黃明靜
河南省息縣人民醫(yī)院,河南 信陽 464300
潰瘍性結(jié)腸炎(Ulcerative colitis,UC)屬于慢性結(jié)腸炎性疾病,目前普遍認(rèn)為其病因、發(fā)病機(jī)制與免疫功能異常、遺傳易感因素、環(huán)境因素等多種因素間相互作用有關(guān)[1]。免疫應(yīng)答紊亂、慢性炎性反應(yīng)是導(dǎo)致UC關(guān)鍵病理環(huán)節(jié),而導(dǎo)致炎性反應(yīng)、免疫應(yīng)答改變重要因素為腸道內(nèi)菌群紊亂[2]。目前,針對(duì)UC患者腸道內(nèi)菌群研究因選取疾病病程和分期不同、治療與否所致分析方法不同,加之腸道內(nèi)菌群復(fù)雜性,其完整結(jié)構(gòu)、功能并未被完全了解,進(jìn)而導(dǎo)致對(duì)腸道內(nèi)需氧菌、常見厭氧菌變化認(rèn)知不統(tǒng)一,也未能完全闡明其在疾病發(fā)生中具體作用[3]。本研究利用涂片鏡檢、免疫組化、細(xì)菌培養(yǎng)、real-time PCR等對(duì)UC活動(dòng)患者、健康體檢者的菌群進(jìn)行分析,并將IL-23、IL-17與目標(biāo)菌群相關(guān)性進(jìn)行分析?,F(xiàn)報(bào)告如下。
選取河南省息縣人民醫(yī)院于2018年3月—2019年9月間UC活動(dòng)期患者56例為研究組,選同期健康體檢者63例作為對(duì)照組。研究組,男性27例,女性29例,年齡25~71歲,平均年齡(48.03±11.46)歲,病程1~15年,平均病程(8.01±3.47)年;對(duì)照組,男性30例,女性33例,年齡25~72歲,平均年齡(48.47±11.73)歲,均已簽署知情同意書。兩組一般資料(年齡、性別)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)審核同意。
(1)納入標(biāo)準(zhǔn):患者均符合《潰瘍性結(jié)腸炎中西醫(yī)結(jié)
合診療共識(shí)意見(2017年)》[4]中關(guān)于活動(dòng)期UC診斷標(biāo)準(zhǔn)者;臨床資料完整者。(2)排除標(biāo)準(zhǔn):合并心、肺、腎、肝等嚴(yán)重疾病者;伴有糖尿病嚴(yán)重者;伴有嚴(yán)重感染者;伴有UC并發(fā)癥者;哺乳期、妊娠期女性;伴有腸外表現(xiàn)者;伴有其他自身免疫疾病者。
1.3.1 涂片鏡檢:取新鮮糞便標(biāo)本,2 h常規(guī)涂片,干燥固定后予以革蘭染色,于油鏡下對(duì)10個(gè)視野進(jìn)行觀察,依據(jù)油鏡視野內(nèi)細(xì)菌綜合素質(zhì)、細(xì)菌比例,確認(rèn)是否發(fā)生菌群失調(diào)和失調(diào)程度。
1.3.2 細(xì)菌培養(yǎng)鑒定:采用10μl接種環(huán)對(duì)新鮮糞便進(jìn)行挑取,利用4區(qū)劃線法接種。(1)厭氧培養(yǎng):于厭氧血平板上進(jìn)行接種,于37℃的無氧環(huán)境中孵育48 h,取優(yōu)勢(shì)菌行耐氧實(shí)驗(yàn),利用API20A厭氧菌鑒定卡對(duì)專性厭氧菌鑒定;(2)需氧培養(yǎng):于血平板、中國藍(lán)平板上進(jìn)行接種,在濃度為5%CO2、37℃的有氧環(huán)境中進(jìn)行24 h孵育,采用全自動(dòng)細(xì)菌鑒定儀對(duì)優(yōu)勢(shì)菌的菌種進(jìn)行鑒定;(3)選擇性培養(yǎng)基:接種擬桿菌、大腸桿菌、雙歧桿菌、乳酸桿菌、腸球菌選擇性培養(yǎng)基培養(yǎng)。
1.3.3 real-time PCR熒光定量分析:將涂片、培養(yǎng)剩余標(biāo)本置于-80℃保存,利用糞便DNA組提取試劑盒抽提糞便總DNA,測(cè)定其DNA濃度后,保存至-20℃;利用real-time PCR試劑盒擴(kuò)增糞便DNA,將每個(gè)標(biāo)本行復(fù)孔檢測(cè)。
1.3.4 免疫組化法對(duì)結(jié)腸組織中的IL-23、IL-17表達(dá)進(jìn)行檢測(cè):切片脫蠟直至水化,采用3%H2O2將內(nèi)源性過氧化物酶進(jìn)行阻斷,采用微波將抗原修復(fù),分別和IL-17、IL-23Ⅰ抗在4℃下孵育過夜,將辣根過氧化物酶、Ⅱ抗對(duì)鏈霉卵白素工作液進(jìn)行標(biāo)記,DAB進(jìn)行顯色,其中棕褐色的反應(yīng)產(chǎn)物為抗原定位。
1.3.5 Baron分級(jí)、結(jié)腸組織病理學(xué)分析:(1)Mayo評(píng)分:評(píng)價(jià)疾病活動(dòng)度,癥狀減輕為<2分,輕度活動(dòng)期3~5分,中度活動(dòng)期為6~10分,中度活動(dòng)期為11~12分;(2)內(nèi)鏡下活動(dòng)度分級(jí):依據(jù)改良Baron分級(jí);(3)結(jié)腸組織病理學(xué)評(píng)分:對(duì)腸黏膜組織行常規(guī)石蠟切片,并予以HE染色,與光鏡下對(duì)腸黏膜潰瘍形成、炎性細(xì)胞浸潤、水腫、充血等狀況進(jìn)行觀察,依據(jù)Siegmund等評(píng)分法進(jìn)行評(píng)分。每個(gè)標(biāo)本取5張切片,每個(gè)切片隨機(jī)選4個(gè)視野。
(1)鏡檢、細(xì)菌培養(yǎng)鑒定、real-time PCR的熒光定量分析。(2)IL-17、IL-23表達(dá)和Baron分級(jí)、結(jié)腸組織病理學(xué)評(píng)分相關(guān)性分析。(3)IL-17、IL-23表達(dá)和菌群熒光定量相關(guān)性分析。
數(shù)據(jù)采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,組間比較采用t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料用例數(shù)和百分比(%)表示,組間比較采用χ2檢驗(yàn),并行Spearman相關(guān)分析;以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
與對(duì)照組對(duì)比,研究組球菌數(shù)量上升,桿菌數(shù)量降低,且菌群失調(diào)度升高,Ⅱ度、Ⅲ度失調(diào)比例由對(duì)照組10%、0升至研究組的30%、25%;厭氧菌、需氧菌均有改變,其中厭氧菌總數(shù)減少,主要表現(xiàn)在擬桿菌、乳酸桿菌、雙歧桿菌減少,需氧菌總數(shù)上升,表現(xiàn)在大腸桿菌減少、腸球菌升高。
經(jīng)Spearman分析,IL-23、IL-17與Baron分級(jí)(r23=0.850,r17=0.718)、結(jié)腸組織病理學(xué)評(píng)分(r23=0.676,r17=0.659)呈正相關(guān)(P<0.05),見表1。
表1 IL-17、IL-23表達(dá)和Baron分級(jí)、結(jié)腸組織病理學(xué)評(píng)分相關(guān)性
經(jīng)Spearman分析,IL-23與大腸桿菌數(shù)呈負(fù)相關(guān)(r=-0.701)、與腸球菌數(shù)呈正相關(guān)(r=0.873),IL-17與腸球菌數(shù)呈正相關(guān)(r=0.765,P<0.05),見表2。
表2 IL-17、IL-23表達(dá)和菌群熒光定量相關(guān)性分析
腸道菌群可構(gòu)成復(fù)雜的腸道微生態(tài)系統(tǒng),在機(jī)體腸道免疫系統(tǒng)、抑制致病菌、營養(yǎng)位置吸收合成等方面具有重要作用[5]。研究認(rèn)為,UC發(fā)病原因?yàn)槟c黏膜的屏障功能產(chǎn)生異常,腸道內(nèi)菌群紊亂、異常免疫反應(yīng)介導(dǎo)間互相作用,導(dǎo)致腸黏膜功能出現(xiàn)異常,其參與UC發(fā)病。目前發(fā)現(xiàn)多種類病毒、細(xì)菌等參與炎性腸病發(fā)病[6]。基于分析方法不同,UC活動(dòng)期腸道菌群構(gòu)成研究結(jié)果不同。
本研究對(duì)各組標(biāo)本予以糞便涂片、厭氧和需氧菌培養(yǎng),結(jié)果顯示,厭氧菌、需氧菌均有改變,其中厭氧菌總數(shù)減少,主要表現(xiàn)在擬桿菌、乳酸桿菌、雙歧桿菌減少,需氧菌總數(shù)上升,表現(xiàn)在大腸桿菌減少、腸球菌升高。這一結(jié)果與王艷等[7]研究結(jié)果類似,大致揭示在UC活動(dòng)期內(nèi)腸道菌群分布狀況。正常狀況下,乳酸桿菌、雙歧桿菌和腸黏膜細(xì)胞可密切結(jié)合,于腸黏膜表面生成生物學(xué)屏障,進(jìn)而阻止致病菌的入侵,而二者減少可降低腸黏膜防御功能。腸球菌可釋放外毒素,進(jìn)而加重已存在的免疫紊亂和炎性反應(yīng),但具體作用機(jī)制仍需進(jìn)一步研究。本研究結(jié)果顯示,經(jīng)Spearman分析,IL-23、IL-17與Baron分級(jí)、病理學(xué)組織評(píng)分呈正相關(guān),且IL-23與大腸桿菌數(shù)呈負(fù)相關(guān)、與腸球菌數(shù)呈正相關(guān),IL-17與腸球菌數(shù)呈正相關(guān),說明IL-17、IL-23在UC活動(dòng)期發(fā)生、發(fā)展均具有關(guān)鍵性作用。最新研究顯示,以分泌IL-17為特征CD4+T細(xì)胞屬于新型輔助T淋巴細(xì)胞亞群,其具有介導(dǎo)免疫性疾病、炎性反應(yīng)等免疫調(diào)節(jié)重要作用[8]。腸道內(nèi)的致病菌產(chǎn)物和各自Toll樣受體發(fā)生結(jié)合,可誘導(dǎo)抗原細(xì)胞分泌IL-23,而IL-23和相應(yīng)受體相結(jié)合,繼而誘導(dǎo)IL-17表達(dá),進(jìn)而促進(jìn)炎性級(jí)聯(lián)放大,從而介導(dǎo)腸道炎性反應(yīng)、腸黏膜損傷。本研究具有一定局限性,細(xì)菌培養(yǎng)僅能檢測(cè)腸道內(nèi)活菌,無法代表死菌,且腸道內(nèi)菌群種類繁多,無法反映所有菌群,且在分析過程中僅涉及現(xiàn)有條件下具有代表性菌種。
綜上所述,UC活動(dòng)期患者具有明顯菌群失衡,且菌群改變與疾病炎性程度具有密切聯(lián)系,IL-23、IL-17與腸道內(nèi)菌群含量變化具有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性,在UC發(fā)生中起重要作用,屬于UC關(guān)鍵因子。