牛高華 曹艷茹 趙然楚 王文峰 郭環(huán)宇 田敬英 武華
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·短篇論著·
ω-3魚油脂肪乳注射液對重癥急性胰腺炎患者腸道菌群及腸道微生物定植抗力的影響
牛高華曹艷茹趙然楚王文峰郭環(huán)宇田敬英武華
正常人體腸道內(nèi)寄居著數(shù)量龐大、種類繁多的微生物,以細(xì)菌為主,統(tǒng)稱為腸道菌群,其細(xì)胞總數(shù)高達(dá)1 014,種類>1 000種,是人體細(xì)胞總和的10倍[1],腸道菌群與宿主相互依存、相互制約,共同維系動(dòng)態(tài)的生態(tài)平衡,已成為人體不可或缺的一部分[2]。許多因素,例如手術(shù)、外傷、感染、腫瘤、疾病及不恰當(dāng)應(yīng)用抗生素均可影響腸道正常菌群的平衡,特別是危重癥患者,有時(shí)可喪失整個(gè)益生菌群,引發(fā)腸道菌群失調(diào)[3],腸黏膜細(xì)胞間的緊密連接下降、通透性增高,破壞腸黏膜屏障功能,引發(fā)細(xì)菌及內(nèi)毒素易位。重癥急性胰腺炎(SAP)患者因機(jī)體代謝嚴(yán)重紊亂,需要一段時(shí)間腸外營養(yǎng)支持,故細(xì)菌及內(nèi)毒素易位往往使SAP病情進(jìn)一步加重。尋找能夠穩(wěn)定腸道微生物定植力,保護(hù)腸黏膜屏障功能的治療方法成為臨床醫(yī)師面臨的工作重點(diǎn)。本研究應(yīng)用ω-3魚油脂肪乳注射液治療SAP患者,觀察患者腸道菌株及腸道微生物的定植抗力,評價(jià)ω-3魚油脂肪乳治療SAP的作用。
1.研究對象:收集2012年8月至2014年6月間山西醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院普外科及鄲城縣人民醫(yī)院普外科收治的30例SAP患者,診斷均符合中華外科學(xué)分會(huì)胰腺學(xué)組制訂的診治指南標(biāo)準(zhǔn)[4]。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)有24 h APACHEⅡ評分;(2)有48 h Ranson評分;(3)有72 h增強(qiáng)CT掃描資料;(4)不能進(jìn)食需要腸外營養(yǎng)支持至少7 d以上。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)入院未滿72 h;(2)資料不完整;(3)患者依從性差;(4)惡性腫瘤患者;(5)未控制的糖尿病、其他代謝性疾病患者;(6)嚴(yán)重出血性疾??;(7)某些急癥及危及生命的狀況;(8)嚴(yán)重肝腎功能異常和妊娠、哺乳期婦女。研究方案經(jīng)本院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(審核號:201178),所有患者或家屬均知情同意。按照隨機(jī)雙盲原則,采用SAS(8.0)統(tǒng)計(jì)軟件編程直接將患者分為ω-3魚油脂肪乳治療組和對照組,每組15例。
2.治療方法:對照組給予傳統(tǒng)治療,包括禁食、胃腸減壓、抑酸、抑制胰腺分泌、抗菌消炎、液體復(fù)蘇及常規(guī)營養(yǎng)支持(20%結(jié)構(gòu)脂肪乳制劑)等;ω-3魚油脂肪乳組在傳統(tǒng)治療基礎(chǔ)上應(yīng)用ω-3魚油脂肪乳注射液(尤文)替代20%結(jié)構(gòu)脂肪乳制劑,根據(jù)患者所需熱卡按25kCa·kg-1·d-1,糖脂比例1∶1,非蛋白熱卡(NPC)與氮之比例100~150 kCa∶1 g,微量元素補(bǔ)充相同。將葡萄糖、脂肪乳、氨基酸等營養(yǎng)素混合并配制成“全合一”(TNA)營養(yǎng)液后進(jìn)行輸注。輸注時(shí)間每天18~20 h。
3.細(xì)菌培養(yǎng):收集入院時(shí)及治療后3、7 d患者自然排出的新鮮大便10 g左右,置入?yún)捬跗績?nèi),30 min內(nèi)采用日本學(xué)者的光岡知足法[5-6]定量檢測糞便中雙歧桿菌、腸桿菌、腸球菌、乳酸桿菌含量。在無菌條件下取新鮮糞便0.5 g,連續(xù)10倍稀釋后接種于4種菌株相應(yīng)培養(yǎng)基平板上進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng),需氧菌置于37℃普通培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)48~72 h,厭氧菌置于37℃厭氧工作站培養(yǎng)48 h,光鏡下計(jì)數(shù)每克濕糞的菌落形成單位(colony forming unit,CFU),計(jì)算腸道微生物定植抗力。腸道微生物定植抗力為雙歧桿菌數(shù)與腸桿菌數(shù)的比值,即B/E值。同時(shí)將細(xì)菌鑒定到種屬。
1.患者一般資料:30例SAP患者中男性19例,女性11例,年齡21~70歲,平均50歲;BMI 16.5~27.6 kg/m2,平均22.5 kg/m2。對照組患者中男性10例,女性5例,平均年齡45歲,BMI(22.1±2.1)kg/m2,APACHEⅡ評分(15±2)分;ω-3魚油脂肪乳組患者分別為9例、6例、50歲、(21.8±1.3)kg/m2、(16±3)分。兩組差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,具有可比性。兩組患者均未見過敏、心悸、發(fā)熱、靜脈炎等不良反應(yīng)。對照組中2例并發(fā)胰腺假性囊腫形成、1例并發(fā)出血等;ω-3魚油脂肪乳組中2例并發(fā)胰腺假性囊腫。
2.腸道菌群數(shù)量及B/E值:入院時(shí)兩組患者的腸道菌數(shù)量及B/E值的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;治療后3 d兩組患者腸道雙歧桿菌、腸桿菌、腸球菌數(shù)量均較其入院時(shí)減少,乳酸桿菌數(shù)量較其入院時(shí)增加,B/E值增高;治療后7 d兩組患者腸道雙歧桿菌、乳酸桿菌數(shù)量、B/E值均較其治療后3 d進(jìn)一步增加,腸球菌數(shù)量進(jìn)一步減少,腸桿菌數(shù)量變化不大。治療后3、7 d,ω-3魚油脂肪乳組雙歧桿菌、乳酸桿菌數(shù)量、B/E值均顯著高于對照組,腸桿菌數(shù)量顯著低于對照組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,而腸球菌數(shù)量的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表1)。
討論腸道是人體最大的微生物生存場所,棲息著種類
表1 兩組腸道菌群數(shù)量和B/E值比較(log 10 CFU/g濕糞,
注:入院時(shí)兩組比較,F(xiàn)值分別為0.413、0.000、0.400、0.048、2.211,P值均>0.05;治療后3 d比較,F(xiàn)值分別為194.8、211.8、0.137、75.5、3.105,aP<0.05;7 d時(shí)比較,F(xiàn)值分別為216.6、14.5、0.708、93.2、348.0,aP<0.05
繁多和數(shù)量巨大的微生物,包括真菌、細(xì)菌和古細(xì)菌,這些微生物共同構(gòu)成了腸道的微生態(tài)系統(tǒng),對促進(jìn)食物消化、產(chǎn)生維生素等營養(yǎng)物質(zhì)、抵御外來致病菌入侵、促進(jìn)腸黏膜屏障功能完整、刺激免疫系統(tǒng)等方面有著重要作用,可視作“人體第二基因組”即元基因組學(xué)(Metagenomics)[7]。腸道正常菌群與腸黏膜緊密結(jié)合構(gòu)成腸道的生物屏障能通過占位效應(yīng)、營養(yǎng)競爭及其所分泌的各種代謝產(chǎn)物和細(xì)菌素等抑制條件致病菌的過度生長以及外來致病菌的入侵,從而維持腸道的微生態(tài)平衡[8]。腸道微生態(tài)平衡得益于厭氧菌中的雙歧桿菌及乳酸桿菌,其中雙歧桿菌對維持腸黏膜微生態(tài)屏障的完整性、對抗外來細(xì)菌定植及抑制腸道需氧的潛在致病菌群起到重要作用。
1971年荷蘭微生物學(xué)家Van der Waaij教授首次提出腸道微生物定植抗力(colonization resistance,CR)概念[9],是指腸道內(nèi)源性專性厭氧菌抑制消化道中主要需氧菌屬的潛在致病菌群數(shù)量的能力。吳仲文等[10]研究表明雙歧桿菌與腸桿菌的數(shù)量比值(B/E值)可作為腸道微生物定植抗力指標(biāo)應(yīng)用于臨床,B/E值>1表示腸道定植抗力正常,B/E值=1表示腸道定植抗力降低。腸道定植抗力降低時(shí)抵抗病原菌侵襲能力隨之降低,腸道需氧革蘭陰性菌過度生長,從而影響腸細(xì)胞攝取谷氨酰胺,導(dǎo)致腸黏膜屏障受損,更易于發(fā)生細(xì)菌及內(nèi)毒素易位。
臨床觀察及研究表明腸道是急危重患者菌血癥和(或)內(nèi)毒素血癥的源頭。SAP患者的腸黏膜屏障遭到破壞,腸道菌群發(fā)生改變,腸道微生物定植抗力降低,為腸源性感染及內(nèi)毒素易位提供了條件。如何有效改善、提高腸道微生物定植抗力,抑制腸道需氧菌過度生長及穩(wěn)定腸黏膜屏障功能成為預(yù)防SAP并發(fā)癥和改善SAP預(yù)后的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本研究結(jié)果顯示,ω-3魚油脂肪乳組及對照組在入院時(shí)腸道菌群差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,治療后兩組患者腸道雙歧桿菌均下降,乳酸桿菌數(shù)量均增加,ω-3魚油脂肪乳組的變化較對照組更顯著,考慮ω-3魚油脂肪乳注射液在抑制雙歧桿菌數(shù)量減少中發(fā)揮一定作用,但其可能的機(jī)制有待進(jìn)一步研究證實(shí)。治療期間腸桿菌及腸球菌數(shù)量均下降,但兩組患者腸球菌數(shù)量差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,而腸桿菌數(shù)量差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,可能原因是雙歧桿菌及乳酸桿菌抑制了需氧菌的生長繁殖。治療后3 d ω-3魚油脂肪乳組患者B/E值接近1.0,而對照組明顯小于1.0;治療后7 d ω-3魚油脂肪乳組B/E值明顯大于1.0,而對照組基本上等于1.0,兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,說明ω-3魚油脂肪乳組在穩(wěn)定腸道定植抗力優(yōu)于對照組,對控制腸源性感染及穩(wěn)定腸黏膜屏障功能有重要作用。由于本研究納入樣本量較少,仍需大樣本、多中心的臨床研究,提供更全面、更完善的臨床治療循證依據(jù)。
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(本文編輯:呂芳萍)
10.3760/cma.j.issn.1674-1935.2016.01.016
黎介壽院士腸道屏障專項(xiàng)基金(LJS-201217)
570102??冢D厢t(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院普外科(牛高華、趙然楚);河南鄲城縣人民醫(yī)院中醫(yī)科(曹艷茹),心內(nèi)科(王文峰、郭環(huán)宇),檢驗(yàn)科(田敬英);山西醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院普外科(武華)
武華,Email: taiyuanwuhua@aliyun.com
2015-08-20)