李明 蘇維 馬士恒
河北大學(xué)附屬醫(yī)院 1感染科,2檢驗(yàn)科 (河北保定 071000)
膿毒癥是由感染所引發(fā)的一系列炎性綜合征,肺部感染是臨床上的常見(jiàn)感染原因之一[1]。臨床調(diào)查結(jié)果顯示,膿毒癥患者普遍存在腸道微生態(tài)異常,腸道是人體重要的免疫器官[2],此類(lèi)患者往往同時(shí)合并有不同程度的免疫功能障礙,極易引發(fā)多器官感染與損傷,死亡率接近40%。人體腸道內(nèi)定植有500 ~ 1 000 種細(xì)菌,總菌體數(shù)量可達(dá)到約1014個(gè),這些菌群是不斷變化的,在健康狀態(tài)下益生菌占優(yōu)勢(shì)地位;在某些病理狀態(tài)下,炎性反應(yīng)和腸黏膜損傷的發(fā)生導(dǎo)致菌群移位,部分病原菌的數(shù)量增加并轉(zhuǎn)為優(yōu)勢(shì)菌群。依靠這種菌群移位,腸道微生態(tài)可直接參與到機(jī)體的免疫調(diào)控中,故有第七大免疫系統(tǒng)之稱[3]。另外,部分患者治療過(guò)程中難以避免地會(huì)用到廣譜抗生素,對(duì)多種菌群形成無(wú)差別打擊,因此,膿毒癥病理進(jìn)程中,除了感染這個(gè)病原條件以外,腸道微生態(tài)受到破壞的形勢(shì)也較為嚴(yán)峻。以此為背景,本研究在該類(lèi)患者的臨床治療中使用雙歧桿菌,以求糾正腸道微生態(tài)平衡與腸道免疫功能,改善患者預(yù)后,現(xiàn)報(bào)告如下。
1.1 一般資料 研究對(duì)象為本院2020 年10 月至2022 年7 月期間收治的143 例肺部感染所致膿毒癥患者,包括男75 例,女68 例;年齡23 ~ 75 歲,平均(46.2 ± 10.6)歲。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)參照《中國(guó)膿毒癥/膿毒性休克急診治療指南(2018 版)》確診為膿毒癥;(2)由兩名主治醫(yī)師確定病因?yàn)榉尾扛腥荆⒔?jīng)后續(xù)細(xì)菌培養(yǎng)證實(shí);(3)近3 個(gè)月內(nèi)未使用激素或免疫調(diào)節(jié)劑;(4)自愿簽署知情同意書(shū)。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)胃腸道疾??;(2)腹部手術(shù)史;(3)機(jī)械通氣者;(4)感染前,合并免疫系統(tǒng)功能障礙;(5)妊娠期或哺乳期。后期剔除標(biāo)準(zhǔn):(1)后期鑒定發(fā)現(xiàn)為非肺部感染誘發(fā)的膿毒癥;(2)生存時(shí)間≤ 3 d;(3)依從性差或自愿退出研究。采用隨機(jī)數(shù)字表將患者分為兩組,兩組間年齡、性別、體質(zhì)量指數(shù)、病程等基線資料的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P> 0.05)。
1.2 治療方法 所有患者均參照《中國(guó)膿毒癥/膿毒癥休克急診治療指南(2018)》予以治療,包括早期液體復(fù)蘇、糾正電解質(zhì)、抗感染、營(yíng)養(yǎng)支持等。研究組在對(duì)照組的基礎(chǔ)上口服雙歧桿菌四聯(lián)活菌片(杭州遠(yuǎn)大生物制藥有限公司,國(guó)藥準(zhǔn)字S20020010)。3片/次(0.5 g/片,24片/盒),每天3次,連續(xù)口服1 周。
1.3 觀察指標(biāo)
1.3.1 病情評(píng)分 于入院當(dāng)天及治療1 周時(shí),評(píng)估Ⅱ版急性生理和慢性健康(acute physiology and chronic health evaluation scoring system Ⅱ,APACHEⅡ)評(píng)分與序貫器官功能衰竭(sequential organ failure assessment,SOFA)評(píng)分。其中APACHE Ⅱ由極性生理學(xué)評(píng)分、年齡評(píng)分、慢性健康狀況評(píng)分三部分組成,理論最高分為71 分,分值越高病情越重。序貫器官功能衰竭(sequential organ failure assessment)評(píng)分涵蓋了對(duì)循環(huán)、呼吸、腎臟、肝臟、凝血、神經(jīng)6 個(gè)器官系統(tǒng)的功能評(píng)估,理論最高分為24 分,分值越高病情越重。
1.3.2 腸道菌群 分別于入院當(dāng)天以及治療1 周時(shí)采集糞便標(biāo)本1 g,經(jīng)稀釋配制成菌液,進(jìn)行培養(yǎng)基澆注與培養(yǎng),37 ℃培養(yǎng)24 h,用天瑞基質(zhì)輔助激光解析電離-飛行時(shí)間質(zhì)譜儀(MALDI-TOF MS)對(duì)培養(yǎng)基上的不同形態(tài)菌落進(jìn)行鑒定,并計(jì)算乳酸桿菌、雙歧桿菌、腸球菌、大腸埃希菌及梭菌的菌落數(shù)量(CFU),結(jié)果以CFU/g 表示。
1.3.3 腸道屏障功能評(píng)估 于入院當(dāng)天及治療1 周時(shí),進(jìn)行胃腸功能障礙評(píng)分:1 分:腸鳴音減弱但未消失,腸蠕動(dòng)減弱,嘔血、黑便或胃引流液隱血陽(yáng)性;2 分:腸鳴音近乎消失或消失,腸蠕動(dòng)麻痹,嘔血、黑便或胃引流液隱血陽(yáng)性;3 分:腸鳴音消失,并出現(xiàn)應(yīng)激性潰瘍出血或麻痹性腸梗阻。此外采集患者空腹肘靜脈血,檢測(cè)血清D-乳酸、細(xì)菌內(nèi)毒素水平。
1.3.4 T 淋巴細(xì)胞亞群和炎性標(biāo)志物 分別于入院當(dāng)天以及治療1 周時(shí)采集空腹肘靜脈血,肝素抗凝,均分為兩份,一份采用密度梯度離心法分離單個(gè)核細(xì)胞,并重懸于PBS 液,經(jīng)抗CD3-FITC、抗CD4-PerCP、抗CD8-PE 抗體孵育后,上機(jī)測(cè)試CD3+T、CD4+T、CD8+T 淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)占比。另一份3 000 r/min 離心15 min 分離血漿,采用全自動(dòng)放射免疫分析儀和ELISA 試劑盒測(cè)定炎性標(biāo)志物降鈣素原(procalcitonin,PCT)、超敏C 反應(yīng)蛋白(hypersensitive C-reactive protein,hs-CRP)和白介素6(Interleukin-6,IL-6)的血漿水平。
1.3.5 預(yù)后 以28 d 病死率作為預(yù)后的主要評(píng)估指標(biāo)。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SPSS 25.0 分析數(shù)據(jù),連續(xù)型變量符合正態(tài)分布者用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,兩組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),涉及多時(shí)間點(diǎn)測(cè)量的數(shù)據(jù)行重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì)的方差分析及事后LSD和SNK檢驗(yàn);不符合正態(tài)分布者采用M(P25,P75)表示,組間比較采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)。分類(lèi)資料以百分比表示,組間比較采用分類(lèi)資料采用χ2檢驗(yàn)或者Fisher 精確檢驗(yàn)。雙側(cè)P< 0.05 被認(rèn)為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 治療前后的病情評(píng)分 治療前,兩組的APACHEⅡ與SOFA 評(píng)分差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);治療后,兩組的APACHEⅡ與SOFA 評(píng)分均有明顯降低,其中研究組APACHEⅡ評(píng)分顯著低于對(duì)照組(P< 0.05),SOFA 評(píng)分與對(duì)照組的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P> 0.05)。見(jiàn)表1。
2.2 腸道菌群 經(jīng)重復(fù)測(cè)量數(shù)據(jù)的方差分析,時(shí)間因素與組別因素對(duì)乳酸桿菌、雙歧桿菌、腸球菌和大腸埃希菌的含量均有影響(P< 0.05),但對(duì)梭菌的影響不明顯(P> 0.05);組別因素與時(shí)間因素均不存在交互作用(P> 0.05)。組內(nèi)比較結(jié)果顯示,治療后,兩組的梭菌水平變化不明顯(P> 0.05),但乳酸桿菌、雙歧桿菌含量顯著升高,腸球菌與大腸埃希菌含量降低(P< 0.05)。組間比較結(jié)果顯示,治療前,兩組主要腸道菌群含量差異不顯著(P> 0.05);治療后,兩組梭菌與腸球菌含量差異不顯著(P> 0.05),研究組乳酸桿菌、雙歧桿菌含量高于對(duì)照組,大腸埃希菌含量低于對(duì)照組(P<0.05)。見(jiàn)表2。
表2 兩組患者治療前后腸道菌群比較Tab.2 Comparison of intestinal flora before and after treatment between the two groups ±s,CFU/g
表2 兩組患者治療前后腸道菌群比較Tab.2 Comparison of intestinal flora before and after treatment between the two groups ±s,CFU/g
注:與治療前比較,*P < 0.05;1表示治療前研究組 vs.對(duì)照組,2表示治療后研究組 vs.對(duì)照組
研究組(n = 72)對(duì)照組(n = 71)大腸埃希菌8.26 ± 0.82 5.23 ± 0.68*7.95 ± 1.02 6.25 ± 0.95*0.352< 0.001治療前治療后治療前治療后P1值P2值乳酸桿菌6.25 ± 0.85 9.25 ± 1.33*6.33 ± 0.78 8.02 ± 0.95*0.605< 0.001雙歧桿菌6.35 ± 1.02 7.85 ± 0.85*6.54 ± 0.95 7.25 ± 0.68*0.854< 0.001梭菌5.03 ± 0.82 5.42 ± 0.75 4.95 ± 0.77 5.34 ± 0.72 0.442 0.516腸球菌8.85 ± 1.33 6.25 ± 0.86*8.21 ± 1.25 7.11 ± 0.85*0.565 0.071
2.3 腸道功能 治療前,兩組的腸道功能評(píng)分、D-乳酸、內(nèi)毒素水平差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);治療后,兩組的腸道功能評(píng)分、D-乳酸、內(nèi)毒素水平均顯著降低(P< 0.05),其中研究組D-乳酸與內(nèi)毒素水平低于對(duì)照組(P< 0.05),腸道功能評(píng)分與對(duì)照組差異不顯著(P> 0.05)。見(jiàn)表3。
表3 兩組患者治療前后腸道功能比較Tab.3 Comparison of intestinal function before and after treatment between the two groups M(P25,P75)
2.4 T 淋巴細(xì)胞亞群和炎性因子 經(jīng)重復(fù)測(cè)量數(shù)據(jù)的方差分析,時(shí)間因素與組別因素對(duì)CD4+T%、CD8+T%影響不顯著(P> 0.05),對(duì)CD3+T%、hs-CRP、IL-6、PCT 水平有顯著影響(P< 0.05),組別因素與時(shí)間因素不存在交互作用(P> 0.05)。組內(nèi)比較結(jié)果顯示,治療后,兩組CD4+T%水平有所升高,hs-CRP、IL-6、PCT 水平有所降低(P< 0.05)。組間比較結(jié)果顯示,治療前,兩組T 淋巴細(xì)胞亞群和炎性因子水平差異不顯著(P> 0.05);治療后,兩組PCT 水平差異不顯著(P> 0.05),研究組CD3+T%水平高于對(duì)照組,hs-CRP、IL-6 水平低于對(duì)照組(P<0.05)。見(jiàn)表4。
表4 兩組患者治療前后T 淋巴細(xì)胞亞群和炎性因子比較Tab.4 Comparison of T-lymphocyte subsets and inflammatory factors before and after treatment between the two groups ±s
表4 兩組患者治療前后T 淋巴細(xì)胞亞群和炎性因子比較Tab.4 Comparison of T-lymphocyte subsets and inflammatory factors before and after treatment between the two groups ±s
注:與治療前比較,*P<0.05;1表示治療前研究組 vs.對(duì)照組,2表示治療后研究組 vs.對(duì)照組
組別研究組(n = 72)對(duì)照組(n = 71)P1值P2值PCT(ng/mL)10.6 ± 2.9 2.9 ± 1.3*11.4 ± 3.2 3.3 ± 1.7*0.695 0.116治療前治療后治療前治療后----CD3+T(%)55.3 ± 13.5 61.7 ± 10.3*53.5 ± 15.6 57.8 ± 12.2*0.445 0.042 CD4+T(%)33.3 ± 8.7 36.6 ± 9.5 31.2 ± 9.3 34.9 ± 7.5 0.151 0.226 CD8+T(%)17.6 ± 4.2 19.3 ± 4.4 18.3 ± 3.8 20.6 ± 5.2 0.284 0.096 hs-CRP(g/L)23.5 ± 6.2 7.3 ± 2.0*24.7 ± 7.6 13.5 ± 4.2*0.284< 0.001 IL-6(pg/mL)302.5 ± 86.2 85.6 ± 21.3*288.6 ± 75.3 103.3 ± 25.3*0.115<0.001
2.5 預(yù)后 研究組與對(duì)照組患者28 d 死亡率分別為20.8%(15/72)和29.6%(21/71),兩組間的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2= 1.451,P= 0.238)。
人體的腸道屏障功能包括由上皮細(xì)胞緊密相連構(gòu)成的物理屏障功能以及由免疫細(xì)胞、免疫因子及微生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成的化學(xué)屏障作用[4]。在膿毒癥發(fā)生時(shí),循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的內(nèi)毒素很容易穿過(guò)腸道屏障引發(fā)菌群移位、微生態(tài)失衡、腸道黏膜炎性損傷和通透性改變,由于腸道同時(shí)是人體重要的免疫器官和最大的營(yíng)養(yǎng)吸收器官[5],其損傷很容易引發(fā)腹瀉、代謝障礙、電解質(zhì)紊亂、低白蛋白血癥等一系列連鎖反應(yīng),甚至導(dǎo)致多器官損傷與休克[6]。正因如此,有學(xué)者[7-8]建議對(duì)于膿毒癥患者,應(yīng)積極糾正腸道微生態(tài)環(huán)境,以改善患者預(yù)后。肺部感染所致膿毒癥的原發(fā)部位雖然在肺部,但相當(dāng)一部分患者也伴隨有胃腸功能障礙[9],本研究推測(cè)借助益生菌及時(shí)糾正腸道微生態(tài)平衡對(duì)肺部感染所致膿毒癥患者的臨床治療可能存在幫助,并從菌群分布、免疫功能、腸道屏障功能及患者治療結(jié)局等方面綜合分析了其應(yīng)用價(jià)值。
本研究結(jié)果顯示,兩組在治療后APACHEⅡ與SOFA 評(píng)分均有降低,且研究組APACHEⅡ評(píng)分低于對(duì)照組,說(shuō)明兩組病情均得到了一定程度的改善,且研究組可能優(yōu)于對(duì)照組。腸道菌群分析結(jié)果顯示,兩組在治療后乳酸桿菌、雙歧桿菌含量有所升高,腸球菌與大腸埃希菌含量降低,且研究組乳酸桿菌、雙歧桿菌含量高于對(duì)照組,大腸埃希菌含量低于對(duì)照組。腸道固有菌群可以粗略地分為生理性細(xì)菌及條件致病菌兩大類(lèi),生理性細(xì)菌主要是指雙歧桿菌、乳酸桿菌等益生菌,條件致病菌主要指腸桿菌、腸球菌、大腸埃希菌等兼性需氧菌[10-11]。既往研究[12]指出,膿毒癥發(fā)生時(shí)腸道很容易發(fā)生微生態(tài)坍塌現(xiàn)象,表現(xiàn)為菌群的種類(lèi)減少,條件致病菌數(shù)量增多,并形成優(yōu)勢(shì)群體,取代生理性細(xì)菌的主導(dǎo)地位。從本研究結(jié)果來(lái)看,兩組治療后條件致病菌數(shù)量減少,同時(shí)益生菌數(shù)量增多,說(shuō)明兩種治療方式均能改善機(jī)體的腸道微生態(tài)結(jié)構(gòu)。值得一提的是,對(duì)照組并未補(bǔ)充外源性的益生菌,患者腸道的菌群分布狀態(tài)也得到了改善,這說(shuō)明隨著膿毒癥病情的緩解,腸道菌群也受到了影響,膿毒癥病理生理與腸道菌群的作用極有可能是雙向的。
此外,本研究還發(fā)現(xiàn)治療前,兩組D-乳酸、內(nèi)毒素水平差異不顯著;治療后均顯著降低,且研究組低于對(duì)照組;同時(shí),治療前兩組炎性因子hs-CRP、IL-6 水平差異也不顯著,治療后均有所降低,且研究組低于對(duì)照組。D-乳酸、內(nèi)毒素主要用于衡量腸道屏障功能,因D-乳酸是細(xì)菌發(fā)酵的代謝產(chǎn)物[13],內(nèi)毒素則產(chǎn)生于腸道致病菌,在腸道屏障功能正常時(shí),兩者均主要存在于腸道內(nèi),只有腸道屏障功能受損時(shí)才可能透過(guò)腸黏膜進(jìn)入血液循環(huán)[14]。hs-CRP、IL-6 是經(jīng)典的炎性標(biāo)志物,主要用于衡量全身的炎性反應(yīng)狀態(tài)[15-16]。本研究結(jié)果說(shuō)明兩組在治療后腸道屏障功能和炎性反應(yīng)有所改善,且研究組優(yōu)于對(duì)照組。關(guān)于益生菌改善腸道屏障功能,抑制炎性反應(yīng)的報(bào)道已有較多,如學(xué)者王熙等[17]在膿毒癥休克的臨床治療中加用益生菌,患者腸道功能和營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)得到了明顯改善;學(xué)者馬磊等[18]采用益生菌及丙氨酰谷氨酰,有效降低了膿毒癥患者腸道內(nèi)毒素及C 反應(yīng)蛋白、IL-6、IL-1β 等炎性介質(zhì)的水平,促進(jìn)了患者恢復(fù)。
此外,腸道免疫的效應(yīng)部位主要包括位于上皮內(nèi)基底膜上的腸上皮淋巴細(xì)胞和位于固有層的淋巴細(xì)胞,腸上皮淋巴細(xì)胞是人體內(nèi)最大的淋巴細(xì)胞群,其數(shù)量相當(dāng)于40% ~ 50%的外周淋巴細(xì)胞總數(shù),在必要時(shí)可彌補(bǔ)循環(huán)免疫細(xì)胞的數(shù)量與功能。因此,腸道屏障與腸道免疫功能也能從很大程度上影響到人體的淋巴細(xì)胞總數(shù)。本研究發(fā)現(xiàn)兩組患者在治療后CD3+T 淋巴細(xì)胞的水平得到明顯提高,且研究組高于對(duì)照組,這說(shuō)明益生菌的應(yīng)用對(duì)提高患者的T 淋巴細(xì)胞水平,改善細(xì)胞免疫功能可能存在幫助。在感染時(shí),致病菌釋放的內(nèi)毒素與脂多糖可與宿主的免疫細(xì)胞表面受體結(jié)合,引起多種致炎因子的過(guò)度釋放和免疫細(xì)胞的凋亡,因此膿毒癥患者常常存在免疫細(xì)胞過(guò)度消耗和數(shù)量減少的情況,這種消耗將進(jìn)一步削弱機(jī)體抗病原菌免疫功能,不利于病情恢復(fù)[19-20]。本研究結(jié)果說(shuō)明適當(dāng)補(bǔ)充益生菌對(duì)保護(hù)宿主的淋巴細(xì)胞,提高免疫功能也是有益的。
綜上所述,本研究數(shù)據(jù)說(shuō)明在肺部感染所致膿毒癥的臨床治療中加用雙歧桿菌,可從一定程度上改善腸道菌群分布,并緩解炎癥帶來(lái)的腸道屏障功能損傷,對(duì)促進(jìn)患者修復(fù)可能有一定幫助。然而,由于本研究病例數(shù)較少,研究數(shù)據(jù)可能受到個(gè)體差異的影響發(fā)生一定的偏倚,在未來(lái)的研究中,還需要擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步進(jìn)行驗(yàn)證;加之雙歧桿菌用藥時(shí)間和觀察時(shí)間不長(zhǎng),本研究只能了解到短期用藥對(duì)患者腸道屏障功能和腸道免疫帶來(lái)的影響,長(zhǎng)期用藥的作用與安全性尚不明確,也需要進(jìn)一步探討。
【Author contributions】LI Ming designed the study and wrote the article; SU Wei performed the experiments,collected date,statistica analysis and wrote the article; MA Shiheng supervised and directed the research,instructed the papers revision.All authors read and approved the final manuscript as submitted.