趙鐵華 劉強(qiáng)光 李亮 唐曉勇
摘要:腸道微生態(tài)是人體菌群的重要調(diào)節(jié)器,與結(jié)直腸癌、腸梗阻等腸道疾患乃至骨質(zhì)疏松癥等全身疾病密切相關(guān)。腸道微生態(tài)的失衡影響腸道正常生理活動(dòng)、免疫調(diào)節(jié)及內(nèi)分泌平衡。腸梗阻是常見的外科急腹癥,很多病因可導(dǎo)致腸梗阻,其中腸道微生態(tài)失衡狀態(tài)亦會(huì)誘發(fā)腸梗阻發(fā)生。通過(guò)文獻(xiàn)查閱、結(jié)合本人臨床經(jīng)驗(yàn)及最新指南,將腸道微生態(tài)與腸梗阻關(guān)系進(jìn)行闡述,以期從腸道微生態(tài)角度為該病防治提供理論依據(jù)及臨床決策提供參考。
關(guān)鍵詞:腸梗阻;腸道微生態(tài);理論探討
中圖分類號(hào):R378???????????????????????????? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
腸梗阻是多種因素誘發(fā)腸道內(nèi)容物通過(guò)障礙的一種常見腸道急腹癥,若不及時(shí)治療會(huì)導(dǎo)致一系列全身性病理改變,甚至危及生命。由于人類生活飲食習(xí)慣改變、疾病譜變化以及外科手術(shù)治療技術(shù)進(jìn)步,腸梗阻病因也發(fā)生明顯變化。目前與腸梗阻發(fā)生有關(guān)最常見的病因依次為腸粘連、腫瘤及疝。近年炎性腸病而導(dǎo)致腸梗阻發(fā)生也呈上升趨勢(shì),正確認(rèn)識(shí)并了解腸梗阻病因及其變化趨勢(shì)有助于早期診斷與及時(shí)治療,改善病人預(yù)后。
腸道微生態(tài)在正常人腸道內(nèi)定植大量細(xì)菌,它們不僅可以發(fā)揮多種生物學(xué)功能,而且與多種疾病有關(guān)。腸道微生態(tài)所含膳食多酚在能量代謝的調(diào)節(jié)中起著至關(guān)重要的作用,多酚可選擇性地調(diào)節(jié)易感微生物生長(zhǎng),并改變細(xì)菌酶活性,影響腸上皮細(xì)胞吸收和分泌,改變腸粘膜免疫系統(tǒng)[1]。研究發(fā)現(xiàn)腸道微生態(tài)參與了急性胰腺炎、腸道感染性疾病、腸易激綜合征等消化系統(tǒng)疾病發(fā)生和發(fā)展過(guò)程之中[2-4]。 1969年 Hicks[5]等學(xué)者就對(duì)非梗阻性腸梗阻與腸道菌群關(guān)系做了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)探討,表明生長(zhǎng)抑素聯(lián)合口服萬(wàn)古霉素在肝移植術(shù)后腸梗阻中具有一定臨床治療效果,可平衡腸道微生態(tài),改善術(shù)后腸梗阻[6]。腸道微生態(tài)可能在腸梗阻發(fā)病過(guò)程中具有重要作用,調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)可能對(duì)腸梗阻治療具有一定臨床意義。
1腸道微生態(tài)基礎(chǔ)研究
1.1腸道微生態(tài)與腸粘膜屏障聯(lián)系
腸粘膜屏障是一種腸道天然屏障,可保護(hù)腸道防止細(xì)菌入侵,防止內(nèi)毒素等有害物質(zhì)透過(guò)腸粘膜進(jìn)入血液[7]。腸粘膜屏障中包含有腸內(nèi)正常寄生菌群的腸道內(nèi)微生物群,對(duì)外來(lái)菌株有定植抵抗作用,起到了粘膜保護(hù)生物屏障作用。在腸道菌群失調(diào),腸道微生態(tài)系統(tǒng)紊亂時(shí),其屏障保護(hù)作用出現(xiàn)功能障礙,使細(xì)菌等輕易入侵而致病[8-9],而腸道微生態(tài)是腸粘膜發(fā)揮正常生理功能的重要組成部分。當(dāng)腸道微生態(tài)失衡時(shí)導(dǎo)致腸粘膜屏障功能障礙,便會(huì)誘發(fā)一系列腸道疾患。研究發(fā)現(xiàn)豚鼠術(shù)后腸梗阻(POI)模型會(huì)出現(xiàn)腸道細(xì)菌生態(tài)失調(diào)狀態(tài),在手術(shù)前益生菌預(yù)處理可恢復(fù)有益細(xì)菌種類、丁酸鹽的產(chǎn)生,從而通過(guò)調(diào)節(jié)腸道菌群可預(yù)防腸梗阻發(fā)生[10]。而腸梗阻又可以誘發(fā)細(xì)菌易位,致使毒素透過(guò)腸粘膜屏障,加重腸梗阻甚至誘發(fā)全身炎癥反應(yīng)綜合征[11]。維護(hù)腸道微生態(tài)平衡、防止細(xì)菌易位對(duì)腸道通透性和細(xì)菌易位有積極的影響。實(shí)驗(yàn)表明金芝可通過(guò)修復(fù)腸道粘膜屏障損傷、平衡腸道微生態(tài)、保護(hù)經(jīng)脂多糖治療的小鼠免于死亡[12]。腸道微生態(tài)的調(diào)節(jié)作用與腸道相關(guān)疾病相關(guān),當(dāng)前對(duì)腸道微生態(tài)與腸粘膜屏障的研究較少,有待進(jìn)一步的基礎(chǔ)研究和多中心臨床研究。
1.2腸道微生態(tài)與炎癥反應(yīng)內(nèi)在聯(lián)系
研究發(fā)現(xiàn)糞便菌群移植可調(diào)節(jié)腸道菌群營(yíng)養(yǎng)不良,激活膽堿能抗炎途徑。新型益生菌副干酪乳桿菌 Jlus66可以通過(guò)調(diào)節(jié)腸道菌群,降低氧化應(yīng)激(OxS)和炎癥來(lái)改善非酒精性脂肪性肝疾病[13-14]。Alain Golay等[15]認(rèn)為腸道菌群與人體炎癥及人體體重變化有關(guān),腸道微生態(tài)與人體炎癥反應(yīng)密切相關(guān)。腸道菌群中某些微生物致病作用已在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)性結(jié)腸炎中得到證實(shí),并認(rèn)為其可能導(dǎo)致人類炎癥性腸病[16]。研究表明結(jié)直腸癌手術(shù)后患者血漿降鈣素原(PCT)、C 反應(yīng)蛋白(CRP)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)水平變化與術(shù)后腸梗阻呈正相關(guān),而 PCT、CRP、TNF-α是經(jīng)典炎癥指標(biāo)之一[17]。同時(shí) PCT 顯示為急性期反應(yīng)物,不同類型的腸梗阻均可引起血漿 PCT 水平升高,其中血管性腸梗阻患者的 PCT 濃度最高[18]。柴芩承氣湯加減聯(lián)合西醫(yī)常規(guī)治療腸梗阻,可抑制患者炎癥反應(yīng),調(diào)節(jié)人體免疫功能,并對(duì)胃腸道黏膜具有修復(fù)作用,其在腸梗阻治療中療效確切[19]?,F(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)炎癥因子水平高低與腸梗阻疾病嚴(yán)重程度呈正相關(guān),同時(shí)還發(fā)現(xiàn)部分藥物在對(duì)炎癥抑制的同時(shí)可以有效緩解腸梗阻,表明腸道微生態(tài)是人體免疫功能、炎癥反應(yīng)的重要調(diào)節(jié)器,與炎癥相關(guān)腸梗阻疾病密切相關(guān)。
1.3腸道微生態(tài)與神經(jīng)調(diào)節(jié)機(jī)制
胃腸運(yùn)動(dòng)受神經(jīng)調(diào)節(jié),其中自主神經(jīng)系統(tǒng)、交感和副交感神經(jīng)興奮抑制狀態(tài)的平衡是胃腸正常運(yùn)動(dòng)保障[20]。Georg B T Von Boyen [21]等報(bào)道了一例39歲神經(jīng)源性腸假性梗阻女性患者,腸道粘膜和粘膜下活檢顯示在粘膜下層發(fā)現(xiàn)許多擴(kuò)大的神經(jīng)纖維鏈,沒(méi)有觀察到含有少量神經(jīng)細(xì)胞小神經(jīng)節(jié),提示神經(jīng)節(jié)減少,粘膜下神經(jīng)叢有缺陷。為了研究慢性腸梗阻與神經(jīng)元腸發(fā)育不良間的關(guān)系,學(xué)者在 Wistar 雄性大鼠模型中檢查了腸神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)長(zhǎng)期腸梗阻反應(yīng),結(jié)果表明慢性腸梗阻可引起不同程度腸神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育異常,其中就包括神經(jīng)元腸發(fā)育異常組織學(xué)特征[22]。神經(jīng)系統(tǒng)可誘發(fā)腸梗阻發(fā)生,腸神經(jīng)系統(tǒng)改變導(dǎo)致腸蠕動(dòng)變化,腸蠕動(dòng)緩慢時(shí)便可出現(xiàn)腸梗阻[23]。B 型腸神經(jīng)元發(fā)育異常是一種胃腸道神經(jīng)肌肉疾病病理狀態(tài),患者通常會(huì)出現(xiàn)腸道便秘、腸梗阻[24]。孤立性腸神經(jīng)元發(fā)育異常的特征便是腸道梗阻或腹瀉,其病理組織學(xué)診斷是基于腸粘膜下叢增生,巨大神經(jīng)節(jié)含有七個(gè)以上神經(jīng)細(xì)胞,固有層和黏膜下血管及異位周圍乙酰膽堿酯酶活性增加[25]。在腹部外科手術(shù)中,胃腸道機(jī)械分離、牽拉、切割、探查等操作會(huì)激活抑制性神經(jīng)反射,人體其它部位手術(shù)中未見到此反應(yīng)[26]。胃腸道神經(jīng)系統(tǒng)甚至全身神經(jīng)系統(tǒng)變化都可能誘發(fā)腸梗阻等腸道疾患。
胃腸道交感神經(jīng)遞質(zhì)與腸道免疫系統(tǒng)、腸道微生態(tài)和腸神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞之間存在重要作用,并且炎癥對(duì)交感神經(jīng)元具有實(shí)質(zhì)性影響[27]。腸道微生態(tài)與胃腸道功能交感神經(jīng)調(diào)節(jié)密切相關(guān),與腸梗阻之間具有相互作用。調(diào)節(jié)腸道菌群、維持腸道微生態(tài)平衡,可能會(huì)改善神經(jīng)因素誘發(fā)的腸梗阻。
1.4腸道微生態(tài)與腸梗阻相關(guān)信號(hào)通路研究現(xiàn)狀
在 p38/MK2信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中,抑制術(shù)后腸梗阻模型中HuR表達(dá)可以有效抑制術(shù)后腸梗阻炎癥反應(yīng),HuR可作為預(yù)防和減輕術(shù)后腸梗阻的候選藥物靶點(diǎn)[28]。該信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路是否與腸道微生態(tài)有關(guān)、腸道微生態(tài)制劑能否通過(guò)該通路對(duì)腸梗阻起作用,尚未見有相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。腸道微生態(tài)與人體炎癥反應(yīng)有關(guān),菌群的變化可能誘發(fā)或抑制炎癥反應(yīng),而HuR可通過(guò) p38/MK2信號(hào)通路抑制腸梗阻炎癥反應(yīng),該通路可能與腸道微生態(tài)紊亂誘發(fā)的腸梗阻相關(guān)。后期可在 p38/MK2信號(hào)通路水平進(jìn)行相關(guān)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究,為腸道微生態(tài)的角度防治腸梗阻提供理論依據(jù)。
腸梗阻相關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的研究較少,缺乏在分子生物學(xué)方面的相關(guān)研究。對(duì)腸道微生態(tài)相關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路進(jìn)行機(jī)制的研究,在相關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路水平篩選出特異性的基因或蛋白,并進(jìn)行藥物干預(yù)研究對(duì)腸梗阻防治具有一定臨床意義。
2腸道微生態(tài)與腸梗阻營(yíng)養(yǎng)不良診治現(xiàn)狀
機(jī)體營(yíng)養(yǎng)不良致使腸道功能物質(zhì)吸收不足、腸蠕動(dòng)緩慢、腸道正常的消化功能會(huì)減弱,導(dǎo)致腸梗阻。研究發(fā)現(xiàn)術(shù)前加強(qiáng)腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)可明顯降低術(shù)后腸梗阻發(fā)病率,與腸外營(yíng)養(yǎng)相比較,可縮短住院時(shí)間、減少腸梗阻等并發(fā)癥發(fā)生[29]。術(shù)前營(yíng)養(yǎng)支持可降低慢性放射性腸炎并腸梗阻患者腸造口率及術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率[30]。腸道菌群在調(diào)節(jié)5-氟尿嘧啶(5-Fu )引起的營(yíng)養(yǎng)不良大鼠肌肉代謝和促進(jìn)肌肉能量產(chǎn)生中起著重要作用,這表明通過(guò)控制腸道菌群的體內(nèi)平衡可以減輕化學(xué)療法誘導(dǎo)的肌肉消耗。營(yíng)養(yǎng)不良與腸道菌群相輔相成、互為影響,腸道菌群失調(diào)與營(yíng)養(yǎng)不良和血漿氨基酸水平降低有關(guān)[31-33]。
腸道微生態(tài)平衡是腸道菌群正常分布的前提,而腸道菌群是人體消化、吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),進(jìn)行人體代謝必不可少的物質(zhì),二者通過(guò)相互作用維護(hù)人體正常的生理機(jī)能。當(dāng)腸道微生態(tài)失衡時(shí)會(huì)影響機(jī)體蛋白質(zhì)、脂肪等生理必需物質(zhì)吸收障礙,進(jìn)而造成營(yíng)養(yǎng)不良,營(yíng)養(yǎng)不良狀態(tài)又會(huì)通過(guò)多種途徑誘發(fā)腸梗阻的發(fā)生。通過(guò)補(bǔ)充益生菌及必須營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在治療營(yíng)養(yǎng)不良導(dǎo)致的腸道梗阻中具有一定臨床意義。
3腸道微生態(tài)研究臨床意義
腸道微生態(tài)與腸粘膜屏障功能相關(guān),腸道微生態(tài)平衡是腸粘膜發(fā)揮屏障作用、防止細(xì)菌移位及毒素透過(guò)腸粘膜的基礎(chǔ),同時(shí)腸道微生態(tài)與炎癥反應(yīng)、神經(jīng)調(diào)節(jié)等腸梗阻發(fā)病機(jī)制密切相關(guān)。腸道微生態(tài)相關(guān)機(jī)制均缺乏基礎(chǔ)研究、臨床研究及隨機(jī)對(duì)照研究(RCT)。
腸梗阻作為一種常見的外科急腹癥,如何進(jìn)行預(yù)防和救治一直是學(xué)者和臨床醫(yī)生追求的目標(biāo)。除了一般對(duì)癥處理、胃腸減壓、糾正水電解質(zhì)紊亂、預(yù)防感染等常規(guī)治療之外,探索新生物制劑對(duì)該病治療亦具有重要作用。微生態(tài)制劑是根據(jù)微生態(tài)學(xué)原理,為調(diào)整微生態(tài)失調(diào)、保持微生態(tài)平衡、利用對(duì)宿主無(wú)害的正常微生物群成員或其促進(jìn)物質(zhì)制成生態(tài)制劑。微生態(tài)制劑可以改善腸道微生態(tài)平衡,通過(guò)改變生長(zhǎng)條件及營(yíng)養(yǎng)環(huán)境而刺激并加速益生菌的生長(zhǎng)與繁殖,使益生菌作用能最大限度維持。研究表明腸梗阻后期可發(fā)生細(xì)菌易位和過(guò)度生長(zhǎng),高壓氧對(duì)其具有治療作用[34]。中醫(yī)藥在該病治療中也具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì),內(nèi)服外用、中西醫(yī)并重治療理念,相關(guān)中醫(yī)藥制劑都在該病治療中起到了重要作用。中藥顆粒、湯劑等不同劑型、不同成分的中藥制劑在腸梗阻的治療中起到輔助治療或主要治療的作用[35-36]。腸道微生態(tài)與腸梗阻發(fā)病的多種機(jī)制密切相關(guān),對(duì)腸道微生態(tài)與腸梗阻某個(gè)發(fā)病機(jī)制進(jìn)行深入研究或發(fā)掘生物制劑,調(diào)整腸道微生態(tài),可能對(duì)腸梗阻甚至人體多種與腸道菌群有關(guān)的疾病具有一定意義和研究?jī)r(jià)值。
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