慢性萎缩性胃炎伴肠上皮化生患者体质类型与肠道菌群相关性研究

杨 阳,刘 浩*,刘 洁

(1.川北医学院中西医临床医学系,四川 南充637000;2.四川省中医科学院中药药理毒理研究所,四川 成都610041)

慢性萎缩性胃炎是一种常见的消化系统的多发病、难治性疾病,男性患者多于女性患者,其发病年龄不但呈现年轻化趋势,而且经济发达地区高于经济次发达地区[1]。慢性萎缩性胃炎由正常胃黏膜-炎症-萎缩-肠上皮化生-不典型增生-胃癌的演变规律己被大家公认,故已伴发肠上皮化生的慢性萎缩性胃炎有很高的癌变风险,故慢性萎缩性胃炎伴肠上皮化生成为临床研究的热点[2]。目前现代医学对慢性萎缩性胃炎的伴发肠上皮化生仍无特殊、有效的治疗方法,仍以对症治疗为主,而且西医治疗存在着副作用较多等诸多弊端[3]。近年研究认为不同体质类型慢性萎缩性胃炎患者在病情进展上存在差异,病态体质是慢性萎缩性胃炎患者病情进展的危险因素之一[4]。同时也有研究显示,肠道菌群变化也是慢性萎缩性胃炎伴发肠上皮化生患者病情进展的危险因素[5]。但未见慢性萎缩性胃炎伴肠上皮化生患者体质类型与肠道菌群相关性的报道。鉴于此,本研究以近期在川北医学院中西医临床医学系收治的慢性萎缩性胃炎患者为研究对象,对肠道菌群进行检测和体质类型进行简便,探讨慢性萎缩性胃炎伴肠上皮化生患者体质类型与肠道菌群相关性的报道,现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

2021年1～8月期间川北医学院中西医临床医学系收治的慢性萎缩性胃炎伴肠上皮化生患者为研究对象。病例入选标准:(1)符合慢性萎缩性胃炎伴肠上皮化生的诊断标准[6];(2)患者年龄在20～80周岁之间,且确诊病程不低于12个月;(3)患者知情研究内容,并签订研究同意书。病例排除标准:(1)排除哺乳期及妊娠期者;(2)排除并发胃溃疡、胃黏膜恶性病变及十二指肠溃疡等消化道疾病者;(3)排除服用其他系统疾病药物者;(4)排除排除严重机体器官功能障碍者,高血压、高血糖及低血压症者。共144例纳入研究,根据体质类型(病态体质、和平体质)分为病态体质组和和平体质组。病态体质组:共93例,男女性别比49:44;年龄54.84±6.48周岁(22周岁-78周岁);病程18.45±1.64月(12月-24月);按萎缩性胃炎内镜分级标准[7],萎缩1级为23例,萎缩2级为42例,萎缩3级为28例。和平体质:共51例,男女性别比28:23,年龄54.63±6.71周岁(22周岁-79周岁);病程18.23±1.78月(13月-26月);萎缩1级为12例,萎缩2级为23例,萎缩3级为16例。病态体质组和和平体质组在性别、年龄、病程、萎缩性胃炎内镜分级上比较(P均>0.05)。

1.2 研究方法

1.2.1体质类型诊断 所有病例均于确诊时行体质类型诊断。根据中华中医药学会《中医体质分类与判定》[8-9]中体质分型标准及诊断依据,将体质类型分为血瘀质型、气虚质型、湿热质型、痰湿质型、阴虚质型、阳虚质型、气郁质型、特秉质型和平和质型9种类型,另结合体质类型特征,按邪实、虚弱、和平三类体质分类,即血瘀质型、痰湿质型、气郁质型和湿热质型为邪实体质,气虚质型、阳虚质型和阴虚质型为虚弱体质,平和质型为和平体质。病态体质是指邪实体质和虚弱体质之和。

1.2.2肠道菌群检测 所有病例均于确诊时行肠道菌群检测。采用干燥、消毒后的便盆接取粪便,大便试管留取稀便样本5 ml,送检验科利用 Illumina PE300 测序平台,对16S rDNA 进行高通量肠道菌群多样性测序,测序工作由上海美吉生物医药科技有限公司完成。基于I-Sanger云平台(https://www.i-sanger.com/)进行生物信息学及数据统计分析。生物信息分析方法:对 Miseq 测序得到的 PE reads 首先依据 overlap 关系进行拼接,同时对序列质量进行质控和过滤,区分样本后进行 OTU 聚类分析和物种分类学分析,基于OTU 进行多种多样性指数分析,以及对测序深度的检测。基于分类学信息,在各分类水平上进行群落结构的统计分析。在上述分析基础上,对多样本的群落组成和系统发育信息进行多元分析和差异显著性检验等一系列统计学和可视化分析。

1.3 统计学方法

采用SPSS 21.0软件进行统计学处理与分析。分类资料(如性别)采用频率表示,采用χ2检验分析组间差异。正态分布的菌群丰度、菌群群落Shannon指数等连续变量以均值±标准差表示,组间采用T检验分析差异。采用Spearman秩相关法分析体质类型与肠道菌群指标的相关性。以P<0.05作为差异性校验标准。

2 结果

2.1 病态体质组和和平体质组病例的肠道菌群PCA 主成分分析

以肠道菌群门类和属类数据进行PCA 主成分分析显示(见图1):PC1第1主坐标代表性为22.68%,PC2第2主坐标,对整体菌群的代表性为11.56%,表明病态体质组和和平体质组在肠道菌群门类和属类的主成分上存在显著差异(R=-8.021,P=0.008)。

图1 病态体质组和和平体质组病例的肠道菌群PCA 主成分分析图

2.2 病态体质组和和平体质组病例的肠道菌群多样性比较

病态体质组的Sobs指数、Chao 指数、Shannon 指数均低于和平体质组,经配对t检验比较,差异具有统计学意义(t=9.637～18.715,P均<0.05),见表1。经Spearman秩相关法分析,体质分型(是否病态体质)与肠道菌群Chao1指数(r=-0.718,P=0.016)、肠道菌群Shannon指数(r=-0.749,P=0.001)、肠道菌群Sobs指数(r=-0.694,P=0.016)均呈负相关。

表1 病态体质组和和平体质组病例的肠道菌群多样性分析表[n(%)]

2.3 病态体质组和和平体质组病例的肠道菌群属类及相对丰度比较

在属水平,对相对丰度大于1%的菌属进行分析,结果见图2:病态体质组的有益菌(双歧杆菌属、普氏菌属、另枝菌属)相对丰度低于和平体质组,病态体质组的有害菌 Dorea相对丰度高于和平体质组,经配对t检验比较,差异具有统计学意义(t=10.448～19.031,P均<0.05)。经Spearman秩相关法分析,体质分型(是否病态体质)与双歧杆菌属相对丰度(r=-0.663,P=0.016)、普氏菌属相对丰度(r=-0.718,P=0.014)、另枝菌属相对丰度(r=-0.709,P=0.016)均呈负相关,体质分型(是否病态体质)与有害菌Dorea相对丰度(r= 0.649,P=0.017)呈正相关。

图2 病态体质组和和平体质组病例的肠道菌群属类及相对丰度比较图

2.4 病态体质组和和平体质组病例的肠道菌群门类及相对丰度比较

见图3:在门水平,病态体质组和和平体质组肠道菌群中的优势菌门均为厚壁菌门、拟杆菌门、变形菌门和放线菌门。病态体质组的厚壁菌门低于和平体质组,经配对t检验比较,差异具有统计学意义(t=6.714,P均<0.05)。经Spearman秩相关法分析,体质分型(是否病态体质)与厚壁菌门相对丰度(r=-0.718,P=0.012)呈负相关。

图3 病态体质组和和平体质组病例的肠道菌群门类及相对丰度比较图

3 讨论

在慢性萎缩性胃炎中,胃黏膜肠上皮化生较常见,指近似肠粘膜上皮及腺上皮在病理状态下取代胃黏膜上皮及腺上皮,且胃黏膜肠上皮化生为慢性萎缩性胃炎癌变的危险因素,现阶段,临床普遍认为,慢性浅表性胃炎会向萎缩性胃炎发展,进而出现肠上皮化生,从而引发异型增生,最终向胃癌发展,而在胃癌发病过程中,肠上皮化生是中心环节,在将胃癌发生阻断的过程中发挥着极为重要的作用,故若萎缩性胃炎发现肠上皮化生后,则需要高度警惕,并积极预防胃癌的发生[10-11]。目前研究显示,慢性萎缩性胃炎伴肠上皮化生是由多种因素共同作用而导致,其病因病机较复杂,迄今尚未有明确统一的定论。近年来研究显示,慢性萎缩性胃炎伴发肠上皮化生与细菌及病毒感染、胆汁反流、胃粘膜血流量减少、血管活性因子的改变、胃粘膜营养因子的缺乏,以及维生素缺乏、精神、饮食、年龄、免疫、遗传等因素密切相关[12-14],其中有证据支持hp感染不仅是慢性萎缩性胃炎发病原因,且与慢性萎缩性胃炎病情进展中的肠上皮化生病变也有关系[15]。除此之外,随着近些年研究的不断深入,人们也逐渐发现了其他一些被认为是导致慢性萎缩性胃炎发生肠上皮化生病变进展的因素,如本研究重点研究的体质类型及肠道菌群。现代医学缺乏有效治疗肠上皮化生的确切方法,无法对肠上皮化生的发生进行预防,将肠上皮化生的发展阻断,更加无法将肠上皮化生逆转过来。有研究表明,在肠上皮化生的防治、逆转过程中,中医药发挥着极为重要的作用。

慢性萎缩性胃炎伴肠上皮化生患者具有多样化的临床症状,中上腹疼痛、胀闷等是其主要临床表现,可伴恶心欲呕、胃脘嘈杂等消化道症状。中医认为,慢性萎缩性胃炎伴肠上皮化生属于“痞满”、“胃脘痛”等范畴。针对慢性萎缩性胃炎伴肠上皮化生的病因病机与辨证分型,各医家将不同的见解提了出来,普遍认为其病理属性为虚实夹杂。长期以来大多数学者认为,慢性萎缩性胃炎为本虚标实、虚实夹邪之证,可呈现出“浓”、“聚”、“凝”、“瘀”、“痰”等综合病理特点,故现代中医辨证分型主要包括血瘀质型、气虚质型、湿热质型、痰湿质型、阴虚质型、阳虚质型、气郁质型、特秉质型和平和质型9种类型[16]。然而“邪”为慢性萎缩性胃炎进展中的肠上皮化生病变的发病关键,然“邪”又由虚实之分,标实以血瘀、痰湿、气郁和湿热为主,标虚以气虚、阳虚和阴虚为主[17-18]。故本研究将中医体质类型分为病态体质(邪实体质、虚弱体质)和平和体质,并以肠道菌群门类和属类数据进行PCA 主成分分析显示,病态体质组和和平体质组在肠道菌群门类和属类的主成分上存在显著差异(R=-8.021,P=0.008),提示,慢性萎缩性胃炎伴肠上皮化生患者的病态体质与肠道微生态变化有关。其原因可能与病态体质所导致的“浓”、“聚”、“凝”、“瘀”、“痰”等可相互作用而损伤脾胃肠的运化功能,致中焦枢机不利,气机升降失调,导致肠道微生态变化而产生肠上皮化生病变等病理产物。

肠道微生态不仅可对胃肠功能产生重要影响,肠道菌群失衡也是导致胃肠疾病患者病情进展的重要原因。报道显示,肠道菌群失衡也是慢性萎缩性胃炎伴发肠上皮化生病变的危险因素,分析与肠道菌群失衡导致患者胃粘膜营养因子的缺乏,以及维生素缺乏有关[19]。目前文献报道主要集中于肠道单种菌属、菌门类、菌群复杂程度与慢性萎缩性胃炎病情进展之间的关系,综合总结文献显示,有益处肠道菌属包括双歧杆菌属、普氏菌属和另枝菌属,有害菌属则主要为 Dorea菌,其中双歧杆菌属是人体主要的益生菌之一,参与消化、吸收、代谢、营养、免疫等过程,在维持肠黏膜屏障完整性方面起重要作用[20];普氏菌属与慢性功能性肠胃功能障碍有着密切的相关性,是肠胃功能维持中不可或缺的有益菌属[21-22];另枝菌属对慢性萎缩性胃炎的炎症有缓解作用[23];而有害菌属Dorea则与慢性萎缩性胃炎的炎症加剧有关[24]。另外,厚壁菌门是一大类细菌,多数为革兰氏阳性,有细胞壁的结构,很多厚壁菌可以产生内生孢子,它可以抵抗脱水和极端环境。厚壁菌门细菌与肥胖相关,但厚壁菌门细菌降低也导致炎性应激反应,故也是慢性萎缩性胃炎伴发肠上皮化生病变的危险因素[25]。在本研究中,病态体质组的菌群复杂程度(Sobs指数、Chao 指数、Shannon 指数)、有益菌(双歧杆菌属、普氏菌属、另枝菌属)相对丰度、厚壁菌门相对丰度均低于和平体质组(P均<0.05),而有害菌 Dorea相对丰度高于和平体质组。同时体质分型(是否病态体质)与肠道菌群Chao1指数、肠道菌群Shannon指数、肠道菌群Sobs指数、双歧杆菌属相对丰度、普氏菌属相对丰度、另枝菌属相对丰度、厚壁菌门相对丰度均呈负相关,体质分型(是否病态体质)与有害菌Dorea相对丰度呈正相关,提示慢性萎缩性胃炎患者伴发肠上皮化生与肠道菌群丰度、菌群物种复杂度、菌群群落多样性均有密切的相关性。同时本研究结果还显示,体质分型(是否病态体质)与双歧杆菌属丰度比、乳杆菌属丰度比、乳球菌属丰度比、拟杆菌属丰度比、肠道菌群Chao1指数、肠道菌群Shannon呈正相关,体质分型(是否病态体质)与链球菌属丰度比、沙门菌属丰度比、瓦氏菌属丰度比、梭菌属丰度比、葡萄球菌属丰度比呈负相关。提示,慢性萎缩性胃炎伴肠上皮化生患者的病态体质与肠道菌群丰度、菌群物种复杂度、菌群群落多样性均有密切的相关性。