溃疡性结肠炎患者肠道乳酸杆菌变化及其与临床分期、炎症指标的关系

楼丽霞 邢晓威 戴振华

研究表明，溃疡性结肠炎（ulcerative colitis，UC）的发病与患者肠道内菌群异常变化有关[1]。乳酸杆菌是人体肠道内的正常菌群之一，可抑制病原体生长、刺激免疫防御等机制来维持肠道微生态平衡，其紊乱可能会导致肠道相关疾病的发生[2]。研究表明，糖尿病患者肠道乳酸杆菌数量与炎症细胞因子有一定的关联，肠道菌群失调是造成细胞炎症反应的关键因素[3]。目前，临床多报道肠道乳酸杆菌失调与UC 发生息息相关，但关于肠道乳酸杆菌失调导致炎症反应的机制尚未明确。本次研究通过探讨UC 患者肠道乳酸杆菌变化及其与临床分期、炎症指标的关系，进一步了解UC 的发病机制。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2019 年1 月至2022 年1 月在金华市第五医院肛肠科确诊的120 例UC患者为UC组，其中男性65 例、女性55 例；年龄20～77 岁，平均年龄（48.38±13.74）岁；吸烟史35 例，饮酒史82 例。文化程度：高中以下72 例、高中以上48 例。纳入标准：符合UC 相关诊断标准[4]，且均经结肠镜检查及病理活检确诊；本次研究通过医院伦理委员会审核批准，患者及其家属均知晓本次研究并签署知情同意书。排除标准：存在恶性肿瘤史者；存在其他消化道病变者，如感染性结肠炎；存在精神障碍、认知功能障碍者。另按照年龄、性别适配原则选取同期在本院体检的60 例健康志愿者为对照组，其中男性32 例、女性28 例；年龄21～78 岁，平均年龄（47.90±11.16）岁；吸烟史20 例，饮酒史37 例。文化程度：高中以下32 例、高中以上28 例。两组一般资料比较，差异均无统计学意义（P均＞0.05）。

1.2 方法 于入院后第1 天检测，采集两组纳入对象有脓血、黏液部分的新鲜粪便约0.5 g，加入4.5 ml稀释液进行稀释，取10 μl 液体接种于培养液中，置于37 ℃温箱内培养48 h 后，进行革兰氏染色，使用MALDI Biotyper 系统（由德国BRUKER 公司生产）进行细菌质谱鉴定，并计算乳酸杆菌菌落平均数（每g 粪便中含有的乳酸杆菌数目）。炎症指标检测分别抽取两组纳入对象清晨空腹外周静脉血5 ml，以3 000 r/min 的转速，半径15 cm，离心15 min 后，保留上清液血清部分，置于-70 ℃冰箱中待测。采用酶联免疫吸附试验检测血清白介素-4（interleukin-4，IL-4）、白介素-17（interleukin-17，IL-17）、白介素-23（interleukin-23，IL-23）以及肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）水平，所有检测操作严格按照试剂盒说明书（由上海酶联生物科技有限公司提供）执行。

1.3 临床分期 采用Mayo 评分[5]划分UC 活动期与缓解期，Mayo 评分由4 个单项组成，分别是排便次数、便血情况、内镜情况和医生评价，其中每个评分0～3 分，总分0～12 分，分数越高表示疾病越严重。Mayo 评分≤2 分，且无单项评分＞1 分时，即为缓解期；3～5 分为轻度活动期，6～10 分为中度活动期，11～12 分为重度活动期。

1.4 统计学方法 采用SPSS 22.0 统计学软件进行分析。满足正态分布的计量资料以均数±标准差（）表示，采用t检验；计数资料比较采用χ2检验；乳酸杆菌数量与血清炎症指标的关系采用Pearson相关性分析。设P＜0.05差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组肠道乳酸杆菌及炎症指标比较见表1

表1 两组肠道乳酸杆菌及炎症指标比较

由表1 可见，UC 组患者乳酸杆菌数量、血清IL-4 水平低于对照组，差异均有统计学意义（t分别=8.17、25.42，P均＜0.05），血清IL-17、IL-23、TNF-α水平明显高于对照组，差异均有统计学意义（t分别=-16.70、-16.02、-15.67，P均＜0.05）。

2.2 不同临床分期与肠道乳酸杆菌的关系 UC 活动期患者乳酸杆菌数量（5.87±0.65）lgCFU/g 明显低于UC 缓解期（6.75±0.90）lgCFU/g，差异有统计学意义（t=6.22，P＜0.05）。

2.3 不同临床分期与炎症指标的关系见表2

由表2可见，UC活动期患者血清IL-4水平明显低于UC 缓解期，血清IL-17、IL-23、TNF-α 水平明显高于UC 缓解期，差异均有统计学意义（t分别=10.08、-9.12、-9.62、-8.94，P均＜0.05）。

表2 不同临床分期与炎症指标的关系/ng/ml

2.4 肠道乳酸杆菌数量与血清炎症指标的相关性Pearson相关性分析显示，UC 患者肠道乳酸杆菌数量与血清IL-4 水平呈正相关（r=0.56，P＜0.05），与血清IL-17、IL-23、TNF-α 水平呈负相关（r分别=-0.70、-0.77、-0.69，P均＜0.05）。

3 讨论

UC属于炎症性肠病的一种，炎症通常起始于直肠壁内层，并逐渐向整个结肠蔓延，最终形成溃疡，出现腹泻、黏液脓血便及腹痛等胃肠道症状。UC病因尚未明确，目前认为可能是多种因素相互作用导致，其中肠黏膜免疫系统异常免疫应答，导致肠黏膜炎症反应，长期炎症引发UC，是重要发病原因之一；肠道菌群构成了肠道微生物屏障，它通过与病原菌竞争宿主上的营养和黏附位点来抑制病原菌的生长和繁殖[6]。相关研究报道，肠道乳酸杆菌的数量减少是炎症性肠炎患者肠道微生物的主要特征之一[7]。本次研究结果显示，与健康人群比较，UC组患者乳酸杆菌数量明显减少，且UC 活动期低于缓解期（P均＜0.05），提示UC 患者的肠道乳酸杆菌数量明显减少，且与临床病情分期密切相关。与王深皓等[8]研究报道相似，分析其原因可能是由于肠道菌群的失调引发肠道炎症，最终引发UC 患者的局部肠损伤。TNF-α 主要是来自单核巨噬细胞，通过细胞膜上的特异性受体，向细胞核传递信息，从而产生促进细胞增殖分化、免疫调节、炎症介导、抗肿瘤等复杂的生物学活性[9]。IL-4 是一种多效性细胞因子，主要由活化T 细胞产生，是Ⅱ型辅助T 细胞分泌的细胞因子，属于抗炎细胞因子，在调节体液免疫和适应性免疫中起关键作用，是肠道免疫的重要因子[10]。IL-17 是Th17 细胞亚群的标志性促炎细胞因子，可直接促使肠黏膜的炎症性损伤[11]。IL-23主要由活化的树突状细胞、巨噬细胞及单核细胞等产生，可激活Th17细胞分泌IL-17，加剧肠黏膜的炎症反应[12]。本次研究结果显示，与健康人群比较，UC 组血清IL-4 水平明显降低，血清IL-17、IL-23、TNF-α 水平明显升高，且UC 活动期血清IL-4 水平明显低于UC 缓解期，血清IL-17、IL-23、TNF-α 水平明显高于UC 缓解期（P均＜0.05），提示UC 患者体内免疫与炎症失衡，血清抑炎因子水平明显降低，促炎因子水平明显升高，促使机体炎症损伤加重，肠黏膜炎症损伤进一步恶化，且与临床病情分期密切相关。

国内外研究报道，乳酸杆菌是肠道微生态重要组成部分，也是机体消化道共生系统组分[13,14]；乳酸杆菌细胞壁成分——肽聚糖，能够刺激机体，引起蛋白大量表达，引起保护性炎症反应，激活辅助T 淋巴细胞，引起辅助T 淋巴细胞免疫反应；乳酸杆菌具有维持肠道上皮细胞再生和稳态的作用，具有修复病理损伤后肠道损伤的作用。本次研究经Pearson相关性分析发现，UC 患者血清IL-4 水平与肠道乳酸杆菌数量呈正相关，血清IL-17、IL-23、TNF-α 水平与肠道乳酸杆菌数量呈负相关（P均＜0.05），表明UC 患者的肠道菌群失衡，体内IL-4 水平降低，其中肠道乳酸杆菌数量与IL-4 水平呈正相关；提示肠道乳酸杆菌失调可能会导致炎症损伤，促进UC 病情发展。与张永利等[15]研究报道一致。IL-23/IL-17轴是UC 发生发展的重要细胞因子，可能通过影响患者肠道菌群数量变化，导致肠道微生态失衡，促进UC 病情发展[16]。张炤杰等[17]研究报道，多器官功能障碍综合征患者肠道菌群紊乱是导致全身炎症反应发生的重要原因之一，其中肠道乳酸杆菌数量与TNF-α水平呈负相关。

综上所述，UC 患者肠道乳酸杆菌数量明显减少，UC 活动期肠道乳酸杆菌数量低于缓解期，且可能与炎症指标的变化相关。但本次研究仍存在部分不足，如样本数量较少、单中心研究可能存在部分数据偏倚，但仍为UC 发病机制研究提供一定的参考依据，后期仍需进一步采用体外细胞试验或动物试验进行深入分析。