抗生素對兒童重癥肺炎腸道菌群失調(diào)及生長發(fā)育的影響

葛夢娜，施 科，任美玲，陳小橋*

(1.聯(lián)勤保障部隊(duì)第九〇四醫(yī)院藥劑科，江蘇無錫 214044；2.聯(lián)勤保障部隊(duì)第九〇四醫(yī)院兒科，江蘇無錫 214044)

肺炎是兒科臨床常見病和高發(fā)病，具有發(fā)病急驟、病情進(jìn)展迅速等特點(diǎn)，容易進(jìn)展為重癥肺炎，占小兒肺炎總數(shù)的13%左右[1]。兒童免疫功能相對薄弱，加之呼吸道管腔短小、狹窄，且黏液分泌不足等，極易感染病原菌而誘發(fā)重癥感染，除咳嗽、濕啰音、踹鳴音等典型表現(xiàn)外，CT檢查可見肺葉炎性改變，如不及時(shí)采取有效治療，極易誘發(fā)胸腔積液、呼吸衰竭等嚴(yán)重并發(fā)癥，甚至威脅患兒的生命[2]。腸道微生物參與了機(jī)體維生素合成、消化代謝、宿主防御等多種生理過程，研究顯示，腸道菌群改變與肺炎的發(fā)生發(fā)展過程及成年期疾病的發(fā)生密切相關(guān)[3]。合理應(yīng)用抗生素是當(dāng)前針對重癥肺炎的重要手段，但用藥不規(guī)范容易誘發(fā)細(xì)菌耐藥。有動物研究表明，抗生素可誘導(dǎo)小鼠腸道菌群失調(diào)，并加重肺炎支原體感染[4]。還有研究顯示，過早抗生素暴露將增加早產(chǎn)兒腸道菌群紊亂及2歲時(shí)發(fā)生過敏性疾病的風(fēng)險(xiǎn)，不利于兒童的生長發(fā)育[5]。但國內(nèi)鮮少有研究涉及抗生素治療兒童重癥肺炎對患兒腸道菌群及生長發(fā)育的影響，多局限于癥狀及療效觀察。本研究觀察了抗生素對重癥肺炎患兒腸道微生態(tài)的作用及對兒童生長發(fā)育的影響，為臨床科學(xué)合理應(yīng)用抗生素提供參考。

1 資料和方法

1.1 觀察對象及分組 收集2017年1月至2020年1月聯(lián)勤保障部隊(duì)第九O四醫(yī)院收治的重癥肺炎患兒120例作為肺炎組，其中男性66例，女性54例，年齡1個(gè)月～10歲，平均年齡(3.41±0.36)歲。實(shí)驗(yàn)室檢查：64例支原體感染，56例細(xì)菌感染。肺炎類型：17例醫(yī)院獲得性肺炎，103例社區(qū)獲得性肺炎?；純焊鶕?jù)年齡分為嬰兒組(<1歲，n=40)、幼兒組(1～3歲，n=45)和兒童組(>3歲，n=35)。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)符合《諸福棠實(shí)用兒科學(xué)》(第8版)[6]中對兒童重癥肺炎的診斷標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)臨床癥狀、影像學(xué)檢查確診；(2)患兒具有高熱、咳嗽、氣促或呼吸頻率加快、呼吸困難等典型癥狀；(3)處于急性期；(4)初次就診；(5)患兒家屬知情同意。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)近2個(gè)月內(nèi)存在腹瀉史或應(yīng)用益生菌制劑的患兒；(2)近2周內(nèi)具有免疫調(diào)節(jié)劑、抗生素、糖皮質(zhì)激素等用藥史的患兒；(3)嚴(yán)重原發(fā)性或繼發(fā)性胃腸功能障礙的患兒；(4)合并嚴(yán)重心、腦、肝、腎等重要臟器功能障礙的患兒；(5)合并維生素D缺乏、內(nèi)分泌疾病的患兒；(6)對抗生素類藥物過敏的患兒。另選同期年齡、性別匹配的健康體檢兒童60例作為對照組，均無心、腦、肝、腎等重要臟器疾病，無呼吸系統(tǒng)感染史，無過敏性疾病及其他變態(tài)反應(yīng)疾病，各項(xiàng)檢查均正常。其中男性31例，女性29例，年齡1個(gè)月～10歲，平均年齡(3.15±0.32)歲。兩組兒童的年齡、性別構(gòu)成差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

1.2 治療方法 肺炎組所有患兒入院后均予以重癥肺炎規(guī)范化綜合治療，即監(jiān)測生命體征、補(bǔ)液、調(diào)節(jié)水電解質(zhì)紊亂、營養(yǎng)支持、物理降溫、呼吸機(jī)支持治療、吸痰等，必要時(shí)給予祛痰劑治療，憋喘嚴(yán)重者加用氨茶堿等平喘，并根據(jù)感染情況及病原菌檢查結(jié)果給予抗感染治療。肺炎支原體感染致重癥肺炎患兒，采用甲潑尼龍[2 mg/(kg·d)]聯(lián)合大環(huán)內(nèi)酯類抗生素(阿奇霉素+紅霉素)治療，其余患兒根據(jù)藥敏試驗(yàn)結(jié)果用藥，盡量避免口服抗生素，用量適宜。肺炎組患兒中，抗生素使用種類<3種者82例，≥3種者38例。

1.3 觀察指標(biāo) (1)觀察肺炎組患兒的療效，記錄感染控制時(shí)間、機(jī)械通氣時(shí)間、住重癥監(jiān)護(hù)病房(ICU)時(shí)間及總住院時(shí)間。(2)記錄肺炎組患兒治療前及治療14 d后腸道菌群檢出率及其菌落數(shù)數(shù)據(jù)，對照組兒童在體檢當(dāng)天檢測，檢測指標(biāo)包括乳酸桿菌、雙歧桿菌、大腸桿菌、腸球菌、擬桿菌、酵母菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌，并計(jì)算糞便雙歧桿菌與大腸桿菌的菌落數(shù)比值(B/E值)，以評價(jià)腸道微生物定植抗力。根據(jù)腸道菌群糞便涂片檢查圖譜[7]評價(jià)腸道菌群失調(diào)情況。①正常菌群：腸道微生物定植抗力正常(B/E值>3)；②Ⅰ度腸道菌群失調(diào)：細(xì)菌總數(shù)正?；蚵晕⒔档?，G+桿菌菌落數(shù)處于正常范圍的低值，G-桿菌菌落數(shù)略微升高，G+球菌菌落數(shù)處于正常高值或略微升高，梭菌及類酵母菌有所增加，B/E值為1～2；③Ⅱ度腸道菌群失調(diào)：細(xì)菌總數(shù)有所降低，G+桿菌菌落數(shù)有明顯降低，G-桿菌菌落數(shù)明顯升高，梭菌或類酵母菌菌落數(shù)明顯升高，B/E值<1；④Ⅲ度腸道菌群失調(diào)：細(xì)菌總數(shù)明顯降低，原籍菌大部分受抑，僅少數(shù)菌處于過度繁殖狀態(tài)。(3)統(tǒng)計(jì)肺炎患兒應(yīng)用抗生素期間不良反應(yīng)發(fā)生情況。

1.4 腸道菌群檢測方法 肺炎患兒在入院時(shí)及應(yīng)用抗生素14 d后，應(yīng)用高壓消毒容器采集新鮮糞便標(biāo)本，置-80 ℃冰箱保存待測。健康對照組兒童在來院體檢時(shí)采集新鮮糞便標(biāo)本。取1 g標(biāo)本采用稀釋液稀釋，按照10倍稀釋法依次稀釋至1×10-7，并取1×10-1、1×10-3、1×10-5和1×10-74個(gè)不同稀釋度標(biāo)本各50 μl，均勻涂抹于培養(yǎng)基上進(jìn)行需氧與厭氧培養(yǎng)。在腸道菌群中選取最具代表性的3種需氧菌(大腸桿菌、腸球菌、酵母菌)與4種厭氧菌(乳酸桿菌、雙歧桿菌、擬桿菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌)進(jìn)行培養(yǎng)。采用光岡氏腸內(nèi)細(xì)菌群分析法測定菌屬水平，檢測下限為2×210拷貝/g濕便。

1.5 療效標(biāo)準(zhǔn) 治愈：高熱、咳嗽、呼吸困難等癥狀完全消失，影像學(xué)檢查顯示肺部病灶消失，病原學(xué)檢測結(jié)果恢復(fù)正常；有效：臨床癥狀有所好轉(zhuǎn)，影像學(xué)檢查與病原學(xué)檢查結(jié)果有所改善；無效：治療后臨床癥狀及各項(xiàng)檢查無改善甚至加重。

2 結(jié) 果

2.1 療效和不良反應(yīng) 120例重癥肺炎患兒病情均得到控制，103例治愈，17例有效，總有效率為100%?；純旱钠骄腥究刂茣r(shí)間為(8.96±1.43) d，癥狀改善時(shí)間為(5.63±1.12) d，住院時(shí)間為(20.21±3.34) d。治療期間未見皮膚瘙癢，血常規(guī)、尿常規(guī)及肝腎功能異常，3例患兒出現(xiàn)惡心嘔吐，2例腹瀉，1例腹痛，不良反應(yīng)發(fā)生率為5.00%(6/120)。不良反應(yīng)均為輕度，經(jīng)對癥處理后緩解，未影響臨床治療。

2.2 肺炎組與對照組兒童的腸道菌群檢出率比較 治療前，肺炎組患兒糞便乳酸桿菌、雙歧桿菌、大腸桿菌、腸球菌、擬桿菌、酵母菌及產(chǎn)氣莢膜梭菌檢出率與對照組兒童比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

表1 兩組兒童的腸道菌群檢出率比較

2.3 肺炎組與對照組兒童主要細(xì)菌菌落數(shù)及B/E值比較 治療前，肺炎組患兒糞便乳酸桿菌和雙歧桿菌菌落數(shù)、B/E值顯著低于對照組，大腸桿菌、腸球菌、擬桿菌菌落數(shù)顯著高于對照組(P<0.05)，酵母菌及產(chǎn)氣莢膜梭菌菌落數(shù)比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表2。

表2 兩組兒童的腸道主要細(xì)菌菌落數(shù)及B/E值比較

2.4 肺炎組患兒應(yīng)用抗生素治療前后腸道菌群檢出率比較 治療14 d后，肺炎組患兒的酵母菌檢出率明顯升高，腸球菌及產(chǎn)氣莢膜梭菌檢出率明顯降低(P<0.05)，但治療前后乳酸桿菌、雙歧桿菌、大腸桿菌和擬桿菌的檢出率無明顯變化(P>0.05)。見表3。

表3 肺炎組患兒應(yīng)用抗生素治療前后腸道菌群檢出率比較

2.5 肺炎組患兒應(yīng)用抗生素治療前后主要細(xì)菌菌落數(shù)及B/E值比較 治療14 d后，肺炎組患兒乳酸桿菌、雙歧桿菌、擬桿菌菌落數(shù)及B/E值明顯下降，而大腸桿菌菌落數(shù)明顯升高(P<0.05)，腸球菌、酵母菌及產(chǎn)氣莢膜梭菌菌落數(shù)變化不明顯(P>0.05)。見表4。

表4 肺炎組患兒應(yīng)用抗生素治療前后腸道主要細(xì)菌菌落數(shù)及B/E值比較

2.6 肺炎組患兒用藥后腸道菌群失調(diào)情況 用藥14 d后，肺炎組累計(jì)74例患兒(61.67%)出現(xiàn)腸道菌群失調(diào)，其中嬰兒組的腸道菌群失調(diào)率顯著高于幼兒組(P=0.000)和兒童組(P=0.009)，但幼兒組與兒童組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.866)，且所有患兒均為Ⅰ～Ⅱ度腸道菌群失調(diào)，未見Ⅲ度腸道菌群失調(diào)。見表5。

表5 不同年齡段重癥肺炎患兒應(yīng)用抗生素治療后腸道菌群失調(diào)情況

2.7 肺炎組與對照組兒童生長發(fā)育情況比較 分別在6個(gè)月和12個(gè)月時(shí)隨訪，肺炎組7例失訪，對照組5例失訪。完成隨訪的兒童中，肺炎組兒童的身高、體重與對照組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表6。

表6 兩組兒童生長發(fā)育情況比較

3 討 論

腸道是體內(nèi)各種微生物聚集的重要部位，有超過1000種真菌、細(xì)菌及病毒定植，在正常生理狀態(tài)下，腸道菌群處于平衡狀態(tài)，對維持兒童生長發(fā)育具有重要意義。在病理生理改變或藥物作用情況下可出現(xiàn)腸道菌群失調(diào)，菌群之間可能相互拮抗，誘發(fā)胃腸功能紊亂、腹瀉等。兒童的腸道基礎(chǔ)代謝功能尚未發(fā)育成熟，機(jī)體免疫力相對低下，飲食結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在抗生素作用下腸道微生態(tài)環(huán)境極易受到影響，容易引起腸道菌群紊亂以及抗生素相關(guān)性腹瀉，且腸道菌群紊亂已被證實(shí)與兒童抗生素相關(guān)性腹瀉的發(fā)生密切相關(guān)[8]。本研究中，肺炎組患兒的腸道乳酸桿菌、雙歧桿菌等檢出率與對照組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，但乳酸桿菌和雙歧桿菌菌落數(shù)、B/E值顯著低于對照組，擬桿菌、腸球菌及大腸桿菌菌落數(shù)顯著高于對照組(P<0.05)，提示重癥肺炎患兒的腸道菌群構(gòu)成類型與健康兒童相比無明顯變化，但菌落數(shù)有明顯變化。分析其原因，可能是由于重癥感染導(dǎo)致雙歧桿菌的繁殖受到抑制，而大腸桿菌等致病菌的繁殖急劇增加，表現(xiàn)為B/E值下降，腸道菌群平衡被打破[9]。相關(guān)研究亦顯示，重癥肺炎患兒存在明顯的腸道菌群紊亂，且腸道菌群紊亂可導(dǎo)致全身炎癥應(yīng)激反應(yīng)過度激活[10]。

積極控制感染和合理應(yīng)用抗生素是治療兒童重癥肺炎的關(guān)鍵，但長期以來，濫用抗生素所致的負(fù)面效應(yīng)日益突出，在我國尤為明顯，且相比于成人，兒童中抗生素濫用問題尤為嚴(yán)峻?？股氐膽?yīng)用一方面可導(dǎo)致腸道生態(tài)平衡受影響甚至被破壞，導(dǎo)致定植抗力降低，增加外部致病菌在腸道內(nèi)定植的可能性；另一方面，其可導(dǎo)致抗生素敏感性厭氧菌減少，增加耐藥菌種的繁殖，且抗生素對部分敏感菌有殺滅作用，從而篩選出耐藥菌株[11]。胡玲等[12]針對成人重癥肺炎的研究顯示，發(fā)病7～10 d后即有約16.67%的患者的大便菌群涂片顯示腸道菌群失調(diào)。研究者認(rèn)為重癥肺炎需要長期、大量使用抗生素，加之自身炎癥應(yīng)激因素，可引起腸道菌群失調(diào)甚至誘發(fā)腸道二次感染。還有學(xué)者提出，過早接觸抗生素可能影響腸道外感染性疾病患兒的腸道菌群平衡，短期接觸即可產(chǎn)生此類變化，隨著抗生素應(yīng)用時(shí)間的延長這種改變更趨明顯[13]。本研究結(jié)果顯示，在使用抗生素后，大部分重癥肺炎患兒存在不同程度的腸道菌群失調(diào)，在用藥14 d后，腸道菌群失調(diào)發(fā)生率高達(dá)61.67%，且嬰兒組腸道菌群失調(diào)發(fā)生率顯著高于幼兒組與兒童組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。糞便腸道菌群檢測亦顯示，治療后腸道原籍菌乳酸桿菌、雙歧桿菌、擬桿菌數(shù)量明顯減少，而大腸桿菌數(shù)量明顯增加，且B/E值明顯降低。提示抗生素治療對重癥肺炎患兒的腸道菌群具有明顯影響，可在一定程度上誘發(fā)腸道菌群紊亂，導(dǎo)致腸道定植抗力降低，且年齡越小發(fā)生腸道菌群紊亂的風(fēng)險(xiǎn)越高。因此，對年齡<1歲的兒童應(yīng)謹(jǐn)慎使用抗生素，并且需避免盲目大劑量用藥、口服給藥、聯(lián)合用藥等，如需大劑量或持續(xù)用藥，建議適時(shí)應(yīng)用益生菌制劑以維護(hù)腸道菌群平衡。此外，本研究還發(fā)現(xiàn)，用藥后產(chǎn)氣莢膜梭菌的檢出率明顯下降，而酵母菌檢出率明顯升高，可能是由于抗生素導(dǎo)致腸道內(nèi)有益厭氧菌菌落數(shù)降低，其對霉菌及條件致病菌的抑制作用亦隨之減弱所致。而產(chǎn)氣莢膜梭菌檢出率降低可能是由于梭菌屬于低毒力條件致病菌，其對抗生素敏感，故給藥后其檢出率不升反降。近年來，越來越多的學(xué)者主張抗生素“降階梯療法”，即在抗感染治療初期選用廣譜、抗菌效果強(qiáng)的抗生素進(jìn)行治療，對于細(xì)菌感染者盡量覆蓋G+菌和G-菌等致病菌，待病情控制后再降低為窄譜抗生素治療，已被證實(shí)安全性良好[14]。

生命早期腸道菌群的建立對機(jī)體免疫系統(tǒng)的發(fā)育具有重要作用，兩者的發(fā)展具有同步性[15]。宿主天然與獲得性免疫功能均受維生素組分的影響，而宿主免疫系統(tǒng)也影響著微生物群的形成[16]。嬰幼兒的腸道微生物群在2歲以后基本穩(wěn)定，且基本成熟，一旦發(fā)生微生態(tài)失衡將影響機(jī)體免疫系統(tǒng)，且這種影響往往不可逆[17]。紀(jì)明宇等[18]認(rèn)為，使用抗生素所致腸道菌群改變可影響機(jī)體營養(yǎng)代謝和吸收，間接影響小兒的生長發(fā)育。同時(shí)，抗生素可影響免疫系統(tǒng)發(fā)育，增加腹瀉或功能性便秘等發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。部分患兒對藥物不敏感而導(dǎo)致病程較長，直接影響生長發(fā)育[19]。本研究隨訪結(jié)果顯示，肺炎組患兒隨訪6個(gè)月、12個(gè)月時(shí)，身高及體重略低于對照組，但差異并不顯著(P>0.05)。提示短期應(yīng)用抗生素治療兒童重癥肺炎并未影響其生長發(fā)育。但因本研究樣本量較小且隨訪時(shí)間尚短，其具體影響仍需進(jìn)一步隨訪和監(jiān)測。

綜上所述，重癥肺炎患兒自身存在一定的腸道菌群失調(diào)，使用抗生素在治療疾病的同時(shí)也可進(jìn)一步影響或打破腸道菌群平衡，但短期用藥并不影響患兒的生長發(fā)育，其遠(yuǎn)期影響仍需進(jìn)一步大樣本、長程隨訪研究進(jìn)行評估。近年來有學(xué)者提出，在抗生素治療的同時(shí)配合益生菌制劑以維持腸道菌群平衡，增強(qiáng)抗生素治療效果并減輕其副作用，但其具體效益如何尚有待大范圍研究。