余文潔 綜述,鐘 玲 審校
(重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院腎內(nèi)科 400010)
尿毒癥患者消化道病變機(jī)制研究進(jìn)展
余文潔 綜述,鐘 玲△審校
(重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院腎內(nèi)科 400010)
尿毒癥;腸道菌群;腦-腸-微生物軸
近年來(lái)隨著腎臟替代治療技術(shù)的發(fā)展,尿毒癥患者的生存率有了明顯提高。但這類人群常合并有心力衰竭、難治性高血壓、貧血、骨代謝紊亂、營(yíng)養(yǎng)不良、皮膚瘙癢、消化道病變、心理障礙等多個(gè)并發(fā)癥,嚴(yán)重影響生活質(zhì)量。目前就尿毒癥患者消化道病變的研究越來(lái)越多,其中與腸道菌群、腦腸軸及下丘腦-垂體-腎上腺軸之間的關(guān)系備受重視,本文就尿毒癥患者胃腸道病變機(jī)制綜述如下。
消化道癥狀是尿毒癥患者最常見(jiàn)、最早、最突出的臨床表現(xiàn),形式多樣,如食欲下降、惡心、嘔吐、腹瀉、腹脹、腹痛、便秘、嘔血、黑便等。Urganci等[1]對(duì)19例長(zhǎng)期腹膜透析患者進(jìn)行電子胃十二指腸鏡檢查,發(fā)現(xiàn)內(nèi)鏡下存在消化道病變的占73.6%,其中出血性胃炎31.5%,出血性胃十二指腸炎26.3%,結(jié)節(jié)性胃炎10.5%,息肉10.5%。Hosoe等[2]對(duì)56例尿毒癥患者進(jìn)行膠囊內(nèi)鏡檢查,發(fā)現(xiàn)胃腸道病變的發(fā)生率為64.8%,其中胃黏膜損傷60.0%,血管病變29.0%,二者同時(shí)存在的占11.0%,提示這類患者普遍存在胃腸道病變。
尿毒癥患者消化道病變的機(jī)制復(fù)雜。其主要機(jī)制有:(1) 高濃度毒素作用。尿毒癥患者體內(nèi)尿素等毒素排除障礙,使腸道屏障緊密連接受損,屏障功能下降導(dǎo)致出血、糜爛;Vaziri 等[3]將健康人結(jié)腸細(xì)胞放在含有尿毒癥患者透析前血漿的培養(yǎng)基中,發(fā)現(xiàn)較對(duì)照組其跨細(xì)胞電阻明顯下降,緊密連接蛋白分解增多。Vaziri等[4]進(jìn)一步對(duì)尿毒癥小鼠胃腸道活檢并行蛋白質(zhì)印跡,發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)小鼠較對(duì)照組腸道緊密連接的關(guān)鍵蛋白明顯減少,其原因推測(cè)為尿毒癥小鼠胃腸道內(nèi)淤積的尿素及其副產(chǎn)物,在腸道細(xì)菌尿素酶的分解下,產(chǎn)生氫氧化銨(NH4OH),而后者可以分解腸道上皮細(xì)胞之間緊密連接的主要組成蛋白,導(dǎo)致腸道屏障功能失調(diào)。予口服木炭吸附劑后尿毒癥小鼠上皮緊密連接數(shù)量有恢復(fù),這間接說(shuō)明了毒素對(duì)胃腸道的影響。(2)局部血供障礙。尿毒癥患者常合并有動(dòng)脈硬化[5]及貧血,均會(huì)影響胃黏膜局部的血液供應(yīng),導(dǎo)致其屏障功能下降。(3)胃腸動(dòng)力異常。Furgala等[6]通過(guò)檢測(cè)尿毒癥患者胃肌電活動(dòng),證明該類人群胃動(dòng)力障礙。因此不能及時(shí)清除胃腸道內(nèi)殘?jiān)?、病原微生物、毒素等從而影響胃腸道功能。(4)胃泌素異常。腎衰竭導(dǎo)致對(duì)胃泌素的降解減少,同時(shí)血氨增加中和胃酸促進(jìn)胃泌素的分泌[7];另外由于鈣磷代謝紊亂繼發(fā)甲狀旁腺功能亢進(jìn)[8],協(xié)同引起胃泌素水平升高。而高胃泌素刺激胃黏膜壁細(xì)胞,增加胃酸的分泌,從而引起胃黏膜的糜爛、出血。(5)腸道菌群失調(diào)。使其失去正常菌群的保護(hù)作用,并可能出現(xiàn)定植菌的大量繁殖,導(dǎo)致胃腸道動(dòng)力異常、腸道屏障功能下降、局部炎癥甚至全身炎性反應(yīng)。
正常腸道菌群對(duì)人體是有益的,某些因素如抗菌藥物使用、飲食結(jié)構(gòu)改變、精神壓力等均可引起腸道內(nèi)菌群的改變,甚至轉(zhuǎn)變?yōu)椴±斫M合,對(duì)人體產(chǎn)生危害。有研究表明,慢性腎衰竭患者存在腸道菌群失調(diào),需氧菌過(guò)度生長(zhǎng),打破腸道正常菌群組合。Vaziri等[9]研究發(fā)現(xiàn)尿毒癥患者腸道內(nèi)腸桿菌科、鹽單胞菌科、假單胞菌科等均較健康對(duì)照組增加。
尿毒癥本身引起腸道菌群失調(diào)的原因有很多,其主要的機(jī)制有:(1) 體內(nèi)尿素、尿酸等毒性代謝廢物淤積、飲食限制及藥物干擾等[10],改變了腸道菌群生長(zhǎng)的微環(huán)境;胡白瑛[11]研究發(fā)現(xiàn)尿毒癥患者的血肌酐達(dá)到6~8 mg/dL時(shí)出現(xiàn)腸道內(nèi)細(xì)菌過(guò)度生長(zhǎng),而且細(xì)菌的種類和數(shù)量明顯高于健康人;對(duì)尿毒癥患者的大便進(jìn)行培養(yǎng),培養(yǎng)出多達(dá)8種細(xì)菌,其中肺炎克雷伯菌、福氏志賀菌、普通變形桿菌均為致病菌,提示尿毒癥患者腸道容納了外籍菌,已轉(zhuǎn)為病理組合。(2) 腸道功能下降,腸道內(nèi)未分解的食物殘?jiān)逊e,為細(xì)菌酶促反應(yīng)提供充足底物[12],導(dǎo)致大腸桿菌等大量繁殖,從而出現(xiàn)腸道菌群失調(diào)。(3) 抗菌藥物使用,由于機(jī)體免疫功能紊亂,抵抗力下降,感染發(fā)生率升高,抗菌藥物使用導(dǎo)致腸道內(nèi)敏感細(xì)菌被抑制,未被抑制的細(xì)菌便大量繁殖,從而引起腸道菌群失調(diào)。Aguileras等[13]實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)抗菌藥物可以減少2.5倍的腸道細(xì)菌總數(shù),誘導(dǎo)特定的菌群失調(diào)及細(xì)菌定植。(4) 尿毒癥患者面臨多種挑戰(zhàn),如長(zhǎng)期透析治療、不同的生活方式的適應(yīng)、飲食的限制、經(jīng)濟(jì)的壓力及可能的壽命縮短、認(rèn)知功能下降等帶來(lái)的精神壓力,均可以導(dǎo)致腸道菌群的失調(diào)。Bailey等[14]為制造社會(huì)應(yīng)激模型小鼠,使用PCR法測(cè)定其腸道菌群DNA,發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)小鼠腸道微生物的多樣性及豐富性均下降。Bailey等[14]認(rèn)為腸道菌群及應(yīng)激之間潛在的聯(lián)系與胃腸道紊亂癥狀有關(guān),表現(xiàn)為感覺(jué)和分泌異常,而沒(méi)有結(jié)構(gòu)上的改變。Zareie 等[15]發(fā)現(xiàn)避水應(yīng)激壓力可引起小鼠腸道菌群移位至腸系膜淋巴結(jié),而對(duì)照組及經(jīng)益生菌預(yù)處理后接受避水應(yīng)激的小鼠則無(wú)此現(xiàn)象,提示應(yīng)激對(duì)腸道菌群的影響。同樣,Knowles等[16]實(shí)驗(yàn)證明壓力環(huán)境會(huì)改變?nèi)祟惸c道菌群的組成。
2002年世界胃腸病學(xué)大會(huì)時(shí)提出了心因性動(dòng)力病這一概念,強(qiáng)調(diào)了心理因素在胃腸道病變的重要作用。腦與胃腸道之間可以雙向調(diào)節(jié),從而保持機(jī)體內(nèi)分泌、免疫、神經(jīng)功能的平衡,這一系統(tǒng)既往被稱為腦腸軸,但隨著對(duì)腸道菌群研究的深入,對(duì)腸道微生物的種類、功能等有更多的了解,而擴(kuò)展到包括腸道微生物在內(nèi)的腦-腸-微生物軸。
腦-腸-微生物軸包括中樞神經(jīng)系統(tǒng)、胃腸道微生物、免疫系統(tǒng)、神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)、自主神經(jīng)系統(tǒng)、局部腸神經(jīng)系統(tǒng)[17],在這二者之間通過(guò)傳遞神經(jīng)信號(hào)、內(nèi)分泌激素(下丘腦-垂體-腎上腺,HPA軸)、免疫因子及神經(jīng)遞質(zhì)將胃腸道微生物與中樞神經(jīng)系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)[18]。尿毒癥患者,由于體內(nèi)的微炎癥狀態(tài)、菌群失調(diào)、長(zhǎng)期心理-社會(huì)壓力等原因使尿毒癥患者較其他人群更易發(fā)生腦-腸-微生物軸平衡失調(diào)。
尿毒癥患者的微炎癥狀態(tài)發(fā)生機(jī)制復(fù)雜,其中腸道菌群失調(diào)是其原因之一。Wang等[19]通過(guò)使用PCR方法檢測(cè)尿毒癥小鼠血液、肝脾、腸系膜淋巴結(jié)及腸道菌群DNA,同時(shí)測(cè)量C-反應(yīng)蛋白、IL-6及二乙三胺五醋酸測(cè)定腸黏膜屏障通透性,發(fā)現(xiàn)部分尿毒癥小鼠存在腸道菌群失調(diào)及腸道菌群移位,同時(shí)伴有炎癥因子的升高,推測(cè)尿毒癥患者腸道微炎癥狀態(tài)與菌群失調(diào)有關(guān)。Wang等[20]同樣通過(guò)測(cè)量尿毒癥患者血液中細(xì)菌及反應(yīng)腸道屏障滲透性指標(biāo)乳酸鹽及超敏C-反應(yīng)蛋白,證明了此類人群腸道菌群移位的存在,并證明了與患者體內(nèi)微炎癥的發(fā)生有關(guān)聯(lián)。Al-Sadi等[21]研究發(fā)現(xiàn)促炎因子與抗炎因子共同管理腸道上皮屏障的緊密連接,當(dāng)炎癥因子增多時(shí)腸道上皮間的緊密連接遭到破壞,腸道滲透性增加,導(dǎo)致腸道內(nèi)致病菌及毒素如內(nèi)毒素入侵,進(jìn)一步激活免疫細(xì)胞、神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞。升高的炎癥因子如IL-1、IL-6刺激垂體前葉釋放促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH)[22],HPA軸功能亢進(jìn),出現(xiàn)疲憊、抑郁、內(nèi)臟感覺(jué)如痛覺(jué)等更敏感。HPA軸功能亢進(jìn)是目前普遍認(rèn)可的精神紊亂的發(fā)病機(jī)制之一。可見(jiàn)尿毒癥患者腸道菌群失調(diào)可以誘發(fā)抑郁、焦慮等精神異常。
尿毒癥患者HPA軸長(zhǎng)期功能亢進(jìn),高血皮質(zhì)酮刺激胃酸分泌、減少胃黏液分泌,導(dǎo)致對(duì)胃黏膜的破壞。遭受母嬰隔離的小鼠體內(nèi)促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素(CRH)釋放增加[23],直接刺激結(jié)腸細(xì)胞的膽堿能遞質(zhì)分泌,使離子分泌減少、水分泌動(dòng)力異常、腸道滲透性增加,使腸道黏膜表面的有毒物質(zhì)清除減少,而且腸道屏障滲透性增加則導(dǎo)致腸道菌群的移位,進(jìn)一步形成菌血癥等。
因此,慢性腎衰竭患者腸道菌群失調(diào)與長(zhǎng)期應(yīng)激之間形成惡性循環(huán),相互影響,加重病情。
對(duì)于尿毒癥患者的胃腸道病變治療難度大,主要針對(duì)多個(gè)靶點(diǎn)進(jìn)行治療。(1) 充分的透析及藥物治療以排除體內(nèi)淤積的毒素,減輕其對(duì)腸道屏障的破壞及恢復(fù)腸道內(nèi)環(huán)境。(2) 積極糾正貧血,增加胃腸道局部的血液供應(yīng)。(3) 糾正甲狀旁腺功能亢進(jìn),減少胃泌素的分泌,從而減少其對(duì)胃黏膜的刺激損傷作用。(4) 合理使用抗菌藥物,不濫用廣譜抗菌藥物;應(yīng)盡量使用致病菌敏感的抗菌藥物,減少口服抗菌藥物抗感染對(duì)腸道菌群的干擾。(5) 調(diào)節(jié)胃腸動(dòng)力,增加腸道代謝廢物的清除。(6) 使用微生物制劑恢復(fù)腸道菌群的生態(tài)平衡是目前比較新穎的方法,但其臨床遠(yuǎn)期效果有待進(jìn)一步證實(shí)。目前最常用的方法有口服各種益生菌、合生元和糞便微生物移植。Guida等[24]研究合生元治療尿毒癥患者,發(fā)現(xiàn)治療前后血中對(duì)甲酚濃度明顯下降,盡管患者的消化道癥狀沒(méi)有明顯緩解,但腸道菌群明顯恢復(fù),從而減少對(duì)甲酚等有毒物質(zhì)的來(lái)源。特別在早期慢性腎臟病患者中,可以延緩甚至遏制腎功能惡化。
長(zhǎng)久以來(lái),胃腸道尤其是腸道菌群處于被忽視地位,但是腸道菌群對(duì)于人體健康至關(guān)重要,腸道菌群失調(diào)可以引起全身微炎癥狀態(tài),加速腎臟病的進(jìn)展[25],并可引起此類患者精神異常。因此,在今后的臨床工作中,應(yīng)重視對(duì)尿毒癥患者胃腸道的管理。
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余文潔(1988-),在讀碩士,主要從事尿毒癥腸道菌群研究?!?/p>
,E-mail:zlhi92@sina.com。
述·
10.3969/j.issn.1671-8348.2015.14.046
R692.5
A
1671-8348(2015)14-1993-03
2014-12-18
2015-03-26)