急性腹部鈍性傷休克患者腸道菌群特征觀察

陳 川，官 禹，黃揚眉,楊 柳,張 楊,王瓚宇

1.瀘州市人民醫(yī)院肝膽外科,四川 瀘州 646000；2.瀘州市人民醫(yī)院普外科,四川 瀘州 646000;3.重慶市急救醫(yī)療中心,重慶 400014

腹部鈍性傷屬于外科常見急癥之一，常因病情發(fā)展迅速、危險性大而引起患者腹腔內(nèi)臟器大出血及感染，從而威脅其生命[1]。急性腹部鈍性傷占所有損傷性疾病的13%，具有較高的致死率，可因?qū)嵸|(zhì)臟器出血，空腔臟器引起腹腔感染、膿毒癥而導致休克。目前臨床主要通過腹腔鏡進行對癥診療，雖然取得一定效果，但并不能很有效地降低病死率[2-3]。隨著腸道菌群免疫學說在臨床上的盛行，創(chuàng)傷性休克患者被認為體內(nèi)通常會伴隨腸道菌群紊亂，進而影響其腸黏膜屏障功能，使得機體代謝平衡及免疫功能受到影響，進而改變患者預后[4]。既往研究多對顱腦損傷患者體內(nèi)腸道菌群進行觀察，但較少有對急性腹部鈍性傷休克患者體內(nèi)腸道菌群進行研究，因而需要增加相關(guān)指標的觀察以進行證實[5-7]。本研究回顧性分析2016年10月—2020年10月瀘州市人民醫(yī)院肝膽外科、普外科治療的80例急性腹部鈍性傷休克患者作為研究對象，探討急性腹部鈍性傷休克患者腸道菌群特征。

資料與方法

1 一般資料

納入標準：(1)年齡18～65歲；(2)根據(jù)臨床癥狀及超聲影像學檢查，觀察組均被證實為腹部鈍性傷，且有明確創(chuàng)傷史，對照組經(jīng)檢查均未存在明顯異常[7]。排除標準：(1)因其他原因引起的休克；(2)腦、心、肺等器官存在明顯器質(zhì)性障礙；(3)入組前1個月內(nèi)使用過抗生素或微生態(tài)制劑等；(4)伴有其他腹部疾病或合并惡性腫瘤；(5)既往消化道病史、腹部手術(shù)史等。

本組收治的80例急性腹部鈍性傷休克患者作為觀察組，同期來筆者醫(yī)院接受體格檢查的80例健康志愿者進行對照研究納入對照組。觀察組：男性46例，女性34例；年齡34～59歲，平均46.7歲；體質(zhì)量指數(shù)(BMI)19～26kg/m2，平均22.6kg/m2；道路交通傷42例，高處墜落傷34例，其他4例。受傷類型(臟器損傷失血性休克原因)：腎損傷26例，肝破裂15例，脾破裂14例，腹膜后血腫14例，其他11例。對照組：男性48例，女性32例；年齡35～58歲，平均46.9歲；BMI 19～26kg/m2，平均22.9kg/m2。比較兩組性別、年齡、BMI等一般資料，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，具有可比性。本研究獲筆者醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準(301208109)。

2 方法

(1)腸道菌群檢測：觀察組患者系因道路交通傷、墜落傷等致創(chuàng)傷性休克(部分有腸道損傷)，入院后(治療前由醫(yī)師肛門指檢時提取)收集被試者新鮮糞便0.5g；對照組收集等量標本。由同一檢驗科醫(yī)學工作人員采用無菌棉簽挑取，將其直接涂抹于潔凈的玻片上，以30°～40°角勻速推片，面積(1～1.5)cm至2cm，溶解后提取DNA，采用16S測序?qū)ζ溥M行聚合酶鏈式反應擴增，并鑒定其中腸道菌群數(shù)量。根據(jù)菌體大小、形狀、排列、染色、芽孢等確定菌種，選擇合適的培養(yǎng)基放置于恒溫厭氧菌培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)，將培養(yǎng)試管中的菌落計數(shù)進行稱重，計算每克濕便中的細菌數(shù)[8]。(2)血液采集：分別于兩組入院后(觀察組治療前)采集被試者空腹靜脈血5mL，離心后采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測血清降鈣素原、二胺氧化酶水平，采用基質(zhì)偶氮顯色法檢測內(nèi)毒素水平，采用活性比色法檢測血清D-乳酸水平，儀器為美國貝克曼公司生產(chǎn)的AU700型全自動生化分析儀，試劑盒均為配套。(3)治療：患者休克程度根據(jù)高級創(chuàng)傷生命支持(ATLS)分級標準定義為II～III級休克，估計失血量為750～2 000mL,平均1 200mL；肝、腎、脾損傷患者行相應修補術(shù)或切除術(shù)等治療；腹膜后血腫、腸道破裂患者行血腫清除術(shù)及部分腸道切除及修補術(shù)等治療。

3 觀察指標

(1)比較兩組糞便標本中雙歧桿菌、葡萄球菌、乳酸菌、腸桿菌、腸球菌韋榮球菌、梭狀芽胞桿菌、假單胞菌、真菌、類桿菌等菌群種類表達情況；(2)比較兩組腸道黏膜屏障功能，包括降鈣素原、D-乳酸、二胺氧化酶、內(nèi)毒素水平；(3)對急性腹部鈍性傷休克患者進行院內(nèi)生存情況隨訪，以死亡為終點事件，觀察院內(nèi)28d內(nèi)死亡情況，通過Kaplan-Meier法繪制生存曲線分析生存情況；(4)通過Spearman系數(shù)分析腹部鈍性傷休克患者腸道菌群表達與其腸道黏膜屏障功能及院內(nèi)病死率的關(guān)系。

4 統(tǒng)計學分析

結(jié) 果

觀察組雙歧桿菌、乳酸菌數(shù)量顯著低于對照組，葡萄球菌數(shù)量顯著高于對照組(P<0.05)。見表1。降鈣素原、D-乳酸、二胺氧化酶、內(nèi)毒素數(shù)量也顯著高于對照組(P<0.05)。見表2。

表1 兩組腸道菌群數(shù)量情況比較

表2 兩組患者腸黏膜屏障功能比較

組別韋榮球菌梭狀芽胞桿菌假單胞菌真菌類桿菌觀察組(n=80)3.33±0.712.24±0.752.95±0.421.22±0.218.86±3.17對照組(n=80)3.47±0.672.04±0.693.07±0.461.18±0.199.26±2.19t值1.2831.7551.7231.2630.929P值0.2020.0810.0870.2080.355

觀察組院內(nèi)28d內(nèi)死亡18例，生存率為77.50%(62/80)。采用Kaplan-Meier法繪制生存曲線，見圖1。其體內(nèi)雙歧桿菌、乳酸菌數(shù)量與降鈣素原、D-乳酸、二胺氧化酶、內(nèi)毒素、院內(nèi)病死率呈明顯負相關(guān)(P<0.05)，葡萄球菌數(shù)量與降鈣素原D-乳酸、二胺氧化酶、內(nèi)毒素、院內(nèi)病死率呈明顯正相關(guān)(P<0.05)。見表3。

圖1 急性腹部鈍性傷休克患者院內(nèi)生存曲線圖

表3 腸道菌群數(shù)量與患者黏膜屏障功能及院內(nèi)病死率的相關(guān)性分析

討 論

正常情況下，人類的腸道中存在數(shù)量龐大、種類繁多的微生物群，各腸道菌群通過互相制約、互相依存共同促進宿主營養(yǎng)、免疫、生長作用的完善[9]。而急性腹部鈍性傷休克患者因為已處于機體代謝異常狀態(tài)，其腸道菌群也很容易因為外環(huán)境的改變而發(fā)生微生態(tài)失衡，引發(fā)各種免疫障礙，從而影響其預后[10]。目前研究表明，腸道菌群結(jié)構(gòu)及多樣性改變與眾多炎癥及代謝疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，如糖尿病、肥胖、肝硬化等，因而也可能在急性腹部鈍性傷休克患者中呈現(xiàn)異常表達[11]。本研究通過對急性腹部鈍性傷休克患者體內(nèi)菌群表達進行觀察，以期為未來該病的臨床治療提供新思路。

本研究結(jié)果顯示，觀察組雙歧桿菌、乳酸菌數(shù)量顯著低于對照組，葡萄球菌數(shù)量顯著高于對照組，提示雙歧桿菌、乳酸菌、葡萄球菌等菌類可能在急性腹部鈍性傷休克機制中發(fā)揮重要作用。按照三域系統(tǒng)方法進行分類，正常人腸道菌群主要由厚壁菌門和擬桿菌門組成，占其腸道內(nèi)總菌群數(shù)量的89%～98%，而急重癥患者腸道菌群則呈現(xiàn)低種群多樣性，其關(guān)鍵共生菌減少而個別菌群出現(xiàn)過度繁殖情況，引起腸道內(nèi)微生態(tài)失衡[12]。雙歧桿菌和乳酸菌均為人體內(nèi)的有益菌，其具有調(diào)節(jié)腸道內(nèi)菌群，維持腸內(nèi)微生態(tài)平衡的功能，可通過保證局部微循環(huán)來減少炎癥及血管反應對腸道內(nèi)環(huán)境的影響，而腸道內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定又有利于其免疫活性的增加，通過維持輔助性T細胞群1/輔助性T細胞群2(Th1/Th2)平衡，改善其免疫功能，減輕患者體內(nèi)炎癥反應，從而實現(xiàn)改善預后的效果。而葡萄球菌作為一類致病菌，其可通過生成血漿凝固酶、葡萄球菌溶血素、殺白細胞素、腸毒素、毒性休克綜合毒素等多種毒素或酶作用于人體，使其發(fā)生休克或代謝紊亂，引起預后不良[13]。

本研究觀察組降鈣素原、D-乳酸、二胺氧化酶、內(nèi)毒素數(shù)量顯著高于對照組，提示急性腹部鈍性傷休克患者存在明顯腸道黏膜功能受損。腸黏膜機械屏障、免疫屏障、生物屏障目前被認為是腸黏膜屏障的主要構(gòu)成部分，而生物屏障即由腸道內(nèi)正常菌群構(gòu)成，可通過調(diào)節(jié)機體免疫功能、影響腸道蠕動來對抗外源致病菌[14]。降鈣素原一般情況下是由甲狀腺C細胞11號染色體短臂上的CALC-1(calcitonin gene-1)基因編碼，其可經(jīng)特異性肽鏈內(nèi)切酶裂解為降鈣素或鈣抑肽，腹部鈍性傷休克患者因為體內(nèi)炎性反應加重，細菌組織結(jié)構(gòu)直接誘導細胞內(nèi)信號傳導釋放降鈣素原，機體損傷加重，死亡風險增加。D-乳酸具有一元羧酸的典型化學性質(zhì)，乳酸越濃自身酯化趨勢越強，而乳酸的大量堆積表明患者體內(nèi)代謝功能受到嚴重影響，大量毒素沉積于體內(nèi)而不能排出，進而影響其預后。二胺氧化酶活性與黏膜細胞的核酸和蛋白合成密切相關(guān)，能夠反映腸道機械屏障的完整性和損傷程度[15]。內(nèi)毒素是革蘭氏陰性細菌細胞壁中的一種成分，即稱脂多糖，對宿主存在一定毒性，其毒性成分主要為類脂質(zhì)A，內(nèi)毒素位于細胞壁的最外層，覆蓋于細胞壁的黏肽上可引起發(fā)熱、微循環(huán)障礙、內(nèi)毒素休克及播散性血管內(nèi)凝血等，從而破壞機體正常功能。

急性腹部鈍性傷休克患者進行院內(nèi)生存情況調(diào)查顯示28d內(nèi)生存率為77.50%，提示患者腸道細菌紊亂可能增加死亡風險。張華等[16]研究顯示，急性腹部鈍性傷休克可引起患者腹腔內(nèi)實質(zhì)性臟器損傷，導致其腹腔內(nèi)大出血，而其激發(fā)的膽汁性腹膜炎或其他感染，則會直接危及其生命，增加病死率，與本研究結(jié)果相符。

本研究也通過Spearman系數(shù)對其相關(guān)性進行分析，證實急性腹部鈍性傷休克患者體內(nèi)雙歧桿菌、乳酸菌數(shù)量與降鈣素原、D-乳酸、二胺氧化酶、內(nèi)毒素、院內(nèi)病死率呈明顯負相關(guān)，葡萄球菌數(shù)量與降鈣素原D-乳酸、二胺氧化酶、內(nèi)毒素、院內(nèi)病死率呈明顯正相關(guān)。腸道屏障具有對抗外源致病菌的作用，從而抑制致病菌在腸黏膜內(nèi)的生長、黏附、定植，阻斷其對腸黏膜的破壞與血行轉(zhuǎn)移，加強結(jié)腸腸上皮細胞緊密連接蛋白的表達，增強機械屏障，更好地發(fā)揮抗炎、抗感染的作用[17]。雙歧桿菌、乳酸菌數(shù)量的增加能減少致病菌對腸黏膜屏障的損壞，降低其進入體循環(huán)、加快全身炎癥反應的風險。

綜上，急性腹部鈍性傷休克患者體內(nèi)腸道菌群葡萄球菌高表達為主，同時也會出現(xiàn)雙歧桿菌、乳酸菌的異常低表達，腸道黏膜屏障破壞嚴重，臨床醫(yī)師應增加益生菌輔助治療對其預后進行改善。