克罗恩病患者小肠细菌过生长的监测及意义研究

张 璐 王诗怡 范一宏 陈 焰

克罗恩病患者小肠细菌过生长的监测及意义研究

张 璐 王诗怡*范一宏 陈 焰

目的 分析缓解期克罗恩病（CD）患者小肠细菌过生长（SIBO）的发生情况及其相关因素。探讨氢-甲烷气呼气试验在缓解期CD患者的临床应用价值。方法 对25例缓解期CD患者（CDAI<150分）和20例健康人（对照组）进行以葡萄糖为底物的氢-甲烷气呼气试验，根据试验结果进一步将CD患者分为SIBO阳性组和SIBO阴性组。比较各组间症状（腹痛、腹胀）评分、大便性状、血清学炎症指标（TNF-α、IFN-γ、IL-6、IL-10）进行统计分析。结果 CD组SIBO阳性率（44%）显著高于对照组（5%），差异具有统计学意义（P<0.01）；SIBO阳性组的腹胀评分高于SIBO阴性组（P<0.05），而对于腹痛评分、大便次数及性状两组间无显著性差异（P>0.05），但均高于健康对照组（P<0.01）。未发现年龄、病程、病变部位（L）、疾病行为（B）和CDAI评分与SIBO的发生相关。CD患者中SIBO阳性组TNF-α水平高于SIBO阴性组（P<0.05），而两组间IFN-γ、IL-6和IL-10水平未见显著性差异（P>0.05）。结论 CD患者较健康人群更容易发生SIBO，且SIBO可能是加重患者消化系症状的原因之一，尤其表现为腹胀。SIBO可导致CD患者炎症加重或持续，进一步使得疾病呈慢性化及反复发作过程。

克罗恩病 小肠细菌过生长 肠道菌群 氧化应激

克罗恩病（CD）是一种可累及全消化道的慢性肉芽肿性疾病，研究发现肠道菌群在IBD的发病机制中可能起着关键作用，是参与IBD发病的始动和持续因素。而以纠正小肠细菌过生长（SIBO）为切入点，改善肠道内环境可能为长期维持治疗的CD患者带来更大的获益价值。因此，本研究拟通过对缓解期CD患者和健康志愿者进行以葡萄糖（75g）为底物的氢-甲烷气呼气试验，对比缓解期CD患者与健康志愿者SIBO发生率、血清学指标的差异，从而揭示SIBO与CD的关系及其可能参与的分子生物学机制。

1 临床资料

1.1 一般资料 选择2015年1月至12月间在浙江中医药大学附属第一医院门诊/住院符合WHOCD诊断标准的患者，纳入标准：（1）年龄18~70岁。（2）处于临床缓解期的CD患者（CDAI<150分），缓解时间至少持续半年。（3）受试者知情同意。排除标准：（1）患者有糖尿病、肝功能异常、急性感染、其他慢性炎性疾病和处于妊娠期。因为这些患者可能有自主神经功能紊乱，从而导致胃肠道蠕动减缓。（2）UC患者。（3）短肠综合征、狭窄和合并瘘管者。（4）1个月内服用过抗生素和益生菌。（5）近1个月内服用过安体舒通（该药物会抑制促炎细胞因子）者。对照组为招募的健康志愿者和患者家属，纳入标准：（1）年龄、性别与病例组匹配。（2）近1年无明显消化道症状，既往无明确诊断的消化道疾病，无胃肠道或腹腔外科手术史。（3）不存在可能引起胃肠动力不良的其他疾病：如糖尿病、甲状腺疾病、慢性肝病、结缔组织病、神经系统疾病等。（4）无严重心、肝、肾和代谢性疾病；无长期服用药物史；近半年无住院史。（5）近1年内无大量吸烟史或大量饮酒史。CD按蒙特利尔表型分类法进行分型，L型：Ll：累及回肠末段；L2：结肠型；L3：回结肠型；L4：累及上消化道。B型：B1：非狭窄非穿透型；B2：狭窄型；B3：穿透型。

1.2 研究方法 （1）葡萄糖氢-甲烷气呼气试验：要求所有受试者停用抗生素≥4周，受试前24h禁食乳制品、豆制品、高纤维素蔬菜等产氢食品，可以进食米饭和肉蛋类，并避免过饱；受试前空腹≥12h，除可饮少量白开水外，严禁一切饮料，严禁嚼口香糖，检查当日刷牙漱口，禁止吸烟（包括避免二手烟）；试验过程中保持清醒、安静、禁饮、禁食、禁止睡眠，不得剧烈运动，以免影响肠蠕动和肺通气量波动。研究采用美国Quintron公司生产的“QuinTron Breath TrackerTM Digital MicroLyzer SC”呼气仪，呼气样本中的氢气、甲烷气浓度以百万分之几氢气/甲烷气含量（ppm）表示。校准后首先绘制标准曲线，确保仪器稳定后，测试基础（空腹）呼气中氢气、甲烷气浓度，然后嘱患者快速饮服含有75g葡萄糖的溶液200ml，后呼气1次/30min，测定呼气中氢气、甲烷气浓度至3h，记录各时间点氢气、甲烷气浓度值，分别绘制时间-呼气氢气、甲烷气浓度曲线。（2）SIBO诊断标准：在分析、综合文献的基础上，采用下列诊断标准：空腹基础呼气H2和（或）CH4值≥20ppm，且重复测定2次/30min，H2和（或）CH4值均≥20ppm；服用基质后连续两个读数ΔH2和（或）CH4≥12ppm。符合以上二者之一判定为阳性。若不符合以上阳性诊断标准，则判定SIBO阴性。（3）消化道症状评分：腹胀、腹痛、腹泻，按程度分为：无、轻、中、重四个程度，分别计1~4分。大便性状按Bristol分型记录。（4）血清学指标检测：空腹采集CD患者静脉血2ml，静置30min后分离出血清（4℃、1200r/min，5min），加盖-80℃冰箱保存。ELISA检测炎症相关指标（IL-6、TNF-α、IFN-γ、IL-10），严格按照ELISA试剂盒说明书进行操作，简单来说即加入样品和标准品后37℃反应90min，不洗，加生物素标记抗体，37℃反应60min，0.01M TBS洗涤3次，随后加入亲和素-过氧化物酶复合物，37℃反应30min，0.01M TBS洗涤5次，TMB 37℃反应25~30min，最后加入TMB终止液，读数。ELISA试剂盒均购自美国abcam公司。

1.3 统计学方法 采用SPSS 17.0统计软件包。计量资料以（x±s）表示，组间比较采用独立样本t检验，计数资料采用χ2检验，以P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料 共纳入CD组患者25例，男18例，女7例，平均年龄（41.12±13.26）岁；对照组20例，男12例，女8例，二组样本年龄进行独立样本t检验，无显著差异（P>0.05）；二组性别进行χ2检验，统计学分析无显著差异（P>0.05）。见表1。

表1 CD组与对照组性别、年龄分布（n）

2.2 SIBO发生率比较 CD组SIBO阳性率（44%）显著高于对照组（5%），差异具有统计学意义（χ2=8.64，P<0.01）（见图1，表2）；未发现病程、肠道手术史、肛瘘、合并用药、蒙特利尔分型及CDAI评分与SIBO的发生相关（见表3、4）。

表2 CD组与对照组SIBO发生率比较［n（%）］

图1 SIBO发生率比较

*

［年,(x±s)］ 肠道手术史 合并肛瘘 用药IMS IFX IMS+IFX SIBO(-)14 5±4 2（14.29） 1（7.14） 10（42.86） 0（0） 4（28.57）SIBO(+)11 4±2 1（9.09） 0（0） 5（45.45） 1（9.09） 5（45.45）n 病程

注：IMS：免疫抑制剂；IFX：英夫利昔单抗

表4 SIBO阴性组与阳性组临床分型比较（x±s）

2.3 SIBO相关症状比较 SIBO阳性组的腹胀评分为（0.82±0.75）分，SIBO阴性组评分为（0.29±0.47）分，二组样本进行独立样本t检验，阳性组显著高于SIBO阴性组（t=-2.175，P=0.04<0.05），而对于腹痛评分、大便次数及性状两组间均无显著性差异（P>0.05），但均高于健康对照组（P<0.01）。

2.4 血清炎症相关指标比较 对SIBO阳性组与阴性组进行血清学炎症指标比较发现，SIBO阳性组TNF-α水平高于SIBO阴性组，差异有统计学意义［（46.86±11.93）vs（35.15±12.80），t=-2.337，P=0.028<0.05）］。而IL-6［（3.44±2.48）vs（3.75±1.72）］、IFN-γ［（4.59±1.22）vs（5.59±2.85）、IL-10［（10.14±4.73）vs（7.60±4.01）］水平均无明显差异（P>0.05）。

3 讨论

CD是一种以慢性非干酪样肉芽肿为病理特征的肠道疾病，病变累及黏膜层、黏膜下层和浆膜层。流行病学显示，CD在西方欧美发达国家常见［1］，近年来由于饮食结构改变等原因CD在我国的发病率有显著上升的趋势［2］。CD的发病机制至今尚未阐明，但目前普遍认为是由遗传因素、免疫功能紊乱、肠屏障功能障碍和肠道菌群改变等多因素所致［3］。其中，肠道菌群改变是免疫损伤过程的重要激发因素，被认为是CD发病的一个重要环节［4］。

IBD肠道菌群失调现象普遍存在［5-6］，研究发现，在CD患者中约有23%~34%的患者存在SIBO［7-10］。然而SIBO在CD中却是一个易忽视的并发症，可存在于疾病的活动期，或缓解期同时存在的肠道动力异常、肠腔部分梗阻、肠瘘、手术后盲袢综合征等情况下，并难以与其他引起腹痛、腹胀等症状的疾病区分。而SIBO的存在有助于解释大多数CD患者吸收不良的症状，如腹泻、腹部绞痛以及腹胀。本研究以缓解期CD患者为研究对象而非缓解期，有以下两个原因：（1）活动期的患者存在肠腔的充血、水肿、狭窄、炎性的活动对于研究的干扰因素过大。大剂量激素及免疫抑制剂诱导缓解也会影响实验结果的准确性。（2）作者观察到缓解期的患者依然有消化道症状的反复，不能单纯从炎症来解释这个问题，所以考虑到是否存在肠道菌群的改变是否对其症状及疾病迁延相关。

本研究显示，CD患者SIBO的发生率为44%，显著高于对照组（P<0.01），结合患者的病史资料，并未发现年龄、病程、蒙特利尔分型及CDAI评分与SIBO发生相关。而从症状角度分析，作者发现SIBO阳性的患者更多地表现为腹胀，而非腹痛，对于大便次数及性状，SIBO阳性组及阴性组之间无显著差异。另外，通过检测CD患者血清学相关指标探讨SIBO可能的发生机制，结果显示与SIBO阴性者比较，SIBO阳性患者TNF-α水平升高，差异有统计学意义（P=0.028<0.05），而IL-6、IFN-γ、IL-10水平在两组间无明显差异。因此，SIBO可能通过介导免疫应答、破坏肠屏障或其他途径引起肠道炎症，继而导致疾病的慢性化过程及复发。

总之，作者认为SIBO与CD有着密切的联系，一方面由于CD患者肠腔狭窄、肠动力改变等原因，使得其较健康人群更易发生SIBO；而另一方面，SIBO本身可通过免疫应答、破坏肠屏障等途径导致炎症加重或持续，进一步使得疾病呈慢性化及反复发作过程。然而本结果尚存在商榷之处，由于本研究对疾病炎症程度的评估是基于CDAI评分，未能准确判断患者的肠黏膜炎症，故有待进一步修正，且本研究例数有限，有待收集更大样本进一步加以证实。

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Objectives To analyze the occurrence and related factors of small intestine bacterial overgrowth（SIBO）among Crohn 's disease（CD）patients with remission. Methods Hydrogen-methane breath test was conducted with substrate of glucose among 25 CD patients with remission（CDAI <150）and 20 healthy people（control group）. Then，based on testing results，CD patients with remission were further divided into SIBO positive and negative. Eventually，differences about symptom score（abdominal pain and abdominal distension），stool character，serum inf l ammatory markers（TNF-α、IFN-γ、IL-6、IL-10）among each group were compared and conducted statistical analysis. Results The occurrence of SIBO（44%）among CD was significantly higher than that in control（5%）group（P<0.01）.Abdominal distension score among SIBO positive was higher than that in SIBO negative（P<0.05）. There were no signif i cant differences about abdominal pain score，stool frequency and character between two groups（P>0.05），but signif i cantly higher than that in control group（P<0.01）. Ages，course，location，behavior and CDAI scores were not discovered to relate to SIBO.TNF-α in SIBO positive was higher than that in SIBO negative（P<0.05）. However，there were no signif i cant differences about IFN-γ、IL-6 and IL-10 between two groups（P>0.05）. Conclusion Compared with healthy people，the occurrence of SIBO is more common among CD patients，which may be one of reasons about the aggravation of digestive-related symptoms，especially abdominal distension. Intestinal microenvironment change and oxygen free radical removal take part in the occurrence and development of SIBO. If patients are SIBO positive，antibiotics and probiotics can be adopted. Because of the limited cases，more studies should be taken to identify the theory.

Crohn's disease Small intestinal bacterial overgrowth Gut microbiota Oxidative stress

浙江省部共建基金项目（WKJ-ZJ-1531）；浙江省医药卫生科技计划项目（2015RCA021）；浙江省中医药科技计划项目（2010ZA067）

310006 浙江中医药大学附属第一医院消化内科（张璐 范一宏）

315010 浙江省宁波市中医院消化科（王诗怡）

310009 浙江大学医学院附属第二医院消化内科（陈焰）

*通信作者