血浆5-HT水平、血清钾离子浓度及肠道菌群与功能性便秘的相关性

袁国立,王莹莹,刘小转

(商丘市中医院 肛肠科,河南 商丘 476000)

功能性便秘是肠道或者全身疾病所造成的原发性持续便秘,其发病机制复杂尚未完全阐明,常因为生活习惯、饮食因素、情绪和排便不良习惯所引起[1-2]。患者普遍存在严重排便困难、次数减少以及排便时间延长等临床症状,长期便秘将影响患者生活质量及身心健康。5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)作为肠黏膜重要的调节性神经递质,参与肠道运动及感觉调节过程,在肠道蠕动中发挥着重要的作用[3]。大肠运动与肠神经系统对大肠平滑肌的控制有关,而钾离子是肌肉运动和神经传导过程中发挥主要作用的重要离子之一[4]。有研究发现,钾离子与功能性便秘的发生发展过程密切相关。肠道菌群是人体肠道内的正常微生物,不仅可以促进肠道内微量元素的吸收更是起到促进消化提高人体免疫力的重要作用,而菌群的失衡常会造成胃肠道功能紊乱,进而引发便秘、腹泻和消化不良[5]。近年来,有多项研究发现功能型便秘患者普遍存在胃肠道菌群失调、功能紊乱等问题[6]。因此本研究选取67例功能性便秘患者和67例同期正常排便者临床资料进行分析,以探究血浆5-HT水平、血清钾离子浓度及肠道菌群与功能性便秘的相关性。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选取商丘市中医院2020年1月至2021年9月收治的67例功能性便秘患者作为试验组,将67例同期正常排便者作为对照组。试验组67例,男34例,女33例,年龄40～69(55.69±10.43)岁,体重指数(body mass index,BMI)20～24(21.98±1.07)kg·m-2,病程3～5(3.98±0.59)a;对照组67例,男32例,女35例,年龄40～69(56.12±10.89)岁,BMI 20～24(21.87±1.23)kg·m-2。两组患者上述一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05)。

1.2 选取标准

纳入标准:(1)符合《便秘的诊断及治疗》[6]中功能性便秘诊断标准;(2)精神正常可配合检查;(3)年龄>18岁。排除标准:(1)存在恶性肿瘤或自身免疫性疾病;(2)伴有心、肾、脑等严重器官功能障碍;(3)近期服用影响实验指标药物;(4)由肠易激综合征或者器质性病变引起的便秘;(5)妊娠期患者。本研究所有入选患者均为自愿参与,且签署知情同意书,本研究已经医院医学伦理委员会批准。

1.3 研究方法

1.3.1血浆5-HT水平检测

抽取两组入选者空腹静脉全血2.5 mL加入负压采血管内,再将其放入恒温水箱内静置1 h,高速离心分层,分离血浆送至检验科。血浆5-HT水平通过天津阿斯尔生物科技有限公司的检测试剂盒检测,方法为酶联免疫吸附法。

1.3.2血清钾离子浓度检测

抽取两组入选者空腹静脉全血2.5 mL加入负压采血管内,再将其放入恒温水箱内静置1 h,高速离心分层,分离血清送至检验科。采用美国贝克曼库尔特医疗有限公司的AU5800全自动生化分析仪进行检测。

1.3.3肠道菌群检测

获取两组入选者新鲜粪便5 g,放于密闭的无菌便盒中,并放于-80 ℃保存。采用无菌棉签挑取样本直接将其突破到载玻片上,40°推片,干燥后通过酒精火焰灯3次固定,并进行革兰染色,镜下观察细菌的总数以及球杆菌的比值。在9个灭菌离心管总加入9 g·L-1氯化钠注射液备用。御用天平秤获取1 g粪便置入离心管中,加入9 mL的9 g·L-1氯化钠注射液,震荡摇匀,并将标本稀释连同原液共10个稀释度。将双歧杆菌、乳酸菌数、肠球菌和肠杆菌分别接种于TPY培养基、MRS培养基、PZ培养基以及EMB培养基上,培养基购自青岛海博生物。每种稀释度3滴,分别获得平均数,将TPY、MRS以及BBE培养基放于厌氧罐内,并密封,放入37 ℃孵育箱内培育48 h,将EMB和PZ培养基放于37 ℃下培育24 h;通过平板活菌计数法,运用活菌计数的公式计算每克粪便内菌落蛋白的数值。

1.3.4Wexner便秘评分

Wexner便秘评分(Wexner continence grading scale,WCS)[7]总共由大便次数、排便困难、排空感、疼痛、排便时间、协助排便、排便失败以及病史等8个维度构成,总分为30分,得分越高代表患者便秘程度越高。

1.4 统计学分析

2 结果

2.1 血浆5-HT水平、血清钾离子浓度

试验组患者血浆5-HT和血清钾离子水平均低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

2.2 肠道菌群

试验组患者双歧杆菌和乳酸菌数量低于对照组,肠球菌和肠杆菌数量高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 试验组和对照组肠道菌群对比对比

2.3 WCS评分

对照组患者WCS评分[(3.65±0.68)分]低于试验组[(24.65±0.71)分],差异有统计学意义(t=8.292,P<0.001)。

2.4 血浆5-HT、血清钾离子以及肠道菌群与WCS评分的相关性

Pearson相关性分析发现:血浆5-HT水平、血清钾离子浓度、双歧杆菌以及乳酸菌数量与WCS评分呈负相关,肠球菌和肠杆菌数量与WCS评分呈正相关(P<0.05)。见表3。

表3 血浆5-HT、血清钾离子以及肠道菌群与WCS评分的相关性

3 讨论

功能性便秘的发病机制目前尚不明确,与环境、饮食、地域和遗传等影响因素有关,但长时间的便秘将会大大升高心血管和胃肠道疾病的风险,同时也是导致肠癌发生的危险因素之一,所以对于功能性便秘,病情评估并及时给予相应的诊断具有较为重要的临床意义[8]。但目前尚无有效的血清指标以及理想的治疗方案可运用于功能性便秘中。

5-HT也被称为血清素,作为杂环胺,主要广泛分布于中枢神经系统、肠神经系统及胃肠黏膜内分泌细胞内,占其总量的80%。5-HT可发挥兴奋性神经递质的效果,在胃肠平滑肌、胆碱能神经元和非胆碱能神经元中起到兴奋的效果,通过加快平滑肌收缩、加强肠蠕动等作用在消化过程中扮演着重要角色。5-HT能够对胃肠动力、内脏敏感度和肠道的分泌进行调节,在便秘的病理过程中发挥作用[9-10]。本研究结果显示,与对照组相比,试验组患者血浆5-HT水平更低。可见,功能性便秘患者血浆5-HT水平降低。5-HT在肠道内主要负责蠕动、水电解质和黏液分泌的功能,同时还可促进肠壁局部血液的流动,是一种非常重要的神经递质[11]。本研究结果显示,血浆5-HT水平与WCS评分呈负相关。这是因为,肠道可通过5-HT受体介到激活第二指令神经元,促进慢性奋突触后点位,引起肠壁的蠕动,而其水平的下降也相应降低肠壁的蠕动。

钾离子是人体离子成分含量前四位的离子之一,在参与肌肉运动和神经传导过程中起到有效的作用。机体钾离子会不断的在细胞内和体液进行交换,从而维持稳态。有研究认为,功能性病变患者与正常排便者血清钾离子差异无统计学意义[12]。这与本研究结果(与对照组相比,试验组患者血浆5-HT和血清钾离子水平均更低)不一致。考虑认为该结论分歧可能是由于病例样本收集较少引起。本研究结果显示,血清钾离子浓度与WCS评分呈负相关。这是因为,血钾离子较低会引起胃肠道平滑肌张力降低,肠蠕动功能降低,进而导致患者肠蠕动缓慢排便困难。

肠道菌群是维持机体健康的重要保障,同时也可作为生物屏障,避免致病菌的入侵和黏附。多种研究充分证明,肠道多种疾病的发生都伴随肠道菌群的改变,确切了肠道菌群紊乱在肠道疾病发病机制中起着重要作用[13]。乳酸菌和双歧杆菌是肠道中最常见的益生菌,可对细菌起到抵抗的效果。肠球菌和肠杆菌都是致病菌,据研究显示肠球菌等致病菌可刺激结肠对水的吸收导致大便干硬,加重患者大便干结排便困难的症状[14-15]。本研究结果显示,与对照组相比,试验组患者双歧杆菌和乳酸菌数量更少,肠球菌和肠杆菌数量更多,这与既往文献研究结果[16]一致。本研究结果显示,双歧杆菌以及乳酸菌数量与WCS评分呈负相关,肠球菌和肠杆菌数量与WCS评分呈正相关。这是因为,WCS评分越高,患者便秘情况越严重,而肠道菌群的失衡也更加严重,肠道菌群对于人体胃肠道功能的稳定起到重要作用,而双歧杆菌和乳酸菌的减少,同时肠球菌和肠杆菌数量的升高,会加剧便秘的病情[16]。

但本次研究尚未进行基础研究,并未明确血浆5-HT、血清钾离子以及肠道菌群与功能性便秘病情程度具体机制以及通路的关系,因此下次研究应展开基础性研究,为本次研究提供更有效的理论。

4 结论

功能性便秘的发病机制较为复杂,与血清5-HT、钾离子以及肠道菌群有关;血浆5-HT以及双歧杆菌以及乳酸菌数量与功能性便秘程度呈负相关;肠球菌和肠杆菌数量与功能性便秘程度呈正相关。