小腸細菌過度生長與胃食管反流病的相關性分析

趙飛燕，崔立紅*

1南方醫(yī)科大學第二臨床醫(yī)學院，廣東 廣州 510280；2解放軍總醫(yī)院第六醫(yī)學中心消化內科，北京 100048

大量微生物定植于人類的口腔、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，小腸蠕動功能正常，回盲瓣的結構及功能完整，機體免疫系統(tǒng)的保護等多種因素去維護[1]。當以上保護機制出現(xiàn)異常時，會導致原本相對無菌的小腸內大量細菌繁殖，并通過發(fā)酵碳水化合物產生大量的氫氣、甲烷及短鏈脂肪酸等，導致腹脹、腹瀉等癥狀，從而發(fā)生小腸細菌過度生長(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，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[7]。有研究發(fā)現(xiàn)，腸道內大量碳水化合物如不能被小腸吸收，則會被細菌酵解產生大量氣體、短鏈脂肪酸等，而這些物質將延緩胃排空，一過性松弛食管下括約肌，使胃內容物更容易反流至食管，導致GERD[8]。目前GERD 與SIBO 之間的關系尚未明確。本研究通過對比GERD 與非GERD 患者的SIBO 患病情況，探討SIBO與GERD的關系。

1 資料與方法

1.1 研究對象 選擇2019 年8 月－2021 年8 月于解放軍總醫(yī)院第六醫(yī)學中心消化內科就診的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。納入標準：(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。排除標準：(1)近4 周有乳果糖、抗生素和(或)促進胃腸動力等藥物服用史；(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、膽囊切除術和(或)腸道手術史；(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批準(HZKY2020-41)，入組患者均簽署知情同意書。

1.2 研究方法 收集患者性別、年齡、身高、體重等資料，計算患者的體重指數(body mass index，BMI)。BMI=體重(kg)/身高(m)2。收集患者的吸煙、飲酒及質子泵抑制劑(proton pump inhibitor，PPI)服用情況。吸煙定義：每天吸煙至少1 支，吸煙時間連續(xù)超過6個月以上；飲酒定義：每周飲酒1次及以上，時間≥1年。PPI服用定義：在近6個月內有至少2個月的每日標準劑量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GERD進行亞組分析。

1.3 檢測方法及診斷標準

1.3.1 采用乳果糖甲烷氫呼氣試驗檢測氫氣和甲烷濃度 使用美國QuinTron 公司的QuinTron Breath TrackerTM Digital MicroLyzer SC 呼氣儀測定受試者呼出氣中的甲烷和氫氣濃度，受試者在檢測前應注意以下事項：(1)在進行呼氣試驗前24 h內應避免過量進食，同時禁止進食豆乳、麥面及高纖維蔬菜；(2)檢查前12 h禁食水；(3)在接受檢查當日晨起后需要刷牙漱口，同時禁止吸煙(包括二手煙)；(4)在進行呼氣試驗期間禁止飲食、飲酒、吸煙，且需要保持安靜清醒，避免劇烈活動。檢測流程：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始計時，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 個時間點的數據，以時間為橫坐標，氣體濃度為縱坐標，分別繪制甲烷和氫氣的時間濃度曲線，依據此濃度曲線進行SIBO的診斷。

1.3.2 診斷標準

1.3.2.1 SIBO診斷標準 目前暫無統(tǒng)一的SIBO診斷標準，本研究依據國內外文獻[2,9-11]總結出以下標準：(1)呼出氫氣陽性需滿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)測定2次呼出氣中氫氣濃度均≥20 ppm；②服用乳果糖后90 min 內氫氣濃度出現(xiàn)一個較空腹值升高≥12 ppm的峰值，90 min后再次出現(xiàn)更高的峰值，形成雙峰曲線圖；③呼出氫氣濃度在服用乳果糖90 min 內出現(xiàn)高平峰，在180 min 內該高峰值較空腹氫氣濃度升高≥20 ppm；④在服用乳果糖90 min內氫氣濃度值較空腹值升高≥20 ppm。(2)呼出甲烷陽性要求滿足以下條件中的一條及以上：①檢測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內出現(xiàn)高平峰，在180 min內最大峰值較空腹升高≥10 ppm。呼出氫氣陽性和(或)甲烷陽性均可診斷為SIBO。

1.3.2.2 GERD 診斷標準 (1)通過胃鏡檢查及病理組織活檢證實食管存在反流導致的炎癥或Barrett 病變；(2)通過24 h 食管pH 監(jiān)測手段檢測到食管有異常的酸性和(或)堿性物質反流；(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。滿足以上標準任意一條即可診斷為GERD[12]。據此標準將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備，由我科內鏡中心醫(yī)師使用奧林巴斯CV-290 胃腸鏡完成此項檢查。依據胃鏡下表現(xiàn)，將GERD 分為3 類：(1)非糜爛性食管炎，胃鏡下食管未見破損但患者存在反流癥狀；(2)糜爛性食管炎，胃鏡下可見食管反流導致的黏膜破損；(3)Barrett食管，胃鏡下可見食管黏膜柱狀上皮化生區(qū)，范圍≥1 cm，同時行活組織病理檢查確診。據此標準將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 個陽性癥狀和上腹疼痛、惡心2 個陰性癥狀組成，根據前1周的癥狀出現(xiàn)頻率，每個項目評分0～3分，癥狀總分為以上6個癥狀得分之和[13]。

1.4 統(tǒng)計學處理 采用SPSS 21.0軟件進行統(tǒng)計學分析。計量資料以x±s表示，兩組間比較采用t檢驗。計數資料以例(%)表示，兩組間比較用χ2檢驗。采用多因素logistic回歸分析GERD的危險因素。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結 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統(tǒng)計學意義(P＞0.05)。GERD組的年齡、BMI、GerdQ評分、吸煙比例均高于非GERD組，差異有統(tǒng)計學意義(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)計學意義(P＜0.001，表1)。

2.3 GERD 影響因素的多因素logistic 回歸分析結果 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 的危險因素，結果顯示，SIBO、肥胖、飲酒、吸煙是GERD的獨立危險因素(P＜0.05，表2)。

表2 多因素logistic回歸分析GERD的危險因素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陽性患者與SIBO 陰性患者GerdQ評分比較 GERD患者中，SIBO陽性患者1051例，GerdQ評分(9.54±1.59)分，SIBO 陰性患者701 例，GerdQ 評分(8.40±1.54)分，SIBO陽性患者的GerdQ評分高于SIBO陰性患者，差異有統(tǒng)計學意義(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)計學意義(χ2=48.175，P＜0.001)。

2.4.3 不同類型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)計學意義(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患病率比較差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)。

3 討 論

SIBO作為一種臨床綜合征，可以獨立發(fā)生，也可作為某些疾病的伴隨癥狀出現(xiàn)，而合并SIBO常會導致惡性循環(huán)，潛在的病因誘發(fā)SIBO，SIBO直接或間接導致疾病的惡化。SIBO 與多種疾病相關，在GERD中有33%～67%的患者會發(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%)。進一步對不同類型GERD患者SIBO 的患病率進行對比發(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 具有相關性。采用logistic 回歸分析GERD 的影響因素，結果顯示，SIBO、肥胖、飲酒、吸煙是GERD的獨立危險因素。本研究結果顯示，與SIBO 陰性的GERD 患者相比，SIBO 陽性的GERD 患者GerdQ 評分更高，提示SIBO能夠直接或間接加重GERD 患者的反流癥狀。SIBO最常見的病因是腸道蠕動功能異常，GERD 發(fā)生的病因是胃食管運動功能異常，將胃腸道作為整體，二者有著共同的病因即運動功能障礙，結合本研究的結果及相關研究資料，可能存在以下幾種機制。

第一種機制是腸道內大量甲烷和(或)氫氣生成。當小腸內有過量的細菌繁殖后，將會導致營養(yǎng)物質尤其是碳水化合物吸收障礙，大量異常細菌分解小腸內的碳水化合物產生過量的甲烷和氫氣。這些氣體可以導致胃內壓增高，增高的胃內壓將會促使大量胃內容反流至食管，從而破壞食管黏膜[16-19]。

第二種機制是腸道內大量短鏈脂肪酸生成，通過體液途徑反射性導致胃排空延遲及食管下括約肌一過性松弛。腸道內細菌在發(fā)酵過程中會產生大量短鏈脂肪酸，脂肪酸會激活腸道內L 細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肽不僅會延緩胃排空，還能導致食管下括約肌出現(xiàn)一過性松弛，使胃內容物更容易反流至食管，導致GERD 癥狀更加嚴重[6,20-23]。第三種機制是炎癥反應介導的食管平滑肌受損。小腸內細菌大量繁殖將會導致腸道黏膜屏障功能受損，大量細菌及毒素通過腸道黏膜進入黏膜固有層甚至血液，這些細菌及毒素與機體免疫系統(tǒng)相互作用，產生大量的炎性因子如腫瘤壞死因子-α、白細胞介素-6 等，導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，最常見的是服用PPI。本研究通過對GERD 組患者的PPI服用情況進行亞組分析發(fā)現(xiàn)，服用PPI組的SIBO患病率高于未服用PPI 組，差異有統(tǒng)計學意義，提示長期服用PPI 可能會導致SIBO。張茹等[29]研究發(fā)現(xiàn)，長期服用PPI組的SIBO患病率為88.6%，明顯高于按需服用PPI組(65.7%)及對照組(58.3%)。使用PPI導致SIBO的原因可能是：胃酸分泌減少會導致大量細菌進入小腸，小腸依靠自身廓清及免疫能力難以清除這些細菌，導致大量細菌在小腸內繁殖；此外，小腸液的pH值提高及腸腔生態(tài)環(huán)境改變會致使原本不該生長的細菌大量繁殖[30]。服用PPI 不僅會影響小腸內細菌，還會影響胃及食管內菌群。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食管患者后壁菌門及變形菌門量高于未服用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pH值升高，導致既往不能生長的細菌在胃及食管內定植。此外，低胃酸狀態(tài)可使從口腔攝入的微生物能夠在食管、胃乃至小腸內存活。

綜上所述，GERD 發(fā)生的危險因素包括SIBO、肥胖、飲酒、吸煙，其中SIBO與GERD存在密切關聯(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，并未對腸道菌群進行具體分析，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行驗證。