老年高血压患者肠道菌群变化及其与血清炎症指标的相关性

严培玲 罗永建 刘海丰 陈瑛 葛明浩

(宁波市镇海区人民医院 1心血管内科，浙江 宁波 315202；2全科；3消化内科；4宁波市镇海区中医医院；5宁波市镇海区庄市街道社区卫生服务中心)

高血压是老年人中常见的一种慢性疾病，随着社会经济的发展，近年来发病率不断上升。相对于健康人群，老年高血压患者出现肾脏疾病、心血管疾病、脑血管意外及死亡的风险显著增高〔1，2〕。美国的一项流行病学研究显示〔3〕，2013年全美有34%的死亡归因于高血压。因此，高血压给个人和社会造成了巨大的健康和经济负担。人体肠道可以被认为是一个多样性的生态系统，其中容纳了数以万亿的肠道菌群及分泌的代谢产物。人体肠道菌群失调与心血管系统疾病的发生发展密切相关，其中包括动脉粥样硬化、心力衰竭、高血压等〔4，5〕。而生物学研究发现，人体肠道菌群的失调会使肠道处于一种慢性炎症状态，其通过相应的细胞信号转导机制参与了高血压的发生和发展过程〔6〕。本研究旨在了解老年高血压患者的肠道菌群状况，探讨肠道菌群失调与血清炎症的相关性。

1 资料与方法

1.1研究对象 2016年12月至2018年1月在浙江省宁波市镇海区人民医院住院治疗的100例65岁以上的老年高血压患者作为观察组，同期接受体检的100例65岁以上的老年健康者作为对照组。本研究获得了医院伦理委员会批准，且受试者本人或家属均签署了知情同意书。观察组纳入标准符合世界卫生组织(WHO)高血压治疗指南的诊断标准，即3次以上非同日坐位收缩压≥140 mmHg和(或)舒张压≥90 mmHg。排除标准：近4 w内使用过抗生素或2 w内有急慢性感染史；患有糖尿病、肾功能不全、心肌梗死、心力衰竭、脑梗死、恶性肿瘤等疾病；有腹部手术、肠梗阻、胃肠功能紊乱病史；近1个月内有肝胆胰疾病所致的腹泻病史。观察组男58例，女42例，年龄65～89岁，平均(72.5±4.3)岁，平均体重指数(BMI，22.5±1.9)kg/m2；对照组男55例，女45例，年龄65～89岁，平均(71.8±4.5)岁，平均BMI(22.7±1.8)kg/m2。两组性别、年龄分布、BMI比较无显著差异(P>0.05)。

1.2粪便涂片检查 用无菌棉签取新鲜粪便直接涂抹在干净载玻片上，均匀推片，面积为1.0 cm×2.0 cm，自然干燥后经酒精灯火焰3次固定，革兰染色。油镜下观察革兰阳性菌与阴性菌、细菌总数。根据以下标准评价肠道菌群失调情况：①正常菌群：细菌总数在正常范围，革兰阳性杆菌多于革兰阴性杆菌，有少量革兰阳性球菌和革兰阴性球菌。②Ⅰ度失调：细菌总数稍有减少，革兰阳性杆菌稍减少，革兰阴性杆菌稍增加。③Ⅱ度失调：细菌总数明显减少，革兰阳性杆菌显著减少，革兰阴性杆菌显著增多，球杆比例倒置。④Ⅲ度失调：细菌总数极少，革兰阳性、阴性杆菌极少，出现类酵母样菌或葡萄球菌。

1.3肠道菌群培养及计数 收集两组新鲜粪便样本，加入无菌稀释液，接种在培养基上，进行培养和菌落(双歧杆菌、乳酸杆菌、大肠杆菌、肠球菌)计数，结果以每克粪便中菌落形成单位的对数值(lg CFU/g)表示。计算双歧杆菌/大肠杆菌总数比值(B/E值)。

1.4呼气氢浓度检测 对两组开展葡萄糖氢呼气试验(GHBT)，评估小肠细菌过生长状态(SIBO)。具体检测方法：运用自动呼气氢测试仪(HHBT-dw型，上海瑞阳医疗仪器设备有限公司)，首先测得空腹呼气氢浓度。然后让受试者口服葡萄糖50 g，每20 min检测试1次呼气氢浓度，共检测6次。只要有1次呼气氢浓度升高大于空腹值的12×106，即认为SIBO阳性；反之则为阴性。

1.514C-尿素呼气试验 运用了呼气试验胶囊和集气卡(上海威力德生物医疗有限公司)及幽门螺杆菌(Hp)自动测试仪(HUBT-C1型，上海威力德生物医疗有限公司)。受试者在检测前2 h内禁食禁饮，用温水帮助吞服1粒14C-尿素呼气试验胶囊。15 min后，对集气卡吹气，直到颜色变为淡黄色为止。将集气卡插入到自动测试仪上，观察结果。若读数≥100 dmp/mmol则认为Hp阳性；反之则为阴性。

1.6血清炎症指标 采集两组空腹静脉血，送检验科检测血清C反应蛋白(CRP)、白细胞介素(IL)-6、肿瘤坏死因子(TNF)-α炎症指标水平。

1.7统计学分析 采用SPSS19.0软件进行t检验、χ2检验、Pearson相关分析。

2 结 果

2.1粪便涂片检查结果比较 粪便涂片镜检结果显示，观察组菌群正常35例，Ⅰ度菌群失调49例，Ⅱ度菌群失调16例；而对照组菌群正常92例，Ⅰ度菌群失调8例，无Ⅱ度菌群失调。

2.2肠道菌群分布比较 观察组大肠杆菌、肠球菌的菌落数显著高于对照组(P<0.01)，而双歧杆菌、乳酸杆菌的菌落数及B/E值则显著低于对照组(P<0.05)。见表1。

表1 两组肠道菌群计数比较

2.3SIBO和Hp感染情况比较 观察组SIBO阳性人数(74例)、Hp阳性人数(78例)均显著高于对照组(8例、15例，P<0.01,P<0.05)。

2.4血清炎症指标比较 观察组CRP、IL-6、TNF-α水平显著高于对照组(P<0.05，P<0.001),见表2。

表2 两组血清炎症指标比较

2.5相关性分析 高血压患者双歧杆菌、乳酸杆菌水平与CRP、IL-6、TNF-α水平呈负相关(P<0.01,P<0.001)；大肠杆菌、肠球菌水平与CRP、IL-6、TNF-α水平呈正相关(P<0.01,P<0.001)，见表3。

表3 高血压患者肠道菌群与血清炎症指标的相关性

3 讨 论

人体的肠道微生物成千上万，构成了复杂的肠道菌群，不仅对机体的消化功能产生重要影响，还参与了营养物质代谢、机体免疫调节、肠道炎症等生理病理过程〔7〕。高血压的发病机制十分复杂，目前仍然未完全阐明，其受到了遗传因素和环境因素的共同作用和影响。在机体中，肾素-血管紧张素系统(RAS)是血压调节的主要途径，血管紧张素(Ang)-Ⅱ可作用于靶血管，起到升高血压的作用〔8〕。研究报道，人体肠道菌群失调在高血压的发生发展过程中发挥了重要作用〔9，10〕。

SIBO作为肠道微生态紊乱的指标，也是菌群失调的反映。本研究表明高血压患者的益生菌数量显著减少。

肠道菌群的主要代谢产物包括三甲胺-N-氧化物(TMAO)和短链脂肪酸(SCFA)。TMAO主要来源于磷脂酰胆碱的代谢，磷脂酰胆碱在肠道微生物群的作用下代谢产生气体三甲胺(TMA)，其经过黄素单加氧酶(FMO)作用代谢产生TMAO〔11〕。研究报道，血浆高水平TMAO与心血管疾病风险增高密切相关〔12〕。TMAO不会直接影响血压，但会作用于Ang-Ⅱ，延长其血流动力学效应〔13〕。一项大型队列研究报道，血浆TMAO水平高于正常值4倍，高血压患病风险会增高2.5倍〔14〕。与TMAO相反，SCFA则有利于血压控制。SCFA指少于6个碳的挥发性脂肪酸，由不可消化的碳水化合物和蛋白质经结肠细菌发酵而生成，含量最多的SCFA是乙酸、丙酸和丁酸〔15〕。SCFA主要在肠道远端会被快速吸收，主要通过结合肾脏、心脏、交感神经节和血管中的嗅觉受体(Olfr)78和G蛋白耦联受体(Gpr)41来调节血压〔16〕。SCFA能够发挥维持上皮屏障、降低炎症水平、减少交感神经活动的功能降低血压。而双歧杆菌、乳酸杆菌等益生菌代谢产生的TMAO水平较低，SCFA水平较高，具有降血压的调节作用〔17〕。因而高血压患者会出现双歧杆菌和乳酸杆菌减少，而大肠杆菌和肠球菌增多的肠道菌群失调表现。

本研究结果与高血压患者肠道双歧杆菌、乳酸杆菌等益生菌含量减少有关。研究报道，双歧杆菌能分泌热稳定蛋白，对Hp有抑制作用；乳酸杆菌不但能耐受胃酸和胆汁的破坏，还能耐受胃蛋白酶的水解，对Hp也有抑制和杀灭作用〔18〕。另外，本研究还证实了高血压与机体慢性炎症状态的相关性。与菌群产生的SCFA水平密切相关。研究报道，在脂肪细胞、肠上皮细胞和免疫细胞中表达的Gpr43对于中性粒细胞等炎症细胞的募集过程至关重要〔19〕。Kishida等〔20〕报道，相比于正常小鼠，GPR43缺陷小鼠的血清炎症因子水平显著升高。而SCFA可与Gpr43结合，抑制其活性作用，从而使炎症水平降低。此外，SCFAs还可以通过抑制核因子κB来减少炎性细胞因子的产生〔21〕。

本研究尚存在一定的局限性。首先，研究纳入的样本量有限，且选取了在医院接受体检的健康人群作为对照组，无法反映社区健康人群的普遍性；因此还需开展大样本的前瞻性随机对照试验，对普通健康人群的肠道菌群变化进行随访研究。此外，肠道菌群紊乱和高血压之间的确定性关系还必须通过菌群移植实验进一步验证。