王建剛,胡宜濤,楊蘭艷
腸易激綜合征(irritable bowelsyndrome,IBS)屬于慢性功能性胃腸疾病,以反復發(fā)作的腹部不適、伴隨大便性狀和習慣的改變?yōu)橹饕R床特征,中國人群IBS 總患病率為6.5%[1]。IBS 發(fā)病機制復雜,多項研究發(fā)現(xiàn),腸道微生態(tài)失衡、炎癥介質(zhì)異常表達在IBS 發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)歸過程中始終發(fā)揮重要作用[2-3]。IBS 病人排便性狀改變可能與緊密連接的結(jié)構(gòu)和功能改變有關(guān)。血清連蛋白(Zonulin)可以調(diào)節(jié)細胞之間的緊密連接,并可以調(diào)節(jié)腸腔和血液之間的液體、大分子和白細胞的運動及防止微生物定殖[4]。單核細胞趨化蛋白-1(monocytechemotactic protein-1,MCP-1)為炎性反應重要的趨化因子,通過與靶細胞膜上相應受體結(jié)合,在炎癥反應、腫瘤生成和發(fā)展、免疫性疾病發(fā)生等方面發(fā)揮生物學功能[5-7]。本文通過檢測IBS 病人血清Zonulin、MCP-1水平,探討其與腸道菌群、炎癥反應及胃腸癥狀嚴重程度的相關(guān)性,以期為IBS 的臨床診斷和治療提供新的思路。
1.1 一般資料選取2017 年2 月至2020 年3 月云南省第三人民醫(yī)院收治的92例IBS病人作為研究對象,其中男39 例,女53 例;年齡(37.57±5.76)歲,范圍為25~50 歲;病程(6.85±1.19)年,范圍為2 個月~12 年。依據(jù)IBS 診斷標準[8]將以上病人分為便秘型IBS(IBS-C)35 例(IBS-C 組),腹瀉型IBS(IBS-D)57例(IBS-D 組)。納入標準:①研究對象符合IBS診斷標準;②病人自愿參加本研究且簽署同意書;③年齡≥18 歲。排除標準:①合并消化道器質(zhì)性疾病、消化道出血及消化道手術(shù)史;②合并嚴重內(nèi)科疾病、內(nèi)分泌疾病或嚴重感染者;③近4 周內(nèi)使用過微生態(tài)制劑、抗生素等藥物者;④既往有精神意識障礙病史者。同時納入同期于云南省第三人民醫(yī)院體檢的50例健康志愿者作為對照組。本研究符合《世界醫(yī)學協(xié)會赫爾辛基宣言》相關(guān)要求。三組一般資料比較,見表1。
表1 腸易激綜合征92例及對照組50例一般資料比較
1.2 方法 (1)抽取所有研究對象晨起空腹靜脈血3 mL置于防凝管內(nèi),室溫靜置20 min,3 000 r/min 離心10 min 取上清液,置于低溫(-80 ℃)保存。應用酶聯(lián)免疫吸附法檢測血清Zonulin、MCP-1、白介素-6(Interleukin-6,IL-6)、白介素-8(Interleukin-8,IL-8)、白細胞介-10(Interleukin-10,IL-10)水平,試劑盒均購自上海一研生物科技有限公司。(2)腸道菌群檢測:應用光岡法對腸道雙歧桿菌、乳桿菌、腸桿菌、腸球菌進行培養(yǎng),方法如下:無菌棉簽取適量中段新鮮的糞便5 g,加入5 mL厭氧稀釋液均勻,按10倍稀釋法連續(xù)稀釋至10-9,選擇合適的稀釋度分別接種于不同培養(yǎng)基中,每種稀釋度接種3 個平板。腸球菌采用需氧培養(yǎng)基培養(yǎng),雙歧桿菌、乳桿菌、腸桿菌采用厭氧培養(yǎng)基培養(yǎng)。取3個平板上菌落的平均數(shù),計算出每克標本中的菌含量。(3)IBS 臨床癥狀嚴重程度評分系統(tǒng)(IBS clinical symptom severity score system,IBS-SSS)從腹痛程度、頻率、腹脹程度、排便滿意度及對生活的影響5 個方面評估IBS 病人癥狀嚴重程度,評分越高,癥狀越嚴重[9]。
1.3 統(tǒng)計學方法數(shù)據(jù)應用SPSS 20.0 統(tǒng)計學軟件分析。計量資料以±s表示,三組方差齊性的組間比較采用單因素方差分析+LSD法,兩組間比較采用獨立樣本t檢驗。計數(shù)資料以例(%)表示,采用χ2檢驗。采用Pearson 相關(guān)性分析檢驗兩變量關(guān)聯(lián)程度。檢驗水準為α=0.05。
2.1 三組間Zonulin、MCP-1 水平比較 IBS-C、IBS-D 病人血清Zonulin 水平、MCP-1 水平較對照組高(P<0.05),IBS-D 組病人血清MCP-1 水平高于IBS-C組(P<0.05)。見表2。
表2 腸易激綜合征92例及對照組50例血清連蛋白(Zonulin)、單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1)水平比較/±s
表2 腸易激綜合征92例及對照組50例血清連蛋白(Zonulin)、單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1)水平比較/±s
組別對照組IBS-C組IBS-D組F值P值例數(shù)50 35 57 Zonulin/(μg/L)44.13±7.26 63.26±10.86 66.78±11.92 67.35<0.05 MCP-1/(ng/L)186.52±33.56 268.52±52.65 313.76±77.93 61.98<0.05
2.2 不同分組間腸道菌群、炎癥反應及胃腸癥狀嚴重程度比較 IBS-D 組乳桿菌、雙歧桿菌含量低于對照組和IBS-C 組,腸桿菌、腸球菌含量高于對照組和IBS-C 組(P<0.05),IBS-C 組乳桿菌、雙歧桿菌含量低于對照組,腸桿菌含量高于對照組(P<0.05);IBS-D 組IL-6、IL-8 水平高于對照組和IBS-C 組,IL-10水平低于對照組和IBS-C組(P<0.05),IBS-C組IL-6、IL-8 水平高于對照組(P<0.05);IBS-C 組和IBS-D 組IBS-SSS 評分差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表3。
表3 腸易激綜合征92例及對照組50例腸道菌群、炎癥反應及胃腸癥狀嚴重程度比較/±s
表3 腸易激綜合征92例及對照組50例腸道菌群、炎癥反應及胃腸癥狀嚴重程度比較/±s
指標乳桿菌/(CFU/g)雙歧桿菌/(CFU/g)腸桿菌/(CFU/g)腸球菌/(CFU/g)IL-6/(ng/L)IL-8/(ng/L)IL-10/(ng/L)IBS-SSS評分系統(tǒng)/分對照組(n=50)8.21±1.28 7.83±1.31 7.42±0.83 6.87±0.71 9.82±2.56 29.68±6.73 40.26±8.43 IBS-C組(n=35)6.96±0.98 7.02±1.15 8.18±0.92 7.02±0.86 16.59±4.63 38.93±10.25 36.71±7.29 275.26±82.63 IBS-D組(n=57)5.73±0.87 5.96±0.97 9.36±0.81 8.23±1.21 25.62±5.39 62.57±13.68 18.26±3.85 293.65±90.18 F值73.36 35.97 71.56 30.25 174.49 130.77 166.41 0.97 P值<0.05<0.05<0.05<0.05<0.05<0.05<0.05 0.334
2.3 Zonulin、MCP-1與腸道菌群、炎性因子及胃腸癥狀嚴重程度相關(guān)性比較 Pearson 相關(guān)分析顯示,IBS-C 組中血清Zonulin 水平與乳桿菌、雙歧桿菌含量呈負相關(guān)(P<0.05);IBS-D 組中血清Zonulin 水平與乳桿菌、雙歧桿菌含量呈負相關(guān)(P<0.05),Zonulin水平與腸桿菌含量、MCP-1 水平、IBS-SSS 評分呈正相關(guān)(P<0.05),MCP-1 水平與乳桿菌及雙歧桿菌含量、IL-10 水平呈負相關(guān)(P<0.05),與IL-6 及IL-8 水平、IBS-SSS評分呈正相關(guān)(P<0.05)。見表4。
表4 Zonulin、MCP-1與腸道菌群、炎性因子及胃腸癥狀嚴重程度相關(guān)性比較
隨著人們生活節(jié)奏的改變,IBS 發(fā)病率逐年上升,嚴重影響人們的身心健康和生活質(zhì)量,現(xiàn)有研究認為IBS 的發(fā)生可能與精神心理壓力、胃腸道動力異常、內(nèi)臟高靈敏度、腸道免疫和炎癥反應、“腦-腸-菌”軸失調(diào)、腸道微生態(tài)環(huán)境改變等因素有關(guān)[10]。炎癥反應在IBS 發(fā)生發(fā)展中的作用也日漸受到關(guān)注,促炎的細胞因子水平升高和抑炎的細胞因子分泌不足可能影響IBS的臨床表現(xiàn)和病程。Zonulin是可調(diào)節(jié)腸道屏障功能的生理性蛋白,可通過調(diào)控腸道緊密連接蛋白表達及分布而影響腸壁通透性、腸壁組織的機械屏障、細菌移位及全身炎癥[11]。本研究結(jié)果顯示,IBS 病人血清Zonulin 水平顯著高于對照組,提示IBS 病人出現(xiàn)明顯的結(jié)腸屏障作用異常,緊密連接蛋白表達降低,同時伴隨血清Zonulin 水平顯著增高。Singh 等[12]的研究結(jié)果顯示,IBS 病人血清Zonulin 水平上調(diào),且在IBS-C 和IBS-D 病人中,其血清Zonulin水平均與排便習慣和頻率有關(guān),這與本研究結(jié)論存在一定差異,推測可能是由于東西方人種的體質(zhì)不同。MCP-1 作為CC 趨化因子家族中的一員,是參與免疫細胞募集、成熟和激活的重要介質(zhì),能誘導IL-2、IL-6 或細胞黏附分子的合成,MCP-1 表達上調(diào)可誘發(fā)細胞凋亡,損傷組織。有研究發(fā)現(xiàn)[13],MCP-1可誘導促炎性巨噬細胞募集,誘導調(diào)節(jié)其他炎性因子的產(chǎn)生與釋放,啟動低度炎癥級聯(lián)反應,導致腸道炎性損傷。在IBS 病人血清中MCP-1水平上升,且IBS-D 病人血清MCP-1 水平高于IBS-C病人,MCP-1 黏附于內(nèi)皮細胞,有利于單核細胞移動、黏附遷移及誘導單核細胞轉(zhuǎn)化為巨噬細胞。巨噬細胞本身也可合成與分泌MCP-1,進一步增加血清中MCP-1 的水平。Chira 等[14]的研究顯示,IBS-D病人血清MCP-1 水平明顯高于健康者和IBS-C 病人,可能與脂質(zhì)過氧化或氧化應激有關(guān)的低度炎癥在IBS的發(fā)病機制中的作用相關(guān)。
腸道微生態(tài)異常在IBS 的發(fā)生及發(fā)展中起到較為重要作用。腸道菌群紊亂導致腸道黏膜屏障被破壞,腸道動力學變化,內(nèi)臟靈敏度過敏,可直接或通過菌群代謝產(chǎn)物間接調(diào)節(jié)炎癥反應[15],導致病人腹脹、腹痛、消化不良等諸多不適感。本研究中,與對照組相比,IBS-C 和IBS-D 病人的乳桿菌和雙歧桿菌含量明顯降低,且IBS-D 組低于IBS-C 組,腸桿菌含量明顯增高,且IBS-D 組高于IBS-C 組,這些研究結(jié)果均提示IBS 病人腸道菌群發(fā)生了改變,益生菌含量減少,致病菌含量增多,從而影響了正常的腸黏膜屏障結(jié)構(gòu)和免疫防御功能。不同亞型IBS 病人的腸道目標菌群水平也不同,這可能與不同亞型IBS 發(fā)病機制不同有關(guān)。胡樂義等[16]分析50 例IBS病人和25例健康志愿者腸道菌群變化,與對照組相比,IBS-D 病人腸桿菌含量明顯增加,雙歧桿菌及乳桿菌含量明顯減少,IBS-C 病人腸桿菌、雙歧桿菌及乳桿菌含量無明顯變化。以上結(jié)果與本研究結(jié)果存在一定差異,這可能與納入的研究對象飲食習慣、經(jīng)濟條件、生活環(huán)境存在差異有關(guān)。
作為炎性細胞因子,IL-6、IL-8 和IL-10 通過不同的途徑在機體的炎癥過程中發(fā)揮作用。IBS 病人的免疫調(diào)節(jié)因子(包括促炎和抗炎細胞因子)也發(fā)生了改變,促炎細胞因子,如IL-6、IL-8 水平升高,抑炎因子IL-10 水平降低[17]。實驗結(jié)果顯示在IBS 病人,尤其是IBS-D 病人血清的IL-6、IL-8 表達增加,IL-10表達減低,推測促炎因子和抑炎因子的失衡促進了炎癥的發(fā)生、發(fā)展和持續(xù)存在,導致局部腸組織損傷,最終表現(xiàn)出IBS-D 的臨床癥狀,進一步證實了炎癥和免疫異常在IBS-D 發(fā)病機制中起重要作用。IBS-C 組與對照組相比IL-10 水平無明顯變化,但IL-6、IL-8 水平高于對照組且低于IBS-D 組,推測IBS-C 病人免疫系統(tǒng)紊亂和炎癥反應程度較低,亦進一步說明在IBS 的不同分型存在不同的病理生理學機制,同時也提示不同亞型IBS 病人需要選取不同的藥物治療方案。
腸道緊密連接蛋白、腸道菌群的改變和腸道炎癥反應相互影響、互為因果,從不同角度影響IBS 的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)歸。本文研究結(jié)果顯示,對于IBS-D病人,血清Zonuli水平與乳桿菌、雙歧桿菌含量呈負相關(guān),與IBS-SSS 評分呈正相關(guān);血清MCP-1 水平與乳桿菌、雙歧桿菌含量及IL-10 水平呈負相關(guān),與IL-6、IL-8、MCP-1 水平呈正相關(guān)。而對于IBS-C 病人,血清MCP-1 與乳桿菌、雙歧桿菌含量呈負相關(guān)。腸道菌群通過調(diào)節(jié)腸道緊密連接蛋白和炎癥反應來影響腸道屏障功能。有動物研究顯示,益生菌可通過改善緊密連接相關(guān)蛋白從而恢復腸上皮細胞間緊密連接結(jié)構(gòu)的完整性,達到改善腸道的通透性、保護腸道機械屏障的目的;同時通過調(diào)控TLR4-NF-κB 信號通路及細胞因子平衡調(diào)節(jié)免疫屏障,減輕腸道細菌移位及慢性炎癥反應[18]。Moser等[19]研究顯示,IBS-D 病人口服合生元治療,隨著治療進展,病人血清Zonulin水平降低,IBS疾病嚴重程度也相應減輕。柯少雄等[20]研究顯示,IBS-D 病人腸道菌群的紊亂在腸道慢性、低級別炎癥的形成和維持中起著關(guān)鍵作用。對于IBS病人,尤其IBS-D病人,MCP-1、Zonulin 與腸道菌群、炎癥反應及疾病嚴重程度相關(guān),提示二者有希望作為臨床IBS 診斷和療效評價的輔助指標。
綜上所述,IBS 病人血清Zonulin、MCP-1 水平明顯增高,對于IBS 病人,尤其IBS-D 病人,MCP-1、Zonulin 與腸道菌群、炎癥反應及疾病嚴重程度相關(guān),這些結(jié)果有助于闡明IBS 病人腸道中改變的菌群結(jié)構(gòu)、腸道屏障相關(guān)蛋白、血清中的細胞因子與炎癥因子在IBS中的作用機制,對于IBS的診斷和療效評價具有一定指導意義。