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肠道菌群对肠易激综合征发病有什么影响?

已有 4925 次阅读 2019-11-26 13:49 |系统分类:科普集锦

健康人的肠道中存在着大量的细菌,主要包括双歧杆菌属、乳酸杆菌属、类杆菌属、真杆菌属等。虽然整个肠腔内都存在大量细菌,但分布和密度不一。空肠段细菌含量很低,通常少于 104 ~105 CFU/ml,包括乳酸杆菌、酵母菌和厌氧链球菌等;回肠段,特别是回肠末端细菌浓度为 106 ~107 CFU/ml,以革兰氏阴性的专性或兼性厌氧杆菌为主;结肠段细菌数量远远大于小肠,为 1011 ~1012 CFU/ml,98%以上的细菌为专性厌氧菌,包括厌氧的革兰氏阳性菌如消化球菌、消化链球菌、肠球菌及不同种的肠杆菌科细菌等,总体而言厌氧菌占 99%以上,需氧菌仅占不到 1%,这些正常菌群参与了机体对食物的消化和吸收过程,能够增强机体的免疫力,且与衰老、肿瘤的发生和其他多种疾病有关。

当正常微生物群受宿主及外环境因素影响,其细菌群种类数、菌量、活性发生异常或定位转移时,肠道就易容纳外来细菌,原有平衡被破坏,出现菌群失调。近年来许多研究表明 IBS与菌群失调有关。与正常人相比,IBS 患者的肠道菌群种类及多样性有明显差异,但不同研究结果得出的 IBS 患者肠道菌群变化不尽一致,这可能与人群的表型、饮食习惯及菌群检测方法不同有关。

 

Ng等研究发现IBS组的肠道菌群多样性较健康组明显降低(P<0.05),其中拟杆菌门(P=0.014)和互养菌门(P=0.017)的相对丰度升高,放线菌(P=0.004)、黄杆菌纲(P=0.028)和ε-变形菌纲(P=0.017)的相对丰度有所降低。Tana 等研究不仅发现 IBS 患者组中乳酸杆菌和韦荣球菌的增加,还发现这两种菌可能导致了 IBS 患者中短链脂肪酸如乙酸、丙酸、总有机酸水平的升高。Si 等采用细菌培养技术发现,IBS 患者粪便中双歧杆菌的数量较健康对照者明显减少,而肠杆菌的数量显著增加,而且 IBS 患者的细菌定植抗力明显降低。腹泻型和便秘型 IBS 患者的肠道菌群无明显差异。但 Malinen 等研究发现,腹泻型 IBS 患者肠道乳酸杆菌数量明显下降,而便秘型患者肠道韦荣球菌的数量显著增加。另有研究发现儿童 IBS 患者的肠道菌群间的相互作用较健康儿童减少。


抗生素的使用、心理和生理应激、食物等多种因素可诱发菌群失调,进而导致肠道微生态失衡。Maxwell 等前瞻性研究了治疗胃肠疾病时抗生素的应用与功能性肠病症状之间的关系,发现服用抗生素后患者功能性肠病的症状持续存在并有加重趋势,然而部分IBS 患者经抗生素治疗后症状得到缓解。可以看出,抗生素的使用与 IBS 症状密切相关,但其正性或负性作用及肠道菌群在两者之间的作用还需进一步研究。应激是机体对不良刺激或应激情景的心理和生理反应,应激性事件可以促使 IBS 症状的发生和加重。与健康人群相比,IBS 患者常伴有严重焦虑、敌对情绪、忧伤抑郁、多疑、睡眠障碍等慢性或长期应激。已有研究证实,应激可以增强免疫细胞活性,改变消化道运动和内脏感受阈值。同时,也可以引起胃肠道菌群的显著改变。Bailey 等观察了母婴分离对灵长类动物肠道菌群的影响,发现乳酸杆菌数量在经过短暂增加后明显降低,同时志贺菌和弯曲杆菌增加。这可能是因为应激导致了胃肠生理改变,如抑制胃酸释放、改变胃肠运动、十二指肠碳酸氢盐产生增加等,而这种改变不利于乳酸杆菌的生存、黏附和复制,进而造成乳酸杆菌数量降低。此外,膳食结构对于肠道菌群的组成及代谢活动起着十分重要的作用。大量实验发现部分 IBS 患者存在食物耐受不良,可能与免疫异常、代谢异常、结肠酵解异常等有关,尤其是酵解产物如短链脂肪酸和活性氨共同作用可导致 IBS 症状发生。

 

近来研究将可加剧功能性胃肠道紊乱症状的短链可发酵的碳水化合物统称为FODMAP,包括可发酵的低聚糖(或称寡糖,oligosaccharide)、双糖(disaccharide)、单糖(monosaccharide)和多元醇(polyols)。这类碳水化合物在小肠不易被吸收,在结肠内经细菌发酵,可通过多种途径加剧 IBS 的临床症状。

 

由于胃肠道感染后常出现 IBS 的症状,故肠道固有菌群的变化可能是 IBS 的原因之一,并且可能持续数年。感染后肠易激综合征(post-infectious irritable bowel syndrome,PIIBS)是 IBS 中的一种,即急性肠道感染缓解后出现慢性或持续性胃肠功能紊乱的现象,PIIBS占 IBS 患者的 6%~17%,这些患者之前都有消化系统感染史。Thabane 等对由大肠杆菌O157∶H7 和弯曲杆菌引起的急性胃肠患儿随访了 8 年,结果显示与对照组相比 IBS 的累积发病率明显增加(10.5% vs 2.5%;OR=4.6,95% CI:1.6~13.3)。

 

有研究报道发生于弯曲菌、沙门氏菌、志贺菌感染后的 PIIBS,这些患者在病程第 3个月出现肠嗜铬细胞、淋巴细胞、IL-1β mRNA 水平、肠道渗透性增加等表现。由此可推断在部分 IBS 患者中持续低度的肠道黏膜炎症是胃肠道症状及功能紊乱的生物学基础。同样在动物实验中也发现,随着感染后炎症因子的释放,急性短期的胃肠道感染可导致长期的胃肠道功能紊乱并改变消化道神经肌肉组织的生理功能。一项体外研究显示,大肠杆菌的某些可溶性因子可通过直接刺激平滑肌细胞增强结肠的收缩。另有动物实验显示,罗伊乳酸杆菌及其培养产物可减少疼痛反应并且明显降低背根神经节的传导活性从而缓解肠道的膨胀,深入研究发现其作用机制是通过改变肠道感觉神经的细胞离子通道来影响内脏的痛知觉,研究者以 PIIBS 患者肠道组织液刺激小鼠结肠,发现通过 TRPV1 信号通路可使痛觉神经持续敏感。

 

小肠细菌过度生长(small intestinal bacterial overgrowth,SIBO),通常以空肠和十二指肠液做细菌培养,菌落大于 10 5 CFU/L 作为诊断 SIBO 的金标准。SIBO 这一概念有助于人们对 IBS 患者病理生理学的理解。正常情况下,小肠中汇集胃液、胆汁及胰液,并且蠕动较快,造成细菌定植困难,致使十二指肠和空肠内细菌数量降低。当出现胃酸分泌缺乏造成杀菌能力降低、胃动力减弱导致细菌在胃内潴留、小肠动力障碍、小肠结构异常、肠道存在异常通道、机体免疫功能下降,以及患有自身免疫性疾病或肝脏疾病等情况时,结肠内的细菌菌群便有机会转移至小肠内繁殖并生长,引起 SIBO。多项研究显示 IBS 常伴有SIBO 发生,并且 SIBO 的发生对 IBS 可能有促进作用,而纠正 SIBO 后 IBS 的症状可明显缓解,这些研究提示 SIBO 与 IBS 的发生有密切联系。由于肠道微生态环境复杂多变,肠道菌群受多种因素调控,因此,关于 SIBO 与 IBS 的相互关系仍存在着许多不同的观点。



本文摘编自中华预防医学会微生态学分会儿科学组编,武庆斌、郑跃杰、黄永坤主编的《儿童肠道菌群——基础与临床》(第2版)一书,标题为编辑所加。


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《儿童肠道菌群——基础与临床》(第2版)

ISBN:978-7-03-062110-8

责任编辑:康丽涛


《儿童肠道菌群——基础与临床》(第2版)分3篇26章,第一篇为肠道菌群的基础,主要介绍小儿消化道的解剖生理特点、肠道菌群的形成和组成等,共7章;第二篇为益生菌药物,主要介绍几种主要的益生菌药物的药理学及临床应用安全性,共8章;第三篇为肠道菌群与临床,主要介绍肠道菌群在腹泻、炎性肠病等疾病的研究进展和应用,共11章。本书是对近十年肠道菌群基础研究和微生态制剂临床应用研究进展的总结,对新的研究热点,如肠道菌群与宿主相互作用、益生菌及粪菌移植等做了更为系统、详尽的阐述。


目录
第一篇 肠道菌群的基础
第一章 小儿肠道菌群概述 3
第一节 小儿胃肠道解剖生理学特点 3
第二节 肠道菌群的形成和组成 16
第三节 肠道菌群研究的方法 25
第四节 肠道菌群研究的方向和意义 32
第二章 小儿肠道菌群的建立及其影响因素 34
第一节 小儿肠道菌群的建立和演替 34
第二节 影响小儿肠道菌群建立的因素 39
第三节 母乳对小儿肠道菌群的影响 44
第四节 新生儿时期肠道菌群定植与远期疾病 46
第五节 益生菌对新生儿时期肠道菌群的作用及其影响 48
第三章 肠道菌群的定植抗力及其抗感染作用 55
第一节 双歧杆菌的黏附机制 55
第二节 肠道菌群的生物拮抗机制 58
第三节 肠道菌群免疫介导的抗感染机制 60
第四章 肠道菌群的肠道屏障作用 63
第一节 肠道屏障功能的组成 63
第二节 肠道菌群在维持和增强肠道屏障中的作用 68
第五章 肠道菌群的免疫作用 73
第一节 出生后免疫系统发育与成熟 73
第二节 肠道菌群对肠道黏膜免疫系统的作用 83
第三节 肠道菌群对全身免疫系统的作用 92
第四节 肠道菌群对免疫细胞的作用 100
第五节 肠道菌群对肠上皮细胞的作用 105
第六章 肠道菌群的代谢和营养作用 109
第一节 肠道菌群对能量代谢的作用 109
第二节 肠道菌群对碳水化合物的代谢作用 111
第三节 肠道菌群对蛋白质的代谢作用 115
第四节 肠道菌群对脂类的代谢作用 118
第五节 肠道菌群产生短链脂肪酸 119
第六节 肠道菌群促进多种维生素合成 121
第七节 肠道菌群促进钙等矿物质吸收 122
第八节 肠道菌群对酶代谢的作用 123
第七章 肠道菌群与宿主Cross-Talk 125
第一节 肠-肝轴 127
第二节 肠-脑轴 136
第三节 肠-肺轴 148
第二篇 益生菌药物
第八章 微生态制剂 161
第一节 益生菌 161
第二节 益生元 166
第三节 合生元 171
第四节 后生素 174
第九章 双歧杆菌药理学 178
第一节 双歧杆菌的鉴定与分类 178
第二节 双歧杆菌的体内过程 181
第三节 双歧杆菌的作用机制 183
第十章 乳杆菌药理学 189
第一节 乳酸菌的鉴定与分类 189
第二节 乳杆菌的体内过程 195
第三节 乳杆菌的作用机制 197
第十一章 酪酸梭菌药理学 200
第一节 酪酸梭菌的特点 201
第二节 酪酸梭菌的体内过程 202
第三节 酪酸梭菌的作用机制 202
第四节 酪酸梭菌的临床应用 207
第十二章 布拉氏酵母菌药理学 212
第一节 布拉氏酵母菌的特点 212
第二节 布拉氏酵母菌的体内过程 215
第三节 布拉氏酵母菌的作用机制 215
第四节 布拉氏酵母菌的临床应用 219
第十三章 地衣芽孢杆菌和蜡状芽孢杆菌药理学 228
第一节 地衣芽孢杆菌和蜡状芽孢杆菌的特点 228
第二节 地衣芽孢杆菌和蜡状芽孢杆菌的作用机制 230
第三节 地衣芽孢杆菌和蜡状芽孢杆菌的临床应用 231
第十四章 益生菌的临床应用及安全性 234
第一节 益生菌的临床应用 234
第二节 益生菌的安全性 241
第十五章 微生态制剂的循证医学评价 246
第一节 循证医学概述 246
第二节 微生态制剂的循证医学评价 248
第三篇 肠道菌群与临床
第十六章 肠道菌群与腹泻 261
第一节 概述 261
第二节 宿主肠上皮细胞-微生物的相互作用 262
第三节 肠道菌群-肠道病原体-肠道炎症的相互关系 268
第四节 微生态制剂防治腹泻的作用机制 270
第五节 微生态制剂在腹泻的临床应用 272
第十七章 肠道菌群与新生儿疾病 276
第一节 早产新生儿胃肠道菌群定植的特点 276
第二节 新生儿坏死性小肠结肠炎病因、危险因素及发病机制 279
第三节 新生儿坏死性小肠结肠炎早期识别及诊断 282
第四节 新生儿坏死性小肠结肠炎治疗及预防 287
第五节 益生菌防治新生儿坏死性小肠结肠炎 292
第六节 益生菌在新生儿的其他临床应用 301
第七节 益生菌在新生儿应用的安全性及副作用 306
第八节 益生菌在新生儿应用的展望 309
第十八章 肠道菌群与炎性肠病 312
第一节 概述 312
第二节 炎性肠病的诊断 313
第三节 炎性肠病的治疗 318
第四节 肠道菌群在炎性肠病发病机制中的作用 324
第五节 益生菌对炎性肠病的治疗作用 327
第六节 展望 330
第十九章 肠道菌群与肠易激综合征 333
第一节 概述 333
第二节 肠道菌群在肠易激综合征发病机制中的作用 334
第三节 益生菌对IBS的治疗作用 336
第二十章 肠道菌群与幽门螺杆菌感染 339
第一节 幽门螺杆菌感染的流行病学 339
第二节 幽门螺杆菌感染的致病机制 341
第三节 幽门螺杆菌感染的临床表现 345
第四节 幽门螺杆菌与肠道菌群的关系 347
第五节 幽门螺杆菌感染的治疗和存在的问题 348
第六节 益生菌在幽门螺杆菌感染防治中的作用 352
第二十一章 肠道菌群与抗生素相关性腹泻 358
第一节 概述 358
第二节 抗生素相关性腹泻的病因和发病机制 360
第三节 抗生素相关性腹泻的临床表现 364
第四节 抗生素相关性腹泻的实验室检查 365
第五节 抗生素相关性腹泻的诊断 367
第六节 抗生素相关性腹泻的预防治疗策略 369
第七节 益生菌在预防抗生素相关性腹泻中的作用 371
第二十二章 肠道菌群与肝胆疾病 374
第一节 胆红素代谢与黄疸 374
第二节 婴儿胆汁淤积的诊断与治疗 385
第三节 微生态制剂在肝胆疾病中的应用 392
第二十三章 肠道菌群与内源性感染 400
第一节 概述 400
第二节 肠道菌群失调 401
第三节 肠道细菌及内毒素移位 406
第四节 肠道菌群与艰难梭菌感染 415
第五节 肠道菌群与念珠菌感染 422
第六节 肠道菌群与小肠细菌过度生长综合征 431
第二十四章 肠道菌群与过敏性疾病 439
第一节 过敏性疾病流行病学 439
第二节 过敏性疾病肠道菌群变化 441
第三节 肠道菌群在肠道免疫发育成熟和过敏中的作用 442
第四节 益生菌防治过敏性疾病的作用机制 444
第五节 益生菌对过敏性疾病的临床防治研究 445
第六节 展望 447
第二十五章 肠道菌群与代谢性疾病 449
第一节 概述 449
第二节 肠道菌群与宿主共同进化 450
第三节 肠道菌群与肥胖 452
第四节 肠道菌群与糖尿病 455
第五节 肠道菌群与高脂血症 457
第六节 代谢性疾病治疗战略的新靶点:肠道菌群调整 458
第七节 展望 463
第二十六章 粪菌移植 466
第一节 粪菌移植的发展历程 466
第二节 粪菌移植的临床应用与技术规范 468


(本期编辑:王芳)


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