甲烷氢呼气试验在非酒精性脂肪性肝病患者中的应用*

李 瑞 崔立红△

1.南方医科大学第二临床医学院 (广东 广州， 510280) 2.中国人民解放军总医院第六医学中心消化内科

由于人们饮食结构的改变和生活水平的改善，非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)的发病率逐渐升高，且呈低龄化起病趋势[1]。NAFLD是由于肝脏脂质堆积而引发的肝细胞损伤、炎症以及纤维化，进而导致更严重的肝脏疾病，如非酒精性脂肪性肝炎、肝硬化以及肝细胞癌等[2]。NAFLD是一种复杂的、多因素的疾病，其发病机制并未完全阐明[3]，由于肠道和肝脏的解剖关系，近几年较多研究发现肠道菌群与NAFLD有密切联系[4-6]，有报道小肠细菌过度生长(SIBO)与 NAFLD 高度相关，可能促进疾病的发生发展[7]。本研究采用以乳果糖为底物的甲烷氢呼气试验，检测NAFLD患者SIBO的发生率及口盲传输时间的变化，探讨二者的关系以指导临床治疗。

1 资料与方法

1.1 研究对象 选取2019年6月至2021年6月就诊于我院消化科门诊、住院部的NAFLD患者94例，NAFLD诊断标准参照NAFLD诊疗指南(2010年修订版)的超声诊断标准[8]，其中男46例，女48例，年龄(54.79±8.57)岁。选取同期来院健康查体者40例为对照组，其中男22例，女18例，年龄(56.35±10.39)岁。两组人员的性别、年龄差异无统计学意义(P<0.05)，具有可比性。根据NAFLD诊断标准，本研究除外有病毒性肝炎、原发性肝癌、药物性肝病、自身免疫性肝病、肝豆状核变性、全肠外营养、肝硬化等可导致脂肪肝的疾病，无饮酒史或饮酒折合乙醇量男性<140 g/周 (女性<70 g/周)；无严重心肺功能不全、慢性肾功能不全者，未合并有甲状腺疾病、糖尿病、结缔组织病、肠易激综合征及神经系统疾病等有可能影响胃肠动力的疾病。所有研究对象近4周内未服用过抗菌素、制酸药、微生态制剂、莫沙必利及乳果糖等对胃肠动力有影响的药物；无乳糖不耐受症状；既往无腹部手术史；除外妊娠期及哺乳期妇女。

1.2 观察指标及方法

1.2.1 临床资料收集 所有入选者均进行体重、身高的测量，并计算身体质量指数(BMI)。禁食、水8 h以上后接受腹部超声检查及肝功能检测包括谷氨酰转肽酶(GGT)、丙氨酸氨基转氨酶(ALT)、天门冬氨酸氨基转氨酶(AST)、碱性磷酸酶(ALP)、总胆红素(TBil)、白蛋白(Alb)、凝血酶原时间(PT)；血脂检测包括血清甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)等。由本院检验科负责血生化指标检测，腹部彩超由超声室高年资特定人员负责。24.0 kg/m2≤BMI<28.0 kg/m2诊断为超重，BMI≥28.0 kg/m2为肥胖[9]。

1.2.2 甲烷-氢呼气试验 所有检测者近2周内无灌肠术及行肠镜检查，无急性肠炎史; 检查前24 h禁食麦面制品、豆制品、高纤维素蔬菜、乳制品等产氢气的食品，并避免饱餐; 检查前12 h需禁食水；检查当日晨刷牙漱口，禁止吸烟(包括避免二手烟)。检查过程中需保持安静清醒，避免剧烈活动[10]。研究由甲烷-氢气呼出气体分析仪(BreathTracker)(美国Quintron公司)检测，呼气样本中的甲烷气及氢气浓度以ppm(即百万分之几氢气/甲烷气含量)表示。将仪器校准后绘制标准曲线，确保稳定性，然后将测定的空腹呼气中氢气和甲烷气的浓度计为基础值，嘱受试者快速服用乳果糖口服溶液10 ml，之后每隔30 min呼气1次，测定呼气中的甲烷气、氢气浓度，检测至3 h，记录各时间点氢气、甲烷气浓度值，分别绘制时间-呼气氢气、甲烷气浓度曲线。

SIBO的诊断标准[11]：口服乳果糖120 min内存在以下任意一种情况即可确诊：①氢气浓度基础值>20 ppm;②甲烷和氢气浓度之和升高>基础值15 ppm;③甲烷浓度升高>基础值12 ppm;④整个检查过程中出现双峰曲线。自口服乳果糖开始计时，呼气中氢气排出升高所需的时间即代表口至盲肠传递时间，即为口盲传输时间(OCTT)，正常值为60～120 min，>120 min为OCTT延长，<60 min为OCTT缩短。

1.3 统计学方法 应用 SPSS20.0统计学软件分析。计量资料以均数±标准差表示，两组比较采用t检验，3组间样本均数比较采用单因素方差分析,若方差齐性用LSD法多重比较，若方差不齐性用Dunnett′s T3多重比较。计数资料用例数(n)和率(%)表示，统计学分析采用χ2检验，当n<40时，使用fisher确切概率法。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组人员一般情况及肝功能等指标检测结果 根据受试者身高、体重计算BMI，NAFLD超重及肥胖人数为68例，其中SIBO阳性超重及肥胖人数为39例，经统计学分析BMI在SIBO阳性组和阴性组患者中的差异无统计学意义(P<0.05)，但均高于对照组人员(P<0.01)，提示BMI异常者更容易患NAFLD。见表1。

表1 两组人员BMI及血生化等指标比较

2.2 两组人员SIBO发生率的比较 对照组人员中SIBO阳性11例，SIBO阴性29例，SIBO阳性率为27.50%。NAFLD组中SIBO阳性55例，SIBO阴性39例，SIBO阳性率为58.51%，其中NAFLD组SIBO阳性者30例出现腹胀症状，并伴有大便干结、排便费力等表现。两组人员SIBO发生率进行χ2检验，差异有统计学意义(χ2=10.796，P=0.001)。

2.3 两组人员甲烷氢呼气结果分析 见表2。

表2 两组人员甲烷氢呼气结果比较

3 讨论

目前NAFLD已成为发达国家排在第1位的肝病，普通成人患病率为20%～33%，其中10%～20%为非酒精性脂肪性肝炎(NASH)，相关肝硬化占2%～3%[12]。NAFLD的发病机制复杂，随着研究的深入，目前“多重打击”学说被广泛接受，包括饮食因素、遗传易感性、肥胖、胰岛素抵抗、脂质代谢紊乱、肠道菌群紊乱、肝脏的排毒作用、慢性氧化应激、炎症细胞因子以及脂肪因子与免疫的改变等[13-15]。

人体胃肠道内的微生物有数千种，它们共同构成了肠道菌群。这些微生物按照不同的比例和数量存在于人体的肠道内，对宿主具有营养、免疫等作用，并参与人体的物质代谢，在维持宿主生理机能中具有重要作用[16]。肝脏通过向胆道和体循环释放胆汁酸以及其他生物活性介质从而与肠道沟通，同时，在肠道内，宿主和微生物代谢需要的内源性(胆汁酸、氨基酸)和外源性底物(来自饮食和环境暴露)，这些代谢产物经过门静脉转移到肝脏并进一步影响肝脏的功能[17]。肠道与肝脏在解剖学与生理学上都具有密不可分的关系，它们互相影响，共同构成“肠-肝轴”，肠道菌群主要基于此在NAFLD中起作用[18]。有研究表明，肠道微生态失调可以通过损伤肠上皮，增加肠道通透性，将肝脏暴露于有害细菌产物中，加重肝脏炎症发展[15]。由于肠道和肝脏上述这些联系，使 SIBO 在肝脏疾病中亦发挥着作用。

SIBO又称小肠淤积综合征，是指由于小肠结构、动力异常和其他因素，导致小肠内菌群的数量或菌群的种类发生改变，进一步达到一定程度并引起临床表现。临床上可出现腹胀、腹泻、低蛋白血症和营养吸收障碍等表现[10]。既往SIBO诊断的金标准为取空肠内容物进行培养[3]，但此方法需插管，且为侵入性的操作，操作难度较高，取材有限且较困难，重复性极差，因此目前已极少使用。本研究采用的甲烷氢呼气试验已经被广泛的应用于诊断碳水化合物吸收不良和SIBO等病症，该方法无创，且简便，重复性高，较容易被患者接受，在非侵入性的胃肠功能检查中，目前已作为常规方法。由于小肠中存在的产甲烷菌会利用氢和二氧化碳生产甲烷，同时进行甲烷和氢气测定的呼气试验，对排除假阴性，提高相关疾病的诊断率更有意义。

有证据表明，与健康受试者相比，NASH患者SIBO的患病率更高[19]，与本研究结果相符。SIBO的发生可能与肠道动力异常、肠黏膜防御功能的降低及解剖结构异常等因素有关[20]。Soza等[21]发现，NAFLD与SIBO导致的肠源性的内毒素吸收增加、小肠运动障碍有关，与对照组相比，NAFLD患者具有更高的氢气基础值及OCTT延长。本研究中NAFLD患者OCTT延长，表明存在肠道动力异常，另外，SIBO阳性者未出现甲烷浓度升高的情况，考虑SIBO阳性者的症状可能与OCTT延长及氢气浓度有关，由于本研究患者SIBO阳性主要症状为腹胀，还需扩大样本量及根据患者临床表现进一步研究。高热量或高脂肪含量的食物导致过多的游离脂肪酸是NAFLD发展的重要因素之一[22]。肥胖、脂代谢紊乱为NAFLD的危险因素，肥胖本身可能会改变肠道通透性，这可能会导致细菌易位而进一步增加SIBO的存在[23]。本研究中NAFLD患者SIBO阳性者中BMI明显升高，且部分脂代谢指标存在异常，可能与高脂饮食导致肠道菌群改变有关。

NAFLD常以临床活检病理诊断为“金标准”，但因其为有创性检查等缺点，且多数患者可以无肝功能异常，亦无明显临床表现，多在体检时发现脂肪性肝病，NAFLD患者的血清转氨酶升高至正常值上限的2～3倍时，提示可能存在NASH，但是仅靠肝功能转氨酶的检测并不能很好地评估NASH患病率[24]。本研究以超声诊断为标准，且大部分患者并未出现转氨酶等的明显升高，因此不能明确肝损害程度与SIBO的关系。虽然肝功能并不能全面反映肝脏情况，但在此类患者中SIBO发生率仍较对照组高。因此，尤其门诊体检时如发现脂肪性肝病，特别是BMI升高的患者，即使无肝功能指标的异常，仍建议完善甲烷氢呼气试验评估是否有SIBO及OCTT延长，从而给以相应治疗，尽量达到肠道微生态平衡，同时改善肠道动力，亦可减少其他SIBO相关疾病的发生。

NAFLD是一种复杂的疾病，在临床实践工作中要全面评估并非易事。NAFLD患者肝功能损害与肠道菌群紊乱可能存在互为因果的关系，肠道菌群环境与饮食习惯、环境等均有很大关系，SIBO可以是长期存在的问题，因此NAFLD与SIBO的关系可能需要长期的临床随访观察，同时还需考虑到高血压、糖尿病等代谢性疾病。本研究未进一步观察针对SIBO的药物治疗情况，但从肠道菌群的角度出发，适当给予微生态制剂以恢复或维持肠道环境的稳态，同时根据OCTT结果给以调节肠道动力治疗，可能在预防和治疗脂肪性肝病的发生和发展中起到一定作用。