溃疡性结肠炎患者血清单核细胞趋化蛋白-1、高迁移率族蛋白B1、肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-6和白细胞介素-10水平与肠道菌群的相关性

杜鹏程，韩 璠，谷九莲

(新乡医学院第三附属医院消化科，河南 新乡 453003)

溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)是一种常见的消化系统疾病，其主要临床症状为腹痛、腹泻、便血等，对患者的生活质量造成了较大的负面影响[1]。近年来，随着人们饮食习惯的改变，UC发生率呈升高趋势，有统计显示，我国UC发病率为 0.2%～0.5%[2]。UC的病因及发生机制尚未完全明确，多数学者认为患者的生活环境、免疫力、精神状况、遗传基因及肠道菌群等与该病的发生有密切关系，肠道菌群结构与UC的关系受到了众多学者的关注[3-4]。本研究旨在探讨UC患者血清单核细胞趋化蛋白-1(monocyte chemoa-ttractant protein-1,MCP-1)、高迁移率族蛋白B1(high mobility group protein B1,HMGB1)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)和白细胞介素-10(interleukin-10,IL-10)水平与肠道菌群的相关性。

1 资料与方法

1.1 一般资料选择2018年1月至2019年12月新乡医学院第三附属医院消化科收治的100例UC患者为研究对象，其中急性期45例(急性期组)，缓解期55例(缓解期组)。病例纳入标准：(1)符合UC诊断标准[5]，且经组织病理学检查确诊；(2)临床资料完整。排除标准：(1)有严重的心、肝、肾等功能障碍者；(2)合并出血性疾病者；(3)合并结肠肿瘤者；(4)肠道手术史者。急性期组：男23例，女22例；年龄23～82(46.5±10.8)岁，病程0.8～4.5(2.8±1.2)a。缓解期组：男30例，女性25例；年龄21～84(47.8±9.7)岁，病程0.9～4.2(3.0±1.1)a。另选择同期体检健康者50例为对照组，其中男25例，女25例，年龄21～79(45.3±9.2)岁。3组受试者的性别、年龄比较差异无统计学意义(P>0.05)，急性期组与缓解期组患者的病程比较差异无统计学意义(P>0.05)。本研究通过医院医学伦理委员会批准，所有患者签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 肠道菌群数量检测采集3组受试者新鲜粪便样本1.5 g，加入磷酸盐缓冲液9 mL，经震荡充分混合。取5个无菌试管，根据10倍稀释原则分别稀释至10-8，在无菌操作下取20 μL接种于不同培养基。双歧杆菌、乳酸杆菌、大肠埃希菌及拟杆菌均采用厌氧培养基进行培养，肠球菌采用需氧培养基培养，应用微生物鉴定系统(法国梅里埃公司)进行细菌鉴定，记录菌群数量。

1.2.2 血清MCP-1、HMGB1、TNF-α、IL-6、IL-10水平检测抽取3组受试者晨起空腹肘静脉血3 mL，3 000 r·min-1离心10 min，取上层血清，-80 ℃保存备测。采用酶联免疫吸附试验检测血清MCP-1、HMGB1、TNF-α、IL-6、IL-10水平，试剂盒购自武汉博士德生物工程有限公司，严格按照试剂盒说明书进行操作。

2 结果

2.1 3组受试者肠道菌群数量比较结果见表1。3组受试者肠道内双歧杆菌、乳酸杆菌、大肠埃希菌、肠球菌、拟杆菌的菌群数量比较差异有统计学意义(P<0.05)。急性期组患者肠道内双歧杆菌、乳酸杆菌数量低于缓解期组和对照组，差异有统计学意义(P<0.05)；缓解期组患者肠道内双歧杆菌、乳酸杆菌数量低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。急性期组患者肠道内大肠埃希菌、肠球菌、拟杆菌数量显著高于缓解期组和对照组，差异有统计学意义(P<0.05)；缓解期组患者肠道内大肠埃希菌、肠球菌、拟杆菌数量显著高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。

表1 3组患者肠道菌群数量比较

2.2 3组受试者血清MCP-1、HMGB1、TNF-α、IL-6及IL-10水平比较结果见表2。3组受试者血清MCP-1、HMGB1、TNF-α、IL-6、IL-10水平比较差异有统计学意义(P<0.05)。急性期组患者血清MCP-1、HMGB1、TNF-α、IL-6水平显著高于缓解期组和对照组，差异有统计学意义(P<0.05)；缓解期组患者血清MCP-1、HMGB1、TNF-α、IL-6水平显著高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。急性期组患者血清IL-10水平显著低于缓解期组和对照组，差异有统计学意义(P<0.05)；缓解期组患者血清IL-10水平显著低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。

表2 3组受试者血清MCP-1、HMGB1、TNF-α、IL-6及IL-10水平比较

2.3 UC患者血清MCP-1、HMGB1、TNF-α、IL-6、IL-10水平与肠道菌群的相关性结果见表3。UC患者血清MCP-1、HMGB1、TNF-α、IL-6水平与肠道内乳酸杆菌、双歧杆菌数量呈显著负相关(P<0.05)，与大肠埃希菌、肠球菌、拟杆菌数量呈显著正相关(P<0.05)。UC患者血清IL-10水平与肠道内双歧杆菌、乳酸杆菌数量呈显著正相关(P<0.05)，与大肠埃希菌、肠球菌、拟杆菌数量呈显著负相关(P<0.05)。

表3 UC患者血清MCP-1、HMGB1、TNF-α、IL-6、IL-10水平与肠道菌群的相关性

3 讨论

UC是一种慢性非特异性炎症疾病，常见于中青年人群[6]。UC发病机制尚不完全明确，机体免疫系统与肠道微生物相互作用是引起UC的重要原因，因此，肠道菌群分布可能与UC的发生有密切的相关性[7]。人体肠道内细菌量最多，常见的优势菌群包括双歧杆菌、乳酸杆菌等，能够为人体的消化与吸收产生大量的酶，有助于人体健康；但肠道内同时也存在着多种的条件致病菌，如肠球菌、肠杆菌、假单胞菌等，当免疫力下降时可异常繁殖并引起机体感染[8]。结肠是消化系统内细菌定植数量最密集的地方，其菌群数量占人体总数的2%～3%，其中以双歧杆菌、乳酸杆菌、大肠埃希菌等最为突出[9]。

正常情况下肠道菌群处于相互制约的状态，对肠道吸收、消化等具有直接影响，是构成人体功能的重要组成部分[10]。有研究发现，与健康人比较，UC患者肠道内优势菌群的数量显著减少，而肠杆菌、肠球菌的数量显著增加，肠道菌群失衡与UC的发生有一定的相关性[11]。本研究结果显示，急性期组患者肠道内双歧杆菌、乳酸杆菌数量低于缓解期组和对照组，缓解期组患者肠道内双歧杆菌、乳酸杆菌数量低于对照组；急性期组患者肠道内大肠埃希菌、肠球菌、拟杆菌数量显著高于缓解期组和对照组，缓解期组患者肠道内大肠埃希菌、肠球菌、拟杆菌数量显著高于对照组；提示随着UC患者病情严重程度的增加，优势菌群数量明显下降。

MCP-1是一种趋化因子，能够促进多种细胞因子及炎症介质的表达。HMGB1可激活天然免疫反应和获得免疫反应，同时也可激活单核细胞及巨噬细胞释放炎症因子，包括TNF-α、白细胞介素等。研究显示，HMGB1在UC的发生中起重要作用，其可与下游受体相互作用而引起炎症反应和免疫应答，导致肠道黏膜出现炎症、免疫反应[12]。TNF-α是一种炎症启动因子，主要由单核细胞和巨噬细胞分泌，在急相反应及细胞凋亡中起重要作用。IL-6是一种重要的促炎因子，有多种生物活性，其可诱导急相反应蛋白合成，引起炎症反应[13]。IL-10主要是由辅助性T细胞2产生，其能够抑制T细胞活化，从而抑制细胞免疫应答反应。本研究结果显示，急性期组患者血清MCP-1、HMGB1、TNF-α、IL-6水平显著高于缓解期组和对照组，缓解期组患者血清MCP-1、HMGB1、TNF-α、IL-6水平显著高于对照组；急性期组患者血清IL-10水平显著低于缓解期组和对照组，缓解期组患者血清IL-10水平显著低于对照组；UC患者血清MCP-1、HMGB1、TNF-α、IL-6水平与肠道内乳酸杆菌、双歧杆菌数量呈显著负相关，与大肠埃希菌、肠球菌、拟杆菌数量呈显著正相关；UC患者血清IL-10水平与肠道内双歧杆菌、乳酸杆菌数量呈显著正相关，与大肠埃希菌、肠球菌、拟杆菌数量呈显著负相关；提示UC患者炎症相关因子与肠道菌群失调有相关性。

综上所述，UC患者肠道菌群分布失衡，双歧杆菌、乳酸杆菌数量减少，大肠埃希菌、肠球菌、拟杆菌数量增加；UC患者血清MCP-1、HMGB1、TNF-α、IL-6、IL-10水平与肠道菌群数量存在相关性，临床可通过检测上述血清学指标来评价UC患者病情变化。