病毒感染性腹瀉對(duì)兒童人群腸道菌群及IL-6、TNF-α、hs-CRP、IFN-γ水平的影響

路鈺夏，楊 輝，王向輝，李小芹，于 靜

(鄭州大學(xué)附屬兒童醫(yī)院、河南省兒童醫(yī)院、鄭州兒童醫(yī)院 消化內(nèi)科,河南 鄭州 450000)

兒童感染性腹瀉的致病微生物包括病毒、細(xì)菌、真菌、寄生蟲等，病毒感染性腹瀉是其中最為常見(jiàn)的類型，輪狀病毒、諾如病毒、腸腺病毒、星狀病毒、杯狀病毒等均可引起腹瀉。不同的致病微生物引起的腹瀉癥狀相似，僅憑癥狀和體征往往不能予以區(qū)分[1]。糞便培養(yǎng)是鑒別診斷感染類型的金標(biāo)準(zhǔn)，但其存在培養(yǎng)結(jié)果得出周期長(zhǎng)、檢測(cè)陽(yáng)性率偏低、在發(fā)病早期不易鑒別等缺陷，對(duì)臨床用藥的指導(dǎo)意義有限[2]。有研究認(rèn)為，感染性腹瀉不僅僅是局限于腸道的疾病，而是一種全身性疾病，可引起腸道外多臟器損害，腸道菌群失調(diào)、全身炎癥反應(yīng)是其重要的病理改變[3]。本研究擬通過(guò)探討不同類型的感染性腹瀉對(duì)兒童人群腸道菌群及白細(xì)胞介素-6(IL-6)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、超敏C反應(yīng)蛋白(hs-CRP)、干擾素-γ(IFN-γ)水平的影響，以區(qū)分腸道感染類型，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019年1月至2021年1月就診的感染性腹瀉患兒165例，其中病毒感染性腹瀉98例，細(xì)菌性腹瀉67例，同時(shí)選取非感染性腹瀉患兒100例作為對(duì)照，詳見(jiàn)表1。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)診斷符合《諸福棠實(shí)用兒科學(xué)》[4]中的標(biāo)準(zhǔn)；(2)年齡≤5歲；(3)入院前未行相關(guān)治療；(4)均經(jīng)病原學(xué)檢查；(5)患兒監(jiān)護(hù)人知情同意。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)有心、肝、腎等重要臟器疾??；(2)有先天性畸形、遺傳代謝性疾病等；(3)合并有泌尿系統(tǒng)感染、呼吸道感染等其他部位感染；(4)病原學(xué)混合感染。

表1 各組臨床資料比較

1.2 檢查方法

所有患兒均于入院當(dāng)日或次日采用一次性采樣勺采集10 g新鮮糞便標(biāo)本，置入50 ml采樣離心管，密封保存，30 min置入-80℃冰箱保存。取1 g糞便標(biāo)品加PBS緩沖液15 ml，離心(350 g、5 min)，取上濁液1 ml，加入1 mol/L鹽酸溶液4 ml，震蕩、離心(4 500 g、10 min)，取上清液，0.45 μm膜過(guò)濾。提取糞便全基因組，堿裂解法提取基因，取DNA 2 μl，采用紫外分光光度計(jì)測(cè)定濃度，滅菌三蒸水調(diào)整DNA濃度100 μg/ml。采用PCR擴(kuò)增檢測(cè)雙歧桿菌屬、乳酸桿菌屬、梭菌屬和梭桿菌屬水平。

所有患兒均于入院當(dāng)日或次日于空腹?fàn)顟B(tài)下抽取靜脈血標(biāo)本4 ml，置于EDTA抗凝管，室溫靜置1 h后上離心機(jī)處理，離心參數(shù)3 500 r/min、時(shí)間10 min。取血清采用酶聯(lián)免疫吸附法試劑盒(上海酶聯(lián)生物科技有限公司)檢測(cè)IL-6、TNF-α、hs-CRP和IFN-γ。檢測(cè)儀器：MR-96A型酶標(biāo)儀(深圳邁瑞醫(yī)療電子股份有限公司)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 各組腸道菌群比較

細(xì)菌感染性和病毒感染性腹瀉患兒雙歧桿菌屬、乳酸桿菌屬、梭菌屬和梭桿菌屬明顯低于非感染性腹瀉患兒(P<0.05)，其中病毒感染性腹瀉患兒雙歧桿菌屬、乳酸桿菌屬、梭菌屬和梭桿菌屬明顯高于細(xì)菌感染性腹瀉(P<0.05)。見(jiàn)表2。

表2 各組腸道菌群比較

2.2 各組血清IL-6、TNF-α等水平比較

細(xì)菌感染性和病毒感染性腹瀉患兒IL-6、TNF-α、hs-CRP和IFN-γ明顯高于非感染性腹瀉患兒(P<0.05)，其中病毒感染性腹瀉患兒IL-6、TNF-α、hs-CRP和IFN-γ明顯低于細(xì)菌感染性腹瀉(P<0.05)。見(jiàn)表3。

表3 各組血清IL-6、TNF-α等比較

2.3 不同病原病毒感染性腹瀉患兒腸道菌群比較

杯狀病毒、輪狀病毒及其他病毒感染性腹瀉患兒腸道菌群比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見(jiàn)表4。

表4 不同病原病毒感染性腹瀉患兒腸道菌群比較

2.4 不同病原病毒感染性腹瀉患兒血清IL-6、TNF-α等水平比較

輪狀病毒感染性腹瀉患兒血清IFN-γ明顯高于杯狀病毒和其他病毒感染性腹瀉患兒(P<0.05)；杯狀病毒、輪狀病毒和其他病毒感染性腹瀉患兒血清IL-6、TNF-α和hs-CRP比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表5。

3 討論

兒童腹瀉是嚴(yán)重影響其身心健康和生長(zhǎng)發(fā)育的疾病，短時(shí)間內(nèi)多次腹瀉可導(dǎo)致水電解質(zhì)紊亂、脫水，甚至危及患兒的生命安全。病毒、細(xì)菌感染、激素類藥物、抗生素用藥后引起腸道菌群失調(diào)等均可導(dǎo)致兒童腹瀉，及時(shí)給予有效的藥物治療非常必要，但感染與非感染性腹瀉，不同致病微生物引起的腹瀉的治療方案不盡相同[5]。但就臨床表現(xiàn)看，往往難以進(jìn)行區(qū)分，因此不利于臨床合理用藥?？镄≈踇6]等對(duì)上海市2014-2017年5歲以下住院兒童病毒性腹瀉病原學(xué)特征進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，杯狀病毒的檢出率高于輪狀病毒，提示需要重視病毒譜變遷。

腸道菌群可形成一層菌膜屏障，干擾并排斥外來(lái)病原微生物的入侵和定植，在免疫、排毒、抗腫瘤等方面具有重要作用[7]。大量研究已證實(shí)，機(jī)體健康狀況與腸道菌群構(gòu)成密切相關(guān)[8]。張金仿[9]等對(duì)比了輪狀病毒感染嬰幼兒與健康嬰幼兒腸道菌群，發(fā)現(xiàn)輪狀病毒感染可引起腸道菌群紊亂，雙歧桿菌屬、乳酸桿菌屬、梭菌屬、梭桿菌屬等益生菌數(shù)量下降。本研究發(fā)現(xiàn)細(xì)菌感染性和病毒感染性腹瀉患兒雙歧桿菌屬、乳酸桿菌屬、梭菌屬和梭桿菌屬明顯低于非感染性腹瀉患兒，其中病毒感染性腹瀉患兒雙歧桿菌屬、乳酸桿菌屬、梭菌屬和梭桿菌屬明顯高于細(xì)菌感染性腹瀉。這是由于細(xì)菌、病毒感染后可引起免疫功能紊亂，損害腸道黏膜的屏障功能，致病微生物在腸道中定植，競(jìng)爭(zhēng)性抑制微腸道益生菌的生長(zhǎng)，繼而導(dǎo)致腸道菌群紊亂[10]。細(xì)菌侵入腸粘膜上皮后可通過(guò)基膜進(jìn)入固有層，引起炎癥反應(yīng)，對(duì)腸道屏障功能的損傷更大，引起的腸道菌群紊亂更加嚴(yán)重[11]。

腸道炎癥性損傷與多種炎癥因子有關(guān)，IL-6、TNF-α均是啟動(dòng)機(jī)體炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵因子，可引起炎癥擴(kuò)大，還可刺激肝細(xì)胞分泌大量的hs-CRP[12-13]。IFN-γ具有抗病毒、調(diào)節(jié)免疫等作用，在感染發(fā)生后大量分泌，以發(fā)揮機(jī)體自身抗病作用[14-15]。本研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌感染性和病毒感染性腹瀉患兒IL-6、TNF-α、hs-CRP和IFN-γ明顯高于非感染性腹瀉患兒，其中病毒感染性腹瀉患兒IL-6、TNF-α、hs-CRP和IFN-γ水平明顯低于細(xì)菌感染性腹瀉患兒，提示相較于細(xì)菌感染性腹瀉，病毒感染性腹瀉患兒機(jī)體炎癥異常程度更輕。這是由于細(xì)菌侵入腸粘膜上皮后引起局部炎癥反應(yīng)，細(xì)菌及內(nèi)毒素可通過(guò)受損的腸黏膜分布至全身，引起全身炎癥反應(yīng)綜合征、膿毒血癥等嚴(yán)重后果。

本研究還對(duì)比了不同類型病毒感染患兒的腸道菌群及炎癥指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)杯狀病毒、輪狀病毒及其他病毒感染性腹瀉患兒腸道菌群比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；輪狀病毒感染性腹瀉患兒血清IFN-γ明顯高于杯狀病毒和其他病毒感染性腹瀉患兒；杯狀病毒、輪狀病毒和其他病毒感染性腹瀉患兒血清IL-6、TNF-α和hs-CRP比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示IFN-γ在不同病原病毒感染性腹瀉中有所差異，輪狀病毒引起的炎癥性損傷更加嚴(yán)重。這是由于輪狀病毒可直接侵犯腸道，在小腸絨毛柱狀上皮細(xì)胞處增殖，引起細(xì)胞變性、壞死，腸黏膜屏障功能被破壞，引起炎癥反應(yīng)加重。其引起的炎癥反應(yīng)與IFN-γ有關(guān)，但與經(jīng)典炎癥因子關(guān)系并不明顯，其機(jī)制尚有待于進(jìn)一步的研究闡釋。

綜上所述，相較于細(xì)菌感染性腹瀉，病毒感染性腹瀉患兒腸道菌群、血清IL-6、TNF-α、hs-CRP、IFN-γ異常程度輕，其中IFN-γ在不同病原病毒感染性腹瀉中有所差異。