急性腹部钝性伤休克患者肠道菌群特征观察

陈 川，官 禹，黄扬眉,杨 柳,张 杨,王瓒宇

1.泸州市人民医院肝胆外科,四川 泸州 646000；2.泸州市人民医院普外科,四川 泸州 646000;3.重庆市急救医疗中心,重庆 400014

腹部钝性伤属于外科常见急症之一，常因病情发展迅速、危险性大而引起患者腹腔内脏器大出血及感染，从而威胁其生命[1]。急性腹部钝性伤占所有损伤性疾病的13%，具有较高的致死率，可因实质脏器出血，空腔脏器引起腹腔感染、脓毒症而导致休克。目前临床主要通过腹腔镜进行对症诊疗，虽然取得一定效果，但并不能很有效地降低病死率[2-3]。随着肠道菌群免疫学说在临床上的盛行，创伤性休克患者被认为体内通常会伴随肠道菌群紊乱，进而影响其肠黏膜屏障功能，使得机体代谢平衡及免疫功能受到影响，进而改变患者预后[4]。既往研究多对颅脑损伤患者体内肠道菌群进行观察，但较少有对急性腹部钝性伤休克患者体内肠道菌群进行研究，因而需要增加相关指标的观察以进行证实[5-7]。本研究回顾性分析2016年10月—2020年10月泸州市人民医院肝胆外科、普外科治疗的80例急性腹部钝性伤休克患者作为研究对象，探讨急性腹部钝性伤休克患者肠道菌群特征。

资料与方法

1 一般资料

纳入标准：(1)年龄18～65岁；(2)根据临床症状及超声影像学检查，观察组均被证实为腹部钝性伤，且有明确创伤史，对照组经检查均未存在明显异常[7]。排除标准：(1)因其他原因引起的休克；(2)脑、心、肺等器官存在明显器质性障碍；(3)入组前1个月内使用过抗生素或微生态制剂等；(4)伴有其他腹部疾病或合并恶性肿瘤；(5)既往消化道病史、腹部手术史等。

本组收治的80例急性腹部钝性伤休克患者作为观察组，同期来笔者医院接受体格检查的80例健康志愿者进行对照研究纳入对照组。观察组：男性46例，女性34例；年龄34～59岁，平均46.7岁；体质量指数(BMI)19～26kg/m2，平均22.6kg/m2；道路交通伤42例，高处坠落伤34例，其他4例。受伤类型(脏器损伤失血性休克原因)：肾损伤26例，肝破裂15例，脾破裂14例，腹膜后血肿14例，其他11例。对照组：男性48例，女性32例；年龄35～58岁，平均46.9岁；BMI 19～26kg/m2，平均22.9kg/m2。比较两组性别、年龄、BMI等一般资料，差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。本研究获笔者医院医学伦理委员会批准(301208109)。

2 方法

(1)肠道菌群检测：观察组患者系因道路交通伤、坠落伤等致创伤性休克(部分有肠道损伤)，入院后(治疗前由医师肛门指检时提取)收集被试者新鲜粪便0.5g；对照组收集等量标本。由同一检验科医学工作人员采用无菌棉签挑取，将其直接涂抹于洁净的玻片上，以30°～40°角匀速推片，面积(1～1.5)cm至2cm，溶解后提取DNA，采用16S测序对其进行聚合酶链式反应扩增，并鉴定其中肠道菌群数量。根据菌体大小、形状、排列、染色、芽孢等确定菌种，选择合适的培养基放置于恒温厌氧菌培养箱中进行培养，将培养试管中的菌落计数进行称重，计算每克湿便中的细菌数[8]。(2)血液采集：分别于两组入院后(观察组治疗前)采集被试者空腹静脉血5mL，离心后采用酶联免疫吸附法检测血清降钙素原、二胺氧化酶水平，采用基质偶氮显色法检测内毒素水平，采用活性比色法检测血清D-乳酸水平，仪器为美国贝克曼公司生产的AU700型全自动生化分析仪，试剂盒均为配套。(3)治疗：患者休克程度根据高级创伤生命支持(ATLS)分级标准定义为II～III级休克，估计失血量为750～2 000mL,平均1 200mL；肝、肾、脾损伤患者行相应修补术或切除术等治疗；腹膜后血肿、肠道破裂患者行血肿清除术及部分肠道切除及修补术等治疗。

3 观察指标

(1)比较两组粪便标本中双歧杆菌、葡萄球菌、乳酸菌、肠杆菌、肠球菌韦荣球菌、梭状芽胞杆菌、假单胞菌、真菌、类杆菌等菌群种类表达情况；(2)比较两组肠道黏膜屏障功能，包括降钙素原、D-乳酸、二胺氧化酶、内毒素水平；(3)对急性腹部钝性伤休克患者进行院内生存情况随访，以死亡为终点事件，观察院内28d内死亡情况，通过Kaplan-Meier法绘制生存曲线分析生存情况；(4)通过Spearman系数分析腹部钝性伤休克患者肠道菌群表达与其肠道黏膜屏障功能及院内病死率的关系。

4 统计学分析

结 果

观察组双歧杆菌、乳酸菌数量显著低于对照组，葡萄球菌数量显著高于对照组(P<0.05)。见表1。降钙素原、D-乳酸、二胺氧化酶、内毒素数量也显著高于对照组(P<0.05)。见表2。

表1 两组肠道菌群数量情况比较

表2 两组患者肠黏膜屏障功能比较

组别韦荣球菌梭状芽胞杆菌假单胞菌真菌类杆菌观察组(n=80)3.33±0.712.24±0.752.95±0.421.22±0.218.86±3.17对照组(n=80)3.47±0.672.04±0.693.07±0.461.18±0.199.26±2.19t值1.2831.7551.7231.2630.929P值0.2020.0810.0870.2080.355

观察组院内28d内死亡18例，生存率为77.50%(62/80)。采用Kaplan-Meier法绘制生存曲线，见图1。其体内双歧杆菌、乳酸菌数量与降钙素原、D-乳酸、二胺氧化酶、内毒素、院内病死率呈明显负相关(P<0.05)，葡萄球菌数量与降钙素原D-乳酸、二胺氧化酶、内毒素、院内病死率呈明显正相关(P<0.05)。见表3。

图1 急性腹部钝性伤休克患者院内生存曲线图

表3 肠道菌群数量与患者黏膜屏障功能及院内病死率的相关性分析

讨 论

正常情况下，人类的肠道中存在数量庞大、种类繁多的微生物群，各肠道菌群通过互相制约、互相依存共同促进宿主营养、免疫、生长作用的完善[9]。而急性腹部钝性伤休克患者因为已处于机体代谢异常状态，其肠道菌群也很容易因为外环境的改变而发生微生态失衡，引发各种免疫障碍，从而影响其预后[10]。目前研究表明，肠道菌群结构及多样性改变与众多炎症及代谢疾病的发生发展密切相关，如糖尿病、肥胖、肝硬化等，因而也可能在急性腹部钝性伤休克患者中呈现异常表达[11]。本研究通过对急性腹部钝性伤休克患者体内菌群表达进行观察，以期为未来该病的临床治疗提供新思路。

本研究结果显示，观察组双歧杆菌、乳酸菌数量显著低于对照组，葡萄球菌数量显著高于对照组，提示双歧杆菌、乳酸菌、葡萄球菌等菌类可能在急性腹部钝性伤休克机制中发挥重要作用。按照三域系统方法进行分类，正常人肠道菌群主要由厚壁菌门和拟杆菌门组成，占其肠道内总菌群数量的89%～98%，而急重症患者肠道菌群则呈现低种群多样性，其关键共生菌减少而个别菌群出现过度繁殖情况，引起肠道内微生态失衡[12]。双歧杆菌和乳酸菌均为人体内的有益菌，其具有调节肠道内菌群，维持肠内微生态平衡的功能，可通过保证局部微循环来减少炎症及血管反应对肠道内环境的影响，而肠道内环境的稳定又有利于其免疫活性的增加，通过维持辅助性T细胞群1/辅助性T细胞群2(Th1/Th2)平衡，改善其免疫功能，减轻患者体内炎症反应，从而实现改善预后的效果。而葡萄球菌作为一类致病菌，其可通过生成血浆凝固酶、葡萄球菌溶血素、杀白细胞素、肠毒素、毒性休克综合毒素等多种毒素或酶作用于人体，使其发生休克或代谢紊乱，引起预后不良[13]。

本研究观察组降钙素原、D-乳酸、二胺氧化酶、内毒素数量显著高于对照组，提示急性腹部钝性伤休克患者存在明显肠道黏膜功能受损。肠黏膜机械屏障、免疫屏障、生物屏障目前被认为是肠黏膜屏障的主要构成部分，而生物屏障即由肠道内正常菌群构成，可通过调节机体免疫功能、影响肠道蠕动来对抗外源致病菌[14]。降钙素原一般情况下是由甲状腺C细胞11号染色体短臂上的CALC-1(calcitonin gene-1)基因编码，其可经特异性肽链内切酶裂解为降钙素或钙抑肽，腹部钝性伤休克患者因为体内炎性反应加重，细菌组织结构直接诱导细胞内信号传导释放降钙素原，机体损伤加重，死亡风险增加。D-乳酸具有一元羧酸的典型化学性质，乳酸越浓自身酯化趋势越强，而乳酸的大量堆积表明患者体内代谢功能受到严重影响，大量毒素沉积于体内而不能排出，进而影响其预后。二胺氧化酶活性与黏膜细胞的核酸和蛋白合成密切相关，能够反映肠道机械屏障的完整性和损伤程度[15]。内毒素是革兰氏阴性细菌细胞壁中的一种成分，即称脂多糖，对宿主存在一定毒性，其毒性成分主要为类脂质A，内毒素位于细胞壁的最外层，覆盖于细胞壁的黏肽上可引起发热、微循环障碍、内毒素休克及播散性血管内凝血等，从而破坏机体正常功能。

急性腹部钝性伤休克患者进行院内生存情况调查显示28d内生存率为77.50%，提示患者肠道细菌紊乱可能增加死亡风险。张华等[16]研究显示，急性腹部钝性伤休克可引起患者腹腔内实质性脏器损伤，导致其腹腔内大出血，而其激发的胆汁性腹膜炎或其他感染，则会直接危及其生命，增加病死率，与本研究结果相符。

本研究也通过Spearman系数对其相关性进行分析，证实急性腹部钝性伤休克患者体内双歧杆菌、乳酸菌数量与降钙素原、D-乳酸、二胺氧化酶、内毒素、院内病死率呈明显负相关，葡萄球菌数量与降钙素原D-乳酸、二胺氧化酶、内毒素、院内病死率呈明显正相关。肠道屏障具有对抗外源致病菌的作用，从而抑制致病菌在肠黏膜内的生长、黏附、定植，阻断其对肠黏膜的破坏与血行转移，加强结肠肠上皮细胞紧密连接蛋白的表达，增强机械屏障，更好地发挥抗炎、抗感染的作用[17]。双歧杆菌、乳酸菌数量的增加能减少致病菌对肠黏膜屏障的损坏，降低其进入体循环、加快全身炎症反应的风险。

综上，急性腹部钝性伤休克患者体内肠道菌群葡萄球菌高表达为主，同时也会出现双歧杆菌、乳酸菌的异常低表达，肠道黏膜屏障破坏严重，临床医师应增加益生菌辅助治疗对其预后进行改善。