肠易激综合征生物标志物的研究进展

郑行健，冉 雪，任梓月，戴迟兵

1.三峡大学 湖北 宜昌 443002； 2.三峡大学附属仁和医院，湖北 宜昌 443002

肠易激综合征(irritable bowel syndrome，IBS)是常见的功能性胃肠道疾病之一，是临床常见的一种以腹痛或腹部不适伴排便习惯发生改变为特征的一种功能性胃肠道疾病[1]。目前临床中的诊断依然沿用罗马标准，但生物标志物可能为IBS的诊断、预后和治疗提供参考依据[2]。

到目前为止，IBS的发病机制以及病理生理尚未完全破译。IBS的发病机制被认为是多因素作用的结果。其中所涉及的机制包括：精神因素[3]、胃肠动力改变、内脏超敏[4]、肠道菌群改变[5]、遗传和环境因素之间的相互作用等。按照罗马Ⅳ标准IBS根据主要的排便习惯分为4个亚型：便密型IBS(constipation-predominant，IBS-C)、腹泻型IBS(diarrhea-predominant，IBS-D)、混合型IBS(IBS with mixed bowel habits，IBS-M)、未分类型IBS(unspecified IBS，IBS-U)[6]。众所周知，目前IBS是根据罗马标准的临床症状来进行诊断的[7]，以症状标准为基础，不是排除诊断，也没有特定的诊断试验。但各种生物学标志物的也正在研究之中。一个理想的生物学标志物具有特异性强、使用方便、重复性好，患者负担得起等特点，而且可以减少结肠镜检查的使用[8]。本文的目的是对各种IBS的生物学标志物进行回顾性研究，并批判性分析其诊断价值。

1 血清生物标志物与IBS的关系

1.1 平均血小板体积、红细胞分布宽度与IBS的关系

血小板在体内的平衡和组织修复中起作用。活化的血小板参与各种疾病的炎性反应过程。平均血小板体积(mean platelet volume,MPV)、C实际红细胞分布宽度(C real blood cell distribution width,RDW)为血小板功能的标志，MPV反映了骨髓的生成率和血小板的激活。MPV大小的变化，有助于鉴别血小板减少的原因，一般情况下，周围血小板破坏增多致血小板减少者MPV增高，骨髓病变使血小板减少者MPV降低[9]。MPV还没有在功能性胃肠疾病中被研究过。RDW为一种反映人体红细胞体积异质性的数学参数，常以所测得红细胞体积大小的变异系数来表示。是反映红细胞大小不等的客观指标。大多IBS患者要经过结肠镜检查和病理活检后，才能诊断为IBS。因此，MPV、RDW作为血常规中的指标，具有检测方便，便宜的特点，研究其作为诊断IBS的生物标志物的可能性是有临床意义的。

一项对伊朗50例IBS患者，50名健康参与者和50例性别和年龄匹配的IBS患者作为研究对象显示，与健康对照组相比，IBS 患者的 RDW 较高且 MPV 较低。其实验结果表明MPV、RDW可能作为区分 IBS 患者和健康个体的有用的血清生物标志物[8]。另一项土耳其的研究包括40例IBS患者和44名健康对照组，进一步评估了IBS患者和对照组的多种细胞因子。IBS患者组与对照组相比，IBS 患者的 RDW和 MPV均增加。RDW和MPV的这种增加与 IBS 的类型无关[10]。这些研究显示RDW、MPV和IBS存在很强的相关性。虽然RDW、MPV与IBS的关系仍然需要进一步的研究，但是RDW、MPV作为诊断IBS的生物标志物非常具有研究价值。

1.2 中性粒细胞/淋巴细胞比值与IBS的关系

中性粒细胞/淋巴细胞(neutrophil/lymphoeyte ration,NLR)是炎性反应的一个简单而准确的指标。也是血常规中的一个指标，其检测简单，便宜。有作为IBS诊断生物标志物的可能性。

对土耳其的107例IBS-C 患者和健康对照组106名对比分析来探讨NLR与IBS的关系，发现IBS-C患者与健康对照组相比，外周血NLR比率略有升高。尽管IBS-C患者外周血白细胞比率正常，但NLR作为炎性反应的精确指标却出现了升高，这表明IBS患者可能存在着亚临床黏膜炎性反应[10]。这样也是第一项针对IBS患者与NLR的研究。一项对41例诊断为炎性肠病(inflammatory bowel disease,IBD)的犬和健康犬的对照组对比研究，发现与健康犬组相比，IBD犬组的NLR值更高，NLR与总蛋白、白蛋白、胆固醇呈负相关，与犬慢性肠病临床活动指数呈正相关[11]。与人类IBD患者一样，NLR可作为炎性反应标志物，提供有关疾病严重程度的进一步信息，并可用于预测IBD。综上所述，IBS患者、IBD患者相较于健康人群NLR会有升高，故有作为IBS诊断指标的研究价值。

1.3 超敏C反应蛋白与IBS的关系

超敏C反应蛋白(high-sensitivity C-reative protein,HS-CRP)是血浆中的一种C反应蛋白，又称为高敏C反应蛋白。HS-CRP的临床指导作用主要表现在对心血管疾病，新生儿细菌感染，肾移植等方面。HS-CRP是由肝脏合成的一种全身性炎性反应急性期的非特异性标志物, 如果出现含量偏高的情况，一般说明有急性炎性反应感染类疾病发生。大量研究显示IBS患者的HS-CRP会增高，有预测诊断IBS的价值。

对以色列的88 例 IBS 患者和健康对照组(HC)104名对比分析研究显示，IBS患者HS-CRP水平高于HC，但仍在正常实验室范围内。IBS-D患者和病情严重程度较重的患者HS-CRP水平最高。以1.08 mg/L为临界值，鉴别IBS与HC的敏感性为60.2%，特异性为68%[12]。以扬州大学附属医院及江苏省苏北人民医院就诊的IBS患者177例及同时期体检的正常对照174名作为研究对象，结果显示，与健康对照相比, IBS患者血清TNF-α、HS-CRP水平均显著增高，IBS-D组血清TNF-α和HS-CRP水平较其他亚型显著增高，并且IBS-D组血清HS-CRP水平与TNF-α水平呈显著正相关[13]。这表明IBS患者的HS-CRP相较于健康人群会升高，而且HS-CRP水平与IBS症状严重程度轻度相关。所以，将HS-CRP用于作为IBS诊断的生物标志物，甚至用于诊断IBS的严重程度和作为IBS分型的依据是可行的。

1.4 C反应蛋白、消退素D1与IBS的关系

消退素 D1(resolvin D1,RvD1)是一种具有抗感染作用的多不饱和脂肪酸衍生物，在机体发生炎性反应的情况下，RvD1具有抗炎和促进炎性反应消退的双重作用。在身体没有外来因素的干扰下，体内会有一定浓度的RvD1。RvD1会参与炎性反应的发生、发展和消退过程，此过程内源性的RvD1会降低，直到炎性反应消退才恢复至正常水平，但RvD1对于结肠炎的作用尚不清楚[14]。CRP是机体受到微生物入侵或组织损伤等炎性刺激时肝细胞合成的急性相蛋白。CRP是机体炎性反应状态较灵敏的标志物，是机体非特异性免疫机制的一部分。CRP可以引发对侵入细胞的免疫调理作用和吞噬作用，而表现炎性反应。研究发现IBS患者CRP水平较正常人高[15]。因此这两种生物标志物能否加入IBS的诊断标准是值得研究的。

一项土耳其的研究包括55例IBS-C患者和36名健康对照显示，IBS-C患者的CRP水平高于健康对照组，而RvD1水平低于健康对照组。RvD1和CRP浓度均可预测IBS-C的存在。而且，RvD1浓度随着腹痛严重程度的增加而降低[16]。对中国佛山市IBS患者104例,健康对照120人的研究显示现IBS患者CRP水平显著高于对照人群，IBS患者体内存在较高的炎性水平。将Hp感染者分为IBS组和对照组比较，IBS组CRP水平显著高于对照组[15]。也说明除HP感染外，IBS患者炎性水平高于一般人群。

综上所述，IBS患者的两个炎性指标RvD1、CRP均高于正常人群，且RvD1与IBS患者腹痛严重程度相关，所以将这两种生物标志物作为IBS的诊断指标是具有研究价值的。

1.5 白细胞介素6、白细胞介素8、肿瘤坏死因子与IBS的关系

促炎细胞因子由Th1细胞、CD4+细胞、巨噬细胞和树突状细胞分泌，包括多种白细胞介素(IL)：IL-1、IL-2、IL-12、IL-17、 IL-18，还有γ干扰素(interferon gamma，IFN-γ)和肿瘤坏死因子-α(tumor recrosis factor-α,TNF-α)。其中关键的促炎细胞因子是IL-1、IL-6和TNF-α[17]。促炎细胞因子对协调细胞介导的免疫反应至关重要，并在调节免疫系统中发挥着重要作用。在IBS患者中，这些促炎细胞因子的水平会发生变化[18]，因此IL-6、IL-8、TNF-α有可能作为辅助诊断IBS的生物标志物。

有一项纳入了74例IBS患者和75名性别和年龄匹配的健康对照的研究显示：将患者分为IBS-D 34例、IBS-C 29例、IBS-M 11例。IBS组的细胞因子IL-6、IL-8、TNF-α明显高于对照组。不同IBS亚型的血清细胞因子水平无差异[19]。这证明IL-6、IL-8、TNF-α这些细胞因子作为免疫介质在IBS的发病机制中起着重要作用。对美国246例IBS患者和21名健康受试者(HS)患者的研究显示， IBS患者的血清 IL-1β、IL-6、IL-8、TNF和IL-10水平高于HS；但是血清细胞因子谱不能区分健康受试者和患者。此外，细胞因子水平与患者的症状无关[20]。另有一项对希腊的IBS和IBD患者以及健康对照的研究显示，IBD患者TNF-α和 IL-1β的强度低于IBS患者或对照组，而IL-6与两组相比显着增加。在IBS患者中，与IBD患者或对照相比，TNF-α增加，而IL-6和IL-1β与对照相似。在IBS 亚组中，TNF-α在IBS-D患者和IBS-C患者中较低。IBS亚组之间关于 IL-6 和 IL-1β 的差异不显着[18]。这表明IL-6似乎是IBD患者最重要的促炎细胞因子，而TNF-α可能在IBS发病机制中发挥更重要的作用。故综上所述，IBS患者的IL-6、IL-8、TNF-α相较于健康人群会升高，具有作为IBS诊断指标的研究价值。

2 粪便生物标志物与IBS的关系

粪钙卫蛋白(fecal calprotectin, FCP)、粪便乳铁蛋白(fecal lactoferrin,LF)都是来源于中性粒细胞的蛋白质，当胃肠道存在炎性反应时，粪便中的FCP、LF水平均会升高[21]。FCP是一种分子质量为36 ku的钙锌结合蛋白，占中性粒细胞胞质内蛋白质含量的60%以上，同样存在于单核细胞和巨噬细胞中。当发生肠道炎性反应时，中性粒细胞不断迁移至肠黏膜，并释放大量FCP进入肠道随粪便排出。FCP可以在身体多处部位被检测到，如血浆、尿液、粪便、脑脊液、唾液和滑膜液中。FCP易从粪便中获得，且易于保存。LF是动物初乳中的天然蛋白质，是一种多功能蛋白质，具有广谱抗菌，抗病毒感染作用，是一种与铁结合的具有免疫保护功能的糖蛋白。

由于检测粪便FCP及LF采样方便、无创、操作简单、安全可靠。因此可以作为新型的生物标志物，有作为诊断IBS的特异性炎性反应指标的可能性。有用血液和粪便生物标志物来检测IBS、IBD患者的研究发现FCP和LF是结肠炎的预测因子，可以考虑将其作为IBS-D症状患者的标准检测，而且LF和FCP在诊断准确性上都优于血清C反应肽(CRP)，但FCP的对IBS的诊断准确性比LF强[22]。对从武汉的医院招募的诊断为IBD或胃肠道症状提示IBD或IBS的患者和26名健康对照组(HC)进行研究发现对于区分IBD和IBS，BAFF≥227.3 pg/mL时产生84%的敏感性、100%的特异性、100%阳性预测值(PPV)和 64% 阴性预测值 (NPV)，而FCP≥50 μg/g时产生76 %灵敏度、93%特异性、97% PPV和53% NPV。与FCP相比，粪便BAFF水平与内窥镜炎性反应评分显示出更强的相关性[23]。还有一项对于使用粪便和血液检测评估IBS患者的诊断检测准确性研究，研究发现对于鉴别器质性和功能性腹泻，其敏感性和特异性分别为红细胞沉降率0.54～0.78和0.46～0.95，C反应蛋白0.73和0.78。在粪便检测中，FCP在50～60 mg/g(合并灵敏度0.81；95%可信区间0.75～0.86；合并特异度0.87；95%可信区间0.78～0.92)和LF在4.0～7.25 mg/g(合并灵敏度0.79；95%可信区间0.73～0.84；合并特异度0.93；95%可信区间0.63～0.99)范围内的假阴性结果比例最低。证据具有中等的确定性[24]。目前研究的证据表明，FCP和LF可作为结肠炎的预测因子，可用于鉴别器质性和功能性腹泻，故对诊断IBS也是十分具有研究价值的，可能在IBS的诊断工作中发挥作用。

3 问题与展望

近年的研究认为IBS的发生发展会伴随多种生物标志物的变化，这些生物标志物有血清生物标志物，粪便生物标志物等，都为IBS的诊断提供了新的临床思路。但是到目前为止的各种研究，没有研究中的生物标志物被证明是诊断IBS的准确指标，且研究中存在规模小，参与研究的人群太少的局限性。但是与IBS相关的生物标志物的研究是十分具有前景的，随着进一步的研究，有望在IBS的诊断标准之中加入生物标志物，其中血清生物标志物更有望应用于临床中，建立对IBS的预测模型。这些生物标志物能够用于IBS的诊断和排除诊断，使IBS的诊断更加准确和快捷。