其危险因素。

5-HT是一种单胺类脑肠肽，广泛分布于下丘脑神经元和胃肠道嗜铬细胞内，参与焦虑、抑郁等心理情绪和胃肠功能的调节过程[14]。5-HT还能促进炎症因子的富集，刺激免疫细胞分泌IL-2、IL-6、IFN-γ等免疫因子，从而影响患者肠道神经功能[15]。IL-2由Th1细胞分泌，能介导T细胞活化、增殖和分化过程，是免疫调节中重要的功能性因子之一，宋瑞花等[16]报道了IL-2通过调节CD4+Treg诱导小鼠发生IBD。IL-6则由巨噬细胞、B细胞、T细胞等多种免疫细胞分泌，介导UC炎症反应过程；IL-6水平升高时，肠道上皮细胞黏膜通透性增加，中性粒细胞浸润至炎症部位，参与疾病进展[17]。IL-8则来自于活化的单核细胞、淋巴细胞、内皮细胞等免疫细胞，利用免疫细胞的趋化作用激活中性粒细胞，增加溶酶体活性，提高吞噬功能。研究[18]报道了IL-8与炎性肠病之间的关系，具有肠道促炎作用。本研究结果显示UC病例组患者的HAMA和HAMD评分均高于健康受试者，其中活动期组患者最高，显示UC患者发生焦虑、抑郁的风险明显高于健康人群，且随着病情的加重而增加。免疫相关指标中，活动期患者5-HT、IL-6、IL-8水平最高，IL-2水平最低，经相关性分析发现，HAMA、HAMD评分与5-HT、IL-6、IL-8水平呈正相关，与IL-2水平呈负相关。该结果表明焦虑、抑郁等精神状态可能通过改变5-HT等递质的分泌，从而影响神经-内分泌-免疫系统和脑-肠轴系统，导致IL-2、IL-6、IL-8等免疫因子分泌功能的异常，参与UC的发病过程；而上述免疫因子亦可通过该网络系统反馈于5-HT，促进其分泌，加重患者焦虑和抑郁的程度[19]。因此，保持心情愉悦是降低UC发病率的重要手段。

UC患者肠道环境改变，微生态系统受到破坏，致病菌数量增加，机体免疫功能下降，肠道炎症反应加重。本研究结果显示，活动期组患者BD、EC、BL、LC检出率明显较高，细菌数量与UC发病logistic分析结果表明SB、EC、EMB、BL、LC数量与UC发病具有相关性，提示与健康受试者相比，UC患者体内具有肠道微生态体系失衡的现象，SB、EC、EMB菌群数量较高。研究的所有菌种中，BD、SB、EC、EMB属条件致病菌，在肠道遭受刺激时，其数量和功能发生改变，转化为感染菌，释放有害毒素损伤肠道上皮细胞，从而屏蔽上皮细胞的信号识别功能，甚至产生错误反应，促进免疫抑制蛋白分泌并作用于黏膜调节系统，加剧内毒素和抗原等物质的入侵，引起疾病。BL、LC、PS则属于益生菌，在肠道炎症反应中保护肠道黏膜，加强防御功能。因此，在UC发病时，SB、EC、EMB等条件致病菌数量增加，取代BL、LC等益生菌成为优势菌群时，致病风险升高。由此，监测人体肠道菌群状态，维持益生菌的优势地位，对于预防UC的发生具有重要意义。

本研究结果显示，牛奶、吸烟等因素以及精神紧张状态也是造成患者发病的独立危险因素。食物性的抗原是肠道非细菌性抗原的重要组成部分，与炎症因子、免疫因子一同作用调节炎症反应。牛奶是人体日常摄入的营养物质，部分UC患者的发病机制可能与机体不耐受牛奶中某些关键成分有关，其中含有的过氧化酯能造成肠道内环境紊乱，产生大量硫化氢、氨气等有害物质，损伤肠道粘膜。吸烟对UC患者的具体作用机制尚不清晰，但与不吸烟患者相比，少量吸烟患者UC发病风险降低，且随着吸烟量的增加呈负相关，其原因可能在于烟草中的尼古丁具有一定程度的抗炎作用，能减少促炎因子的释放，缓解炎症反应；另外，低剂量的CO功效与尼古丁类似，能上调抗炎因子，共同调解肠道粘膜糖蛋白的合成，使上皮细胞间的纤维连接更加紧密和牢固，从而降低表层的通透性，提高肠道的屏障功能。然而，吸烟对于肝肺肾、心脑血管的损伤是不可逆的，还具有致癌性，因此并不提倡通过吸烟来发挥胃肠道的保护功能。

虽然本研究的研究方案较为完整，并对质量进行了有效控制，但仍有一些不足之处，如选取的患者受地域和人文等因素的限制，与国内外相关研究报道仍存在差异，如本研究未显示出肠道感染、过敏史等疾病史和治疗史与UC发病的关联性，说明不同地区不同人群UC发病的影响因素可能不同[20-21]。另外，研究的样本量有限，不能准确详实的反映出不良情绪与免疫因子之间的具体关系，需要扩大样本量开展进一步研究，以提供更精确的数据支持。

综上所述，焦虑、抑郁等负面情绪通过间接影响人体免疫因子的分泌，从而增加UC的发病风险。此外，患者肠道微环境紊乱，导致SB、EC、EMB等条件致病菌数量增加，部分患者摄入牛奶，均会加重机体炎症反应，提高UC发病率，而吸烟可能是保护性因素。探究UC发病的危险因素，开展针对性预防措施，这对于UC机制研究以及临床疾病的防治具有重要指导意义。