小腸細(xì)菌過(guò)度生長(zhǎng)與胃食管反流病的相關(guān)性分析

趙飛燕，崔立紅*

1南方醫(yī)科大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院，廣東 廣州 510280；2解放軍總醫(yī)院第六醫(yī)學(xué)中心消化內(nèi)科，北京 100048

大量微生物定植于人類(lèi)的口腔、皮膚及胃腸道等，其中腸道是定植微生物最多的器官。健康人體腸道中的菌群通常處于平衡狀態(tài)，這種平衡狀態(tài)的維持需要人體分泌胃酸、胰酶及膽汁酸，小腸蠕動(dòng)功能正常，回盲瓣的結(jié)構(gòu)及功能完整，機(jī)體免疫系統(tǒng)的保護(hù)等多種因素去維護(hù)[1]。當(dāng)以上保護(hù)機(jī)制出現(xiàn)異常時(shí)，會(huì)導(dǎo)致原本相對(duì)無(wú)菌的小腸內(nèi)大量細(xì)菌繁殖，并通過(guò)發(fā)酵碳水化合物產(chǎn)生大量的氫氣、甲烷及短鏈脂肪酸等，導(dǎo)致腹脹、腹瀉等癥狀，從而發(fā)生小腸細(xì)菌過(guò)度生長(zhǎng)(small intestinal bacterial overgrowth，SIBO)[2]。胃食管反流病(gastroesophageal reflux disease，GERD)是由于胃和(或)十二指腸內(nèi)容物反流至食管引起的以胸骨后的燒灼感、反酸等為主要臨床表現(xiàn)的疾病[3-4]。在我國(guó)，19.8%～23.4%的人患有GERD，且這一患病率仍在逐年升高[5-6]。GERD的病因與食管下括約肌松弛、食管廓清能力減弱、胃排空延遲、腸道微生態(tài)紊亂等眾多因素相關(guān)[7]。有研究發(fā)現(xiàn)，腸道內(nèi)大量碳水化合物如不能被小腸吸收，則會(huì)被細(xì)菌酵解產(chǎn)生大量氣體、短鏈脂肪酸等，而這些物質(zhì)將延緩胃排空，一過(guò)性松弛食管下括約肌，使胃內(nèi)容物更容易反流至食管，導(dǎo)致GERD[8]。目前GERD 與SIBO 之間的關(guān)系尚未明確。本研究通過(guò)對(duì)比GERD 與非GERD 患者的SIBO 患病情況，探討SIBO與GERD的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 選擇2019 年8 月－2021 年8 月于解放軍總醫(yī)院第六醫(yī)學(xué)中心消化內(nèi)科就診的GERD 及其他消化道疾病患者5832 例，其中男3182 例，女2650 例，年齡18～92 歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)具有腹脹、腹痛、腹部不適等癥狀；(2)初次行甲烷和氫呼氣檢查；(3)已完善胃鏡檢查；(4)具有完整的病史資料；(5)年齡≥18 歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)近4 周有乳果糖、抗生素和(或)促進(jìn)胃腸動(dòng)力等藥物服用史；(2)近2 周有益生菌和(或)抑酸制劑等藥物服用史；(3)具有胃部手術(shù)、膽囊切除術(shù)和(或)腸道手術(shù)史；(4)伴有功能性消化不良；(5)妊娠期或哺乳期女性。本研究已獲得本院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(HZKY2020-41)，入組患者均簽署知情同意書(shū)。

1.2 研究方法 收集患者性別、年齡、身高、體重等資料，計(jì)算患者的體重指數(shù)(body mass index，BMI)。BMI=體重(kg)/身高(m)2。收集患者的吸煙、飲酒及質(zhì)子泵抑制劑(proton pump inhibitor，PPI)服用情況。吸煙定義：每天吸煙至少1 支，吸煙時(shí)間連續(xù)超過(guò)6個(gè)月以上；飲酒定義：每周飲酒1次及以上，時(shí)間≥1年。PPI服用定義：在近6個(gè)月內(nèi)有至少2個(gè)月的每日標(biāo)準(zhǔn)劑量PPI持續(xù)服用史。采用多因素logistic回歸分析GERD的影響因素，并對(duì)GERD進(jìn)行亞組分析。

1.3 檢測(cè)方法及診斷標(biāo)準(zhǔn)

1.3.1 采用乳果糖甲烷氫呼氣試驗(yàn)檢測(cè)氫氣和甲烷濃度 使用美國(guó)QuinTron 公司的QuinTron Breath TrackerTM Digital MicroLyzer SC 呼氣儀測(cè)定受試者呼出氣中的甲烷和氫氣濃度，受試者在檢測(cè)前應(yīng)注意以下事項(xiàng)：(1)在進(jìn)行呼氣試驗(yàn)前24 h內(nèi)應(yīng)避免過(guò)量進(jìn)食，同時(shí)禁止進(jìn)食豆乳、麥面及高纖維蔬菜；(2)檢查前12 h禁食水；(3)在接受檢查當(dāng)日晨起后需要刷牙漱口，同時(shí)禁止吸煙(包括二手煙)；(4)在進(jìn)行呼氣試驗(yàn)期間禁止飲食、飲酒、吸煙，且需要保持安靜清醒，避免劇烈活動(dòng)。檢測(cè)流程：首先空腹收集受試者一次呼出氣中的氫氣和甲烷濃度，單位為ppm(part per million)，之后服用10 g乳果糖溶液(荷蘭蘇威制藥公司)，從服用乳果糖溶液開(kāi)始計(jì)時(shí)，每間隔30 min收集一次，到210 min為最后一次。同一受試者共收集8 個(gè)時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)，以時(shí)間為橫坐標(biāo)，氣體濃度為縱坐標(biāo)，分別繪制甲烷和氫氣的時(shí)間濃度曲線(xiàn)，依據(jù)此濃度曲線(xiàn)進(jìn)行SIBO的診斷。

1.3.2 診斷標(biāo)準(zhǔn)

1.3.2.1 SIBO診斷標(biāo)準(zhǔn) 目前暫無(wú)統(tǒng)一的SIBO診斷標(biāo)準(zhǔn)，本研究依據(jù)國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)[2,9-11]總結(jié)出以下標(biāo)準(zhǔn)：(1)呼出氫氣陽(yáng)性需滿(mǎn)足下列條件中的一條及以上：①空腹呼出氣中氫氣濃度≥20 ppm，服用乳果糖后連續(xù)測(cè)定2次呼出氣中氫氣濃度均≥20 ppm；②服用乳果糖后90 min 內(nèi)氫氣濃度出現(xiàn)一個(gè)較空腹值升高≥12 ppm的峰值，90 min后再次出現(xiàn)更高的峰值，形成雙峰曲線(xiàn)圖；③呼出氫氣濃度在服用乳果糖90 min 內(nèi)出現(xiàn)高平峰，在180 min 內(nèi)該高峰值較空腹氫氣濃度升高≥20 ppm；④在服用乳果糖90 min內(nèi)氫氣濃度值較空腹值升高≥20 ppm。(2)呼出甲烷陽(yáng)性要求滿(mǎn)足以下條件中的一條及以上：①檢測(cè)者空腹呼出氣中甲烷濃度≥10 ppm，并且服用乳果糖后連續(xù)2 次甲烷濃度均≥10 ppm；②呼出甲烷濃度在口服乳果糖后90 min內(nèi)出現(xiàn)高平峰，在180 min內(nèi)最大峰值較空腹升高≥10 ppm。呼出氫氣陽(yáng)性和(或)甲烷陽(yáng)性均可診斷為SIBO。

1.3.2.2 GERD 診斷標(biāo)準(zhǔn) (1)通過(guò)胃鏡檢查及病理組織活檢證實(shí)食管存在反流導(dǎo)致的炎癥或Barrett 病變；(2)通過(guò)24 h 食管pH 監(jiān)測(cè)手段檢測(cè)到食管有異常的酸性和(或)堿性物質(zhì)反流；(3)連續(xù)使用1～2 周PPI治療后，患者反酸、胃灼熱等癥狀明顯緩解。滿(mǎn)足以上標(biāo)準(zhǔn)任意一條即可診斷為GERD[12]。據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)將5832例患者分為GERD組(n=1752)與非GERD組(n=4080)。

1.3.3 胃腸鏡檢查判定GERD 分型 患者按照要求做好胃腸道準(zhǔn)備，由我科內(nèi)鏡中心醫(yī)師使用奧林巴斯CV-290 胃腸鏡完成此項(xiàng)檢查。依據(jù)胃鏡下表現(xiàn)，將GERD 分為3 類(lèi)：(1)非糜爛性食管炎，胃鏡下食管未見(jiàn)破損但患者存在反流癥狀；(2)糜爛性食管炎，胃鏡下可見(jiàn)食管反流導(dǎo)致的黏膜破損；(3)Barrett食管，胃鏡下可見(jiàn)食管黏膜柱狀上皮化生區(qū)，范圍≥1 cm，同時(shí)行活組織病理檢查確診。據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)將1752 例GERD 患者分為非糜爛性食管炎組(n=1051)、糜爛性食管炎組(n=643)、Barrett食管組(n=58)。

1.3.4 GERD 自測(cè)量表(GerdQ 量表) GerdQ 量表由胃灼熱、反流、睡眠障礙及使用非處方藥物4 個(gè)陽(yáng)性癥狀和上腹疼痛、惡心2 個(gè)陰性癥狀組成，根據(jù)前1周的癥狀出現(xiàn)頻率，每個(gè)項(xiàng)目評(píng)分0～3分，癥狀總分為以上6個(gè)癥狀得分之和[13]。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 21.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量資料以x±s表示，兩組間比較采用t檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料以例(%)表示，兩組間比較用χ2檢驗(yàn)。采用多因素logistic回歸分析GERD的危險(xiǎn)因素。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 GERD 組與非GERD 組患者一般資料比較 兩組性別及飲酒比例差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。GERD組的年齡、BMI、GerdQ評(píng)分、吸煙比例均高于非GERD組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05，表1)。

表1 GERD組與非GERD組患者一般資料比較Tab.1 Comparison of general data between patients in GERD group and non-GERD group

2.2 GERD 組與非GERD 組患者SIBO 患病率比較GERD 患者SIBO 患病率高于非GERD 患者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.001，表1)。

2.3 GERD 影響因素的多因素logistic 回歸分析結(jié)果 以GERD 為因變量(GERD=1，非GERD=0)，以性別(男=1，女=0)、年齡、BMI(BMI≥28 kg/m2為肥胖，＜28 kg/m2為非肥胖)及吸煙、飲酒、SIBO(賦值均為是=1，否=0)為自變量，采用多因素logistic回歸分析GERD 的危險(xiǎn)因素，結(jié)果顯示，SIBO、肥胖、飲酒、吸煙是GERD的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(P＜0.05，表2)。

表2 多因素logistic回歸分析GERD的危險(xiǎn)因素Tab.2 Multivariate logistic regression analysis of the risk factors for GERD

2.4 GERD患者的亞組分析

2.4.1 SIBO陽(yáng)性患者與SIBO 陰性患者GerdQ評(píng)分比較 GERD患者中，SIBO陽(yáng)性患者1051例，GerdQ評(píng)分(9.54±1.59)分，SIBO 陰性患者701 例，GerdQ 評(píng)分(8.40±1.54)分，SIBO陽(yáng)性患者的GerdQ評(píng)分高于SIBO陰性患者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=14.903，P＜0.001)。

2.4.2 服用或未服用PPI 患者SIBO 患病率比較GERD 患者中，服用PPI 患者的SIBO 患病率[64.9%(831/1280)]高于未服用PPI 的患者[46.6%(220/472)]，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=48.175，P＜0.001)。

2.4.3 不同類(lèi)型GERD 患者SIBO 患病率比較 非糜爛性食管炎組SIBO患病率為54.1%(569/1051)，糜爛性食管炎組SIBO 患病率為68.7%(442/643)，Barrett食管組SIBO 患病率為69.0%(40/58)，三組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=34.449，P＜0.001)，糜爛性食管炎組、Barrett 食管組的SIBO 患病率均高于非糜爛性食管炎組組(P＜0.05)。糜爛性食管炎組與Barrett 食管組的SIBO患病率比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。

3 討 論

SIBO作為一種臨床綜合征，可以獨(dú)立發(fā)生，也可作為某些疾病的伴隨癥狀出現(xiàn)，而合并SIBO常會(huì)導(dǎo)致惡性循環(huán)，潛在的病因誘發(fā)SIBO，SIBO直接或間接導(dǎo)致疾病的惡化。SIBO 與多種疾病相關(guān)，在GERD中有33%～67%的患者會(huì)發(fā)生SIBO[14-15]。

本研究發(fā)現(xiàn)，GERD 組患者SIBO 患病率為60.0%，明顯高于非GERD組(53.5%)。進(jìn)一步對(duì)不同類(lèi)型GERD患者SIBO 的患病率進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，糜爛性食管炎患者SIBO患病率為68.7%、Barrett食管患者SIBO 患病率為69.0%，均高于非糜爛性食管炎患者(54.1%)，提示SIBO 與GERD 具有相關(guān)性。采用logistic 回歸分析GERD 的影響因素，結(jié)果顯示，SIBO、肥胖、飲酒、吸煙是GERD的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。本研究結(jié)果顯示，與SIBO 陰性的GERD 患者相比，SIBO 陽(yáng)性的GERD 患者GerdQ 評(píng)分更高，提示SIBO能夠直接或間接加重GERD 患者的反流癥狀。SIBO最常見(jiàn)的病因是腸道蠕動(dòng)功能異常，GERD 發(fā)生的病因是胃食管運(yùn)動(dòng)功能異常，將胃腸道作為整體，二者有著共同的病因即運(yùn)動(dòng)功能障礙，結(jié)合本研究的結(jié)果及相關(guān)研究資料，可能存在以下幾種機(jī)制。

第一種機(jī)制是腸道內(nèi)大量甲烷和(或)氫氣生成。當(dāng)小腸內(nèi)有過(guò)量的細(xì)菌繁殖后，將會(huì)導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)尤其是碳水化合物吸收障礙，大量異常細(xì)菌分解小腸內(nèi)的碳水化合物產(chǎn)生過(guò)量的甲烷和氫氣。這些氣體可以導(dǎo)致胃內(nèi)壓增高，增高的胃內(nèi)壓將會(huì)促使大量胃內(nèi)容反流至食管，從而破壞食管黏膜[16-19]。

第二種機(jī)制是腸道內(nèi)大量短鏈脂肪酸生成，通過(guò)體液途徑反射性導(dǎo)致胃排空延遲及食管下括約肌一過(guò)性松弛。腸道內(nèi)細(xì)菌在發(fā)酵過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量短鏈脂肪酸，脂肪酸會(huì)激活腸道內(nèi)L 細(xì)胞釋放胰高糖素樣肽-1(GLP-1)及YY 肽(PYY)至血液中，而GLP-1及YY肽不僅會(huì)延緩胃排空，還能導(dǎo)致食管下括約肌出現(xiàn)一過(guò)性松弛，使胃內(nèi)容物更容易反流至食管，導(dǎo)致GERD 癥狀更加嚴(yán)重[6,20-23]。第三種機(jī)制是炎癥反應(yīng)介導(dǎo)的食管平滑肌受損。小腸內(nèi)細(xì)菌大量繁殖將會(huì)導(dǎo)致腸道黏膜屏障功能受損，大量細(xì)菌及毒素通過(guò)腸道黏膜進(jìn)入黏膜固有層甚至血液，這些細(xì)菌及毒素與機(jī)體免疫系統(tǒng)相互作用，產(chǎn)生大量的炎性因子如腫瘤壞死因子-α、白細(xì)胞介素-6 等，導(dǎo)致全身低度炎癥狀態(tài)。加之免疫激活及GERD 患者的遺傳易感性，上述幾種因素綜合引起食管炎癥，損傷食管平滑肌的功能[24-28]。第四為其他外部因素，最常見(jiàn)的是服用PPI。本研究通過(guò)對(duì)GERD 組患者的PPI服用情況進(jìn)行亞組分析發(fā)現(xiàn)，服用PPI組的SIBO患病率高于未服用PPI 組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示長(zhǎng)期服用PPI 可能會(huì)導(dǎo)致SIBO。張茹等[29]研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期服用PPI組的SIBO患病率為88.6%，明顯高于按需服用PPI組(65.7%)及對(duì)照組(58.3%)。使用PPI導(dǎo)致SIBO的原因可能是：胃酸分泌減少會(huì)導(dǎo)致大量細(xì)菌進(jìn)入小腸，小腸依靠自身廓清及免疫能力難以清除這些細(xì)菌，導(dǎo)致大量細(xì)菌在小腸內(nèi)繁殖；此外，小腸液的pH值提高及腸腔生態(tài)環(huán)境改變會(huì)致使原本不該生長(zhǎng)的細(xì)菌大量繁殖[30]。服用PPI 不僅會(huì)影響小腸內(nèi)細(xì)菌，還會(huì)影響胃及食管內(nèi)菌群。Castellani等[31]研究發(fā)現(xiàn)，服用PPI 的非糜爛性食管炎及糜爛性食管炎患者腸內(nèi)的擬桿菌明顯少于未服用PPI者，而服用PPI的Barrett食管患者后壁菌門(mén)及變形菌門(mén)量高于未服用PPI 者。這些變化可能是由于使用抑酸藥使得胃酸分泌下降，食管及胃內(nèi)pH值升高，導(dǎo)致既往不能生長(zhǎng)的細(xì)菌在胃及食管內(nèi)定植。此外，低胃酸狀態(tài)可使從口腔攝入的微生物能夠在食管、胃乃至小腸內(nèi)存活。

綜上所述，GERD 發(fā)生的危險(xiǎn)因素包括SIBO、肥胖、飲酒、吸煙，其中SIBO與GERD存在密切關(guān)聯(lián)，可能作為GERD 的眾多誘發(fā)因素之一，與其他因素共同導(dǎo)致反流的發(fā)生。本研究的不足之處在于僅采用了呼氣試驗(yàn)，并未對(duì)腸道菌群進(jìn)行具體分析，且本研究屬于觀察性研究，存在較多混雜因素，下一步需行前瞻性研究進(jìn)行驗(yàn)證。