糞菌移植在兒童功能性便秘中的應(yīng)用

張妮妮，江 遜

(空軍軍醫(yī)大學(xué)/第四軍醫(yī)大學(xué)唐都醫(yī)院兒科，陜西 西安 710038)

功能性便秘(functional constipation，F(xiàn)C)是兒童時(shí)期最常見(jiàn)的慢性疾病之一，影響著全世界1%到30%的兒童，占兒童初級(jí)保健就診的3%，占兒童胃腸病就診的10%～25%[1]。FC的主要表現(xiàn)有：①每周排便≤2次；②大量糞便潴留史；③排便疼痛和排便費(fèi)力史；④排粗大糞便史；⑤直腸內(nèi)存在有大量糞便團(tuán)塊；⑥粗大糞便曾堵塞抽水馬桶史[2]。FC不僅對(duì)患兒生理功能產(chǎn)生很大的影響，還會(huì)導(dǎo)致不同程度的心理障礙，且往往持續(xù)到成年。

FC發(fā)生的因素是多樣的，各因素間起相互協(xié)同作用或連鎖反應(yīng)，甚至形成惡性循環(huán)。傳統(tǒng)認(rèn)為，F(xiàn)C大多與水分?jǐn)z取不足或過(guò)度吸收、腸道平滑肌肌張力下降、腸道蠕動(dòng)減慢、排便肌群活動(dòng)障礙或自主神經(jīng)功能紊亂等有關(guān)。而最新研究發(fā)現(xiàn)，腸道菌群失調(diào)在FC的發(fā)生發(fā)展中起著重要作用，“腦-腸-菌”軸(brain-gut-microbiota axis，BGMA)作為胃腸病學(xué)的新概念亦可幫助闡釋FC的發(fā)病機(jī)制[3]。

近年來(lái)，腸道疾病與腸道微生物群的研究逐漸揭示了FC與腸道菌群紊亂的關(guān)系，為其微生物治療提供了理論依據(jù)。微生物處理主要包括益生菌制劑，如益生菌(probiotics)、益生元(prebiotics)、合生元(synbiotics)和糞菌移植(fecal microbiota transplantation，F(xiàn)MT)[4]。微生物治療可改善臨床癥狀，促進(jìn)腸道菌群的恢復(fù)，治療過(guò)程中無(wú)嚴(yán)重并發(fā)癥發(fā)生，與傳統(tǒng)治療方法相比，具有安全、方便、療效顯著等優(yōu)勢(shì)，值得臨床研究進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

1 FC與腸道菌群

1.1 FC患者存在腸道菌群失調(diào)

正常人胃腸道內(nèi)寄居著種類(lèi)繁多的微生物，其總數(shù)高達(dá)1014個(gè)，種類(lèi)多達(dá)1 000種以上，是人體細(xì)胞總和的10倍。腸道菌群按一定的比例組合，各菌間互相制約，互相依存，維持一定的生態(tài)平衡。腸道菌群在維持宿主的健康中發(fā)揮著重要的作用，參與宿主體內(nèi)多種生理活動(dòng)，同時(shí)，還可作為生物屏障，防止致病菌和潛在致病菌的黏附和入侵[5]。現(xiàn)有研究表明，腸道菌群在FC的發(fā)生和發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用。FC人群常伴隨腸道菌群的失衡，而失衡的腸道菌群會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生諸多的不利影響，如產(chǎn)生多種腸內(nèi)毒素，誘發(fā)結(jié)腸癌，加速衰老以及促發(fā)多種腸道疾病[6]。

Ohkusa等[7]對(duì)28名FC患兒(平均年齡9.5歲)和14名健康兒童(平均年齡7.9歲)的糞便樣本進(jìn)行培養(yǎng)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)FC患兒糞便中的梭狀芽孢桿菌和雙歧桿菌物種的水平顯著升高。Zhu等[8]采用16SrRNA基因高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)FC患兒(平均年齡11.8歲)糞便標(biāo)本進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)FC患兒厚壁菌門(mén)、擬桿菌門(mén)較健康兒童增加，F(xiàn)C患兒普氏菌屬顯著降低，雙歧桿菌屬和梭桿菌屬未見(jiàn)明顯減少。Kim等[9]利用實(shí)時(shí)定量PCR發(fā)現(xiàn)FC患者糞便標(biāo)本中雙歧桿菌和擬桿菌顯著降低。Feng等[10]對(duì)FC患者糞便標(biāo)本和結(jié)腸黏膜菌群進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)糞便標(biāo)本中雙歧桿菌和乳酸桿菌明顯低于正常對(duì)照組，同時(shí)結(jié)腸黏膜菌群雙歧桿菌顯著減少。以上研究均證明FC患者存在腸道菌群紊亂。

1.2 腸道菌群失調(diào)與腸道運(yùn)動(dòng)功能障礙相關(guān)

FC的發(fā)病主要原因是腸道運(yùn)動(dòng)功能障礙，而腸道菌群與腸道動(dòng)力緊密相關(guān)。Dupont等[11]的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：與正常菌群小鼠相比，無(wú)菌小鼠胃排空和腸道傳播時(shí)間延長(zhǎng)。此外，如果將一種典型的腸道細(xì)菌(如乳酸菌或雙歧桿菌)引入無(wú)菌小鼠體內(nèi)，腸道傳播時(shí)間明顯改善。同時(shí)，5-羥色胺(5-hydroxytryptamine，5-HT)是腸嗜鉻細(xì)胞(enterochromaffin cells，EC)產(chǎn)生的一種重要的神經(jīng)遞質(zhì)，在結(jié)腸中是一種重要的促動(dòng)力劑。Yano等[12]的研究表明微生物群在調(diào)節(jié)宿主5-HT產(chǎn)生過(guò)程中起著關(guān)鍵作用。來(lái)自小鼠和人類(lèi)微生物群的產(chǎn)芽孢細(xì)菌促進(jìn)結(jié)腸EC的5-HT生物合成。Sj?gren等[13]發(fā)現(xiàn)與正常無(wú)特定病原體級(jí)(specific pathogen free，SPF)小鼠相比，無(wú)菌小鼠的血清5-HT水平較低。

細(xì)菌也通過(guò)其代謝物影響腸道運(yùn)動(dòng)。Hurst等[14]發(fā)現(xiàn)纖維素可以由腸道菌群發(fā)酵成短鏈脂肪酸(short-chain fatty acids，SCFA)，從而釋放5-HT以促進(jìn)腸道蠕動(dòng)。Wichmann等[15]研究證實(shí)，腸道菌群的破壞會(huì)影響SCFA的產(chǎn)生，從而進(jìn)一步降低胰高血糖素樣肽(glucagon peptide，GLP-1)的產(chǎn)生，并抑制腸道傳遞功能。Grasa等[16]另一項(xiàng)研究報(bào)道，對(duì)小鼠進(jìn)行抗生素治療可以激活其Toll樣受體并減少其腸道乙酰膽堿的分泌，進(jìn)一步減少?gòu)U物排出量并延長(zhǎng)結(jié)腸轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間(prolonging colonic transit time，PTT)。

總之，健康的腸道微生物環(huán)境是促進(jìn)腸道蠕動(dòng)的重要因素。與正常人的腸道菌群相比，F(xiàn)C患者存在腸道菌群紊亂。同時(shí)，SCFA和5-HT是維持腸道規(guī)律運(yùn)動(dòng)的重要代謝產(chǎn)物，需要經(jīng)過(guò)腸道內(nèi)有益菌的發(fā)酵過(guò)程產(chǎn)生，缺乏任何一種都可能導(dǎo)致腸道功能紊亂和FC。

2 FC與糞菌移植

2.1 糞菌移植概況

糞菌移植(fecal microbiota transplantation，F(xiàn)MT)是將健康人糞便中的功能菌群通過(guò)一定方式移植至患者腸道內(nèi)，從而調(diào)節(jié)紊亂的腸道菌群，重建腸道微生態(tài)系統(tǒng)。我國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中有使用人糞治療疾病的相關(guān)記載[17]：早在公元300—400年間，東晉醫(yī)學(xué)家葛洪所著《肘后備急方》中便記載了使用人糞治療食物中毒、腹瀉、發(fā)熱并瀕臨死亡的患者。此外，李時(shí)珍《本草綱目》中也記載了使用人糞治療疾病的方藥，足足有二十多種。換言之，人糞移植或者糞菌移植治療腸道疾病至少已有1 700年的歷史。隨著研究的不斷深入，糞菌移植開(kāi)始用于治療難辨梭狀芽孢桿菌感染、炎癥性腸病、頑固性便秘、代謝病、腸道免疫缺陷、腸道過(guò)敏等疾病，大量研究已證明糞菌移植在治療腸道疾病方面的顯著療效及安全性。直至2013年4月，美國(guó)醫(yī)學(xué)家首次將糞菌移植寫(xiě)入臨床指南，主要用以治療復(fù)發(fā)性難辨梭狀芽孢桿菌感染。

2.2 糞菌移植在FC中的應(yīng)用

2.2.1 FMT對(duì)FC相關(guān)癥狀的影響

鑒于腸道菌群在FC的發(fā)生和發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用。因此，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)通過(guò)FMT來(lái)重塑腸道菌群可以恢復(fù)結(jié)腸內(nèi)“有益菌群”，從而促進(jìn)FC患者的結(jié)腸動(dòng)力而緩解FC的癥狀。

Ding等[18]對(duì)52位慢性傳輸型便秘(slow transit constipation，STC)成人患者進(jìn)行為期6個(gè)月的FMT前瞻性研究，發(fā)現(xiàn)患者便秘癥狀評(píng)分和便秘生活質(zhì)量評(píng)分均得到了改善，并且過(guò)程中沒(méi)有觀察到嚴(yán)重的并發(fā)癥。Ge等[19]的研究顯示，21名STC患者接受FMT治療后3天，應(yīng)用可溶性膳食纖維4周，第4周和第12周的臨床改善率分別為76.2%和66.7%。患者排便頻率、排便連續(xù)性和排便結(jié)腸傳導(dǎo)時(shí)間均有所改善。Tian等[20]報(bào)道，24名STC患者FMT治療3天后，臨床改善率從第1周的70.8%降至第4周的66.7%，第12周時(shí)穩(wěn)定在50%。同時(shí)，每周排便次數(shù)、Wexner便秘評(píng)分和排便的連續(xù)性均有所改善。Li等[21]對(duì)406例接受過(guò)FMT的患者的臨床資料進(jìn)行了回顧性分析，其中276例為FC患者，其臨床治愈率和改善率分別為40.2%(111/276)和67.4%(186/276)。另有學(xué)者采用糞菌移植聯(lián)合聚乙二醇治療35例頑固性FC患者，發(fā)現(xiàn)治療3個(gè)月后的癥狀積分及生存質(zhì)量評(píng)分顯著低于治療前，且焦慮、抑郁評(píng)分均低于治療前(P<0.05)，充分說(shuō)明該法可顯著改善便秘癥狀，提高患者的生活質(zhì)量[22]。以上研究證明FMT是一種安全有效的治療方法。

2.2.2 FMT治療FC的相關(guān)機(jī)制

FMT與益生菌制劑治療FC相比，兩者的相同點(diǎn)均為通過(guò)調(diào)節(jié)患者腸道菌群以達(dá)到治療目的。而益生菌制劑主要通過(guò)在腸黏膜表面形成一道生物屏障，抑制整個(gè)腸道中的有害菌產(chǎn)生，從而達(dá)到良好療效。腸道益生菌還可刺激機(jī)體的免疫功能，從而促進(jìn)腸道蠕動(dòng)的恢復(fù)，最終有效緩解便秘等一系列癥狀。

Ge等[23]對(duì)FC患者的糞便菌群進(jìn)行了提取和分析，并將這些菌群移植到了偽無(wú)菌小鼠中，檢測(cè)其腸道運(yùn)動(dòng)情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些小鼠排珠頻率和含水量均較低，同時(shí)顆粒較小、胃腸道轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間延長(zhǎng)和結(jié)腸平滑肌自發(fā)性收縮減弱。為了明確腸道轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間延長(zhǎng)的機(jī)制，該研究同時(shí)對(duì)其菌群代謝產(chǎn)物進(jìn)行了測(cè)量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，接受便秘菌群供體小鼠的短鏈脂肪酸和二級(jí)膽汁酸含量降低。在補(bǔ)充丁酸鹽和脫氧膽酸后，小鼠的一些癥狀被逆轉(zhuǎn)，這提示FMT可能是一定程度上通過(guò)影響宿主的代謝而調(diào)節(jié)腸道的轉(zhuǎn)運(yùn)能力。

2.2.3 FMT治療FC的臨床應(yīng)用

有學(xué)者使用糞菌膠囊通過(guò)口服治療慢傳輸型便秘，結(jié)果顯示治療后病人在臨床治愈率、臨床緩解率、每周自主排便次數(shù)、Bristol評(píng)分、Wexner便秘評(píng)分及生活質(zhì)量評(píng)分等方面較治療前有顯著改善，與通過(guò)糞便菌液的方式治療相比療效也沒(méi)有差異，且沒(méi)有觀察到明顯不良反應(yīng)[24]。這將有利于推動(dòng)FMT的進(jìn)一步發(fā)展普及，促進(jìn)FMT方式的多樣化、便利化，提高患者對(duì)于FMT的接受程度。南京醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院的Peng等[25]報(bào)道了經(jīng)內(nèi)鏡腸道植管術(shù)(transendoscopic enteral tubing，TET)在FMT中的臨床應(yīng)用，TET是指經(jīng)內(nèi)鏡鉗道孔植入管道，送到并固定于腸道深部的一種新型技術(shù)。行FMT時(shí)，則可直接通過(guò)TET管肛門(mén)外端輸入糞菌液，可連續(xù)多次分時(shí)段輸入，無(wú)需多次行胃鏡或腸鏡，操作簡(jiǎn)單、方便經(jīng)濟(jì)、藥物能到達(dá)腸道深部且保留時(shí)間長(zhǎng)、患者痛苦小，更易被接受。

以上結(jié)果表明，在FC的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中，菌群的改變可能通過(guò)改變菌群衍生的代謝物影響腸道運(yùn)動(dòng)，而恢復(fù)腸道正常菌群可能改善臨床表型。因此得出，通過(guò)FMT調(diào)節(jié)腸道菌群可能是FC的一種新的治療策略。

3 展望

由于FC的病因比較復(fù)雜，加之FC的個(gè)體差異比較大，所以目前治療FC的原則就是個(gè)體化治療和綜合治療相結(jié)合，目的主要是用于緩解便秘的癥狀，加快腸道轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間，同時(shí)消除便秘的病因[26]。目前，關(guān)于FMT應(yīng)用于FC雖有了大量研究，但研究對(duì)象主要還是集中在成年人以及老年人中，而兒童的腸道菌群特征明顯不同于以上兩個(gè)群體。因此，在臨床應(yīng)用中仍需要更多的循證醫(yī)學(xué)證據(jù)來(lái)建立兒童標(biāo)準(zhǔn)化的FMT方案，如供體的選擇、所需糞便的重量、稀釋糞便的液體、輸入糞菌液的體積、移植途徑等。供體的來(lái)源既可以是患者的家庭成員，也可以是符合篩選條件的健康個(gè)體。家庭成員作為供體雖能減少患者的厭惡心理，但是，大量健康供體的選擇有助于標(biāo)準(zhǔn)化糞菌庫(kù)的建立，能同時(shí)向多個(gè)患者提供糞便，用途更廣泛。