腸道菌群與潰瘍性結(jié)腸炎的關(guān)系研究進展

韓桂華 王春敏

（1.佳木斯大學第一附屬醫(yī)院消化一科，黑龍江佳木斯154002；2.佳木斯大學基礎醫(yī)學院微生物教研室，黑龍江佳木斯154007）

腸道菌群與潰瘍性結(jié)腸炎的關(guān)系研究進展

韓桂華1王春敏2

（1.佳木斯大學第一附屬醫(yī)院消化一科，黑龍江佳木斯154002；2.佳木斯大學基礎醫(yī)學院微生物教研室，黑龍江佳木斯154007）

潰瘍性結(jié)腸炎（Ulcerative colitis，UC）病因和發(fā)病機制目前尚未完全闡明，已有研究認為免疫調(diào)節(jié)紊亂在多因素致病過程中是關(guān)鍵的發(fā)病因素，而腸道菌群可能是導致這種免疫紊亂的重要誘發(fā)因素。本文對潰瘍性結(jié)腸炎與腸道菌群的關(guān)系研究做一綜述。

腸道菌群；潰瘍性結(jié)腸炎

潰瘍性結(jié)腸炎（ulcerative colitis，UC）是一種病因尚未完全闡明的非特異性炎癥性腸病。其病因與遺傳、免疫、感染、環(huán)境等多因素相互作用有關(guān)，近年遺傳因素、腸道菌群失調(diào)和免疫反應三者及其之間關(guān)系的研究已成為關(guān)注熱點[1]，且免疫調(diào)節(jié)治療和微生態(tài)調(diào)節(jié)劑的應用已成為治療潰瘍性結(jié)腸炎的常用方法。

1 腸道菌群的組成

正常成人腸道細菌有500～1000種，數(shù)量1014個，其編碼的基因數(shù)量是人類基因數(shù)量的5～100倍[2]。腸道細菌的組成和數(shù)量呈不均勻分布狀態(tài)，從空腸到結(jié)腸，細菌數(shù)量從每克腸內(nèi)容物含104～107個細菌到結(jié)腸每克腸內(nèi)容物含1011～1012個細菌；種類從以兼性厭氧菌為主過渡到以厭氧菌為主。其中腸道細菌中的Bacteroides、prevotella和Ruminococcus三個屬的細菌被稱為腸內(nèi)優(yōu)勢菌群[3]。優(yōu)勢菌群的主要作用是在維持腸道微生態(tài)穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮重要作用。

2 腸道菌群的形成及影響因素

腸道菌群的種類、數(shù)量及比例可受到遺傳因素、飲食、生活方式、藥物及宿主免疫狀態(tài)等多方面的影響。通過對雙生子UC發(fā)病的研究，發(fā)現(xiàn)同卵雙生與異卵雙生兒相比，其腸道菌群更加相似，同卵雙生子的患病率明顯高于異卵雙生子，證實了遺傳因素可影響腸道菌群的組成[4]。2010年，上海交大趙立平實驗室、上海營養(yǎng)所陳雁實驗室和人類基因組南方中心合作，研究高脂飲食和正常飲食對同一品系野生型和Apoa-Ⅰ基因敲除鼠的腸道菌群和代謝的影響，發(fā)現(xiàn)所有喂飼高脂飲食的小鼠腸道內(nèi)雙歧桿菌含量均下降，能產(chǎn)生內(nèi)毒素的一種硫酸鹽還原菌增高。Mueller等[5]對不同國家成人腸道菌群檢測后發(fā)現(xiàn)，法國成人與德國、瑞典及意大利國家的成人相比，腸道內(nèi)雙歧桿菌占腸道菌群比例明顯增高。說明不同地域、不同生活方式可影響腸道菌群的比例。

3 腸道菌群的生理功能

腸道菌群可以發(fā)酵不被小腸吸收的食物殘渣，為宿主提供營養(yǎng)物質(zhì)和能量。細菌發(fā)酵產(chǎn)生的乙酸、丙酸、丁酸等短鏈脂肪酸降低了腸內(nèi)PH值和氧化還原電勢抑制致病菌生長，發(fā)揮其生物拮抗作用[6]。腸道正常菌群作為抗原除具有促進宿主免疫器官發(fā)育作用外，還能刺激腸黏膜免疫系統(tǒng)發(fā)生免疫應答，其中合成的SIgA在抑制腸致病菌黏附定植過程中發(fā)揮重要作用。腸道菌群還參與維生素合成的營養(yǎng)作用及分解食物中的毒素和致癌物質(zhì)等的抑瘤作用。

4 潰瘍性結(jié)腸炎發(fā)病過程中腸道菌群的變化

4.1 腸道菌群種類、數(shù)量、比例失調(diào)均可導致UC：實驗動物研究發(fā)現(xiàn)，無菌條件下飼養(yǎng)的動物不發(fā)生結(jié)腸炎[7]；潰瘍性結(jié)腸炎模型動物給予抗生素或?qū)游锬Ｐ椭匦轮糜跓o菌環(huán)境可以緩解潰瘍性結(jié)腸炎的癥狀；臨床實踐中發(fā)現(xiàn)潰瘍性結(jié)腸炎最常發(fā)生的部位就是腸道菌群定植量最大的部位。以上均提示腸道菌群參與了潰瘍性結(jié)腸炎的發(fā)病過程。

4.2 潰瘍性結(jié)腸炎存在腸道菌群失調(diào)：越來越多研究顯示潰瘍性結(jié)腸炎存在腸道菌群失調(diào)，其主要表現(xiàn)在腸道菌群多樣性下降，優(yōu)勢菌中有益菌數(shù)量減少，腐敗菌及致病菌增加。Niskawa等[8]使用細菌16s-rRNA基因的限制性片段多態(tài)性方法分析潰瘍性結(jié)腸炎患者腸道菌群，發(fā)現(xiàn)與健康對照組相比，潰瘍性結(jié)腸炎患者的16s-rRNA基因的限制性片段數(shù)量減少，說明潰瘍性結(jié)腸炎患者腸道菌群多樣性降低。艱難梭菌（Clostridium difficileinfection，CDI）是正常存在于腸道內(nèi)的厭氧芽胞梭菌，數(shù)量不多，當長期應用頭孢菌素、紅霉素以及抗腫瘤制劑時，腸道中的雙歧桿菌、乳桿菌及真菌對艱難梭菌的拮抗作用減弱和喪失，耐藥的艱難梭菌因選擇作用而大量繁殖并產(chǎn)生毒素致病。

5 微生態(tài)調(diào)節(jié)劑在潰瘍性結(jié)腸炎治療中的作用

鑒于腸道菌群與UC關(guān)系的研究，目前對微生態(tài)調(diào)節(jié)劑在UC治療中的輔助應用逐漸受到關(guān)注。把腸道菌群作為UC治療靶部位是該方法核心內(nèi)容。目的是通過微生態(tài)調(diào)節(jié)劑的應用使腸道微生態(tài)環(huán)境維持穩(wěn)態(tài)。微生態(tài)調(diào)節(jié)劑有益生菌、益生元和合生元。益生菌是一類可定植于腸道并在宿主體內(nèi)發(fā)揮有益作用的活性細菌。臨床常用的有雙歧桿菌、乳桿菌和腸球菌。益生元是一些不能被人體消化但可被腸道菌利用并選擇性促進益生菌生長的一類物質(zhì)。

6 糞菌移植在潰瘍性結(jié)腸炎治療中的作用

糞菌移植（Faecalmicrobiotatransplantation，F(xiàn)MT）是指將健康人糞便中的功能菌群移植到患者腸道內(nèi)，重建具有正常功能的腸道菌群，實現(xiàn)腸道疾病的治療。FMT的核心治療策略是重建正常腸道菌群，能很快適應受者腸道環(huán)境并定植，受者能在最短時間內(nèi)重建正常腸道菌群，而益生菌制劑一般為單一菌種或不超過三種菌種。FMT最初用于治療難辨梭菌感染，取得了顯著療效。

7 小結(jié)與展望

UC患者的腸道菌群與健康者相比有很多不同之處，UC患者普遍存在腸道菌群失調(diào)，但腸道菌群在UC發(fā)病機制中是病因還是結(jié)果或是兩者兼而有之，目前的研究結(jié)果尚無定論。提示在探究UC的過程中，需進一步研究腸道菌群在UC中的作用，揭示腸道菌群與UC以及腸黏膜免疫的關(guān)系，腸道菌群可能成為研究UC發(fā)病機制的有利突破口。

［1］Clemente Jc，Ursell LK，Parfrey LW，et al.The impact of the gut microbiota on human health［J］.Cell，2012，14（8）：1258-1270.

［2］Hooper LV，Gorden JI.Commensal host-bacteria relationships in the gut［J］.Science，2001，292（4）：1115-1118.

［3］Widsinski A，Loening Baucke V，Herber A.Mucosal flora in Crohn′s disease and ulcerative colitis an overview［J］.J Pharmacol，2009，60（suppl16）：61-71.

［4］香鈺婷，梅林.炎癥性腸病發(fā)病機制中腸道菌群作用的研究進展［J］.生理學進展，2013，44（4）：247-252.

［5］Mueller S，Sannier K，Hanisch C，et al.Differences in fecal microbiota in different European study Population in relation to age gender and country：a cross-sectional study［J］.Appl Environ Microbiol，2006，12（2）：1027-1033.

［6］臺衛(wèi)平，羅和生.短鏈脂肪酸在潰瘍性結(jié)腸炎病因及治療中的作用［J］.世界華人消化雜志，2000，8（1）：96-97.

［7］Round JL，Mazman SK.The gut microbiota shapes intestinal immune responses during health and disease［J］.Nat Rev Immunol，2009，9（5）：313-323.

［8］Niskawa J，Kudo T，Sukata S，et al.Diversity of macosaassociated microbiota in active ulcerative colitis［J］.Scand J Gastroenterol，2009，44（2）：180-186.

R574.62

B學科分類代碼：32024

1001-8131（2017）03-0284-02

2017-03-15

黑龍江省衛(wèi)生廳科研項目（2014-245）