消化在线: IBD肠道细菌的构成和细菌迁移
来源:
原文:Intestinal Bacteria Composition and
Translocation of Bacteria in Inflammatory Bowel Disease.
解读:IBD肠道细菌的构成和细菌迁移
Ref: PLoS
One. 2017 Jan 18;12(1):e0170034. doi: 10.1371/journal.pone.0170034.
背景:肠道共生菌可以在外周血中发现并诱发炎症。
目的:评估炎症性肠病患者肠道菌群构成及细菌移位。
方法:从正常个体,活动性/非活动性克罗恩病患者,活动性/非活动性溃疡性结肠炎患者收集肠组织活检和血液样本。多数患者为最新诊断且未接受抗生素治疗。本实验通过Rt-qPCR的方法确定肠道菌群的构成。 并且分析了NOD2/CARD15基因型。
结果:
和正常人群比较炎症性肠病患者组织和血液中的细菌DNA总量升高。并且和非活动性炎症性肠病患者比较活动性患者细菌DNA总量升高。炎症性肠病患者菌群失调的特征主要表现在3种细菌种类,即活动性和非活动性炎症性肠病患者拟杆菌升高,柔嫩梭菌(IV型)和普氏粪杆菌下降。NOD2/CARD15基因型变异和细菌移位之间没有发现相关性。
结论:
炎症性肠病患者肠道菌群构成与正常人群不同,炎症性肠病患者血液中细菌DNA升高提示细菌移位。
来自希腊比雷埃夫斯“Tzaneion General Hospital“消化科的Spyros Vrakas等人进行了一项评估炎症性肠病患者肠道菌群构成及细菌移位的研究。该项研究中纳入了“Tzaneion General Hospital“消化科2015-2016入院的炎症性肠病患者(其中活动性克罗恩病患者6名,非活动性克罗恩病患者6名,活动性溃疡性结肠炎患者14名,非活动性溃疡性结肠炎患者6名)。实验中同样纳入了来本院做结肠镜筛查的20名正常人群至本研究对照组。
关于肠道组织和血液中细菌DNA含量,本实验结果显示:所有克罗恩病和溃疡性结肠炎患者,以及11名正常人群患者,均在其外周血液中发现细菌DNA。克罗恩病和溃疡性结肠炎患者,组织和血液中细菌DNA浓度之间不存在明显差别。但是活动性克罗恩病和溃疡性结肠炎患者与其非活动性患者及正常人群比较,细菌DNA的浓度明显升高。而且细菌DNA总浓度同样明显升高。关于肠道组织活检中主要细菌的种类分析及定量检测,本实验结果显示:活动性克罗恩病和溃疡性结肠炎患者和正常人群比较,大肠杆菌的细菌比例在数值上有升高趋势,但是尚未达到统计学差异。乳酸杆菌和双歧杆菌比例和正常人群相比,炎症性肠病患者下降。与此相反的是,活动性和非活动性克罗恩病患者以及非活动性溃疡性结肠炎患者,拟杆菌的比例较正常人群升高;活动性溃疡性结肠炎患者具有升高趋势,但是尚未达到统计学差异。关于球形梭菌比例,活动性克罗恩病和溃疡性结肠炎患者与非活动性患者及正常人群比较,此类细菌具有降低趋势,但同样尚未达到统计学差异。关于柔嫩梭菌,活动性和非活动性炎症性肠病患者较正常人群下降,其中下降幅度最明显的是非活动性溃疡性结肠炎患者(P < 0.001)。关于普拉氏梭杆菌,活动性和非活动性炎症性肠病患者较正常人群下降,其中下降幅度最明显的是活动性克罗恩病患者(P <0.01),但活动性溃疡性结肠炎患者此项差异未达到统计学差异水平。
本实验种发现活动性结肠炎患者,较非活动性结肠炎患与正常人群,肠道组织及血液中细菌DNA浓度升高。无论在非活动性克罗恩病还是非活动性溃疡性结肠炎患者与正常人群之间,均未发现具有统计学意义区别。Martinez-Medina等人曾有研究报道克罗恩病患者回盲部粘膜,普拉氏梭杆菌及,XVIa组梭状芽孢杆菌含量降低。Joossens等人研究发现克罗恩疾病患者和正常人群比较,其普拉氏梭杆菌,双歧杆菌含量降低。与此相似,Machiels K等人发现溃疡性结肠炎患者罗斯拜瑞氏菌和普拉氏梭杆菌细菌含量降低。而在本实验中炎症性肠病患者和正常人群比较,XVIa组梭状芽孢杆菌含量没有明显变化. 和之前实验一致的是,本实验发现活动性及非活动性克罗恩病和活动性溃疡性结肠炎患者较正常人群,其肠道中普拉氏梭杆菌含量降低,但是非活动性溃疡性结肠炎患者与正常人群无区别。值得注意的是,苏格兰Hansen等人进行的一项研究显示,儿童克罗恩病患者人群和正常人群比较,其普拉氏梭杆菌含量反而升高。这项试验的结果和本实验结果具有相反趋势。可能原因在于,尽管成年人和儿童人群的基因类似,但是成年患者人群和儿童患者人群的炎症性肠病,在疾病本身存在明显差异。一些环境相关因素例如胃肠道定植菌群种类,可能是导致疾病之间差异的原因因素。
另外,Bibiloni等人研究曾报道克罗恩疾病患者粘膜活检标本发现拟杆菌门细菌的含量升高。而Verma等人发现和正常人群比较,克罗恩疾病和溃疡性结肠炎患者拟杆菌含量降低。Swidsinski等人研究结果显示,炎症性肠病患者和肠易激综合症患者比较,其肠道菌群中的球形梭菌,直肠真杆菌含量降低,而拟杆菌含量升高。在本实验中发现,和正常人群组比较,非活动克罗恩病和溃疡性结肠炎患者及活动性克罗恩病患者,拟杆菌含量明显升高。而球形梭菌含量在炎症性肠病患者和正常人群之间没有统计学意义差别。本实验与其他实验结果间差异可能由于多因素导致,其中包括: (1).标本使用活检标本还是粪便标本, (2).活检取组织的位置差别, (3).疾病的活动指数(属于活动期还是缓解静息期), (4).年龄, (5).饮食结构不同, (6).吸烟史, (7).实验研究所取组织的大小。上述因素都会对于实验结果具有不同程度的影响。
关于NOD2/CARD15基因型检测,无论在活动性还是非活动性克罗恩病和溃疡性结肠炎患者病例,本实验未发现细菌移位和NOD2/CARD15基因型多样性之间存在统计学相关性。这项结果和前期Gutierrez等人的实验报道结果具有差异,在其研究中发现NOD2/CARD15基因型种类是克罗恩病患者细菌移位的独立危险因素。活检组织取材的大小及研究对象群体的差异可能是导致此项结果差异的原因。在将来研究中,需要通过扩大样本量和增加研究对象人群的多样性,来更明确阐明细菌移位和NOD2/CARD15多种基因型之间的内在关系。
关于克罗恩病和溃疡性结肠炎患者,在菌群失调表现是肠道炎症原因还是肠道炎症结果观点上,依然存在大量争议。为了明晰这项关键问题,本研究提出,通过检测比较炎症性肠病患者肠道菌群结构与其未患病亲属之间的差异,能够提供大量有意义证据。Joossens等人曾研究报道,虽然和克罗恩病患者的菌群失调类型不一致,但此类患者亲属的肠道菌群也出现了菌群失调。与此一致,Varela等人研究发现克罗恩疾病患者与其一级亲属,均出现了菌群中普拉氏梭杆菌含量的降低。这些已有实验结果提示,炎症性肠病患者菌群失调更可能是由于环境因素导致的,不单一是炎症本身导致的结果。
本文进一步指出,当下值得注意的是,Gutierrez等人通过研究评估克罗恩病缓解期患者,细菌DNA移位对于疾病复发的影响。根据其实验结果显示,克罗恩疾病患者血液中细菌DNA的存在是此类患者6个月内疾病加重的独立危险因素。细菌DNA移位能够增加此类患者疾病复发的风险。患者血清中细菌DNA的存在能够明显升高血清中致炎因子包括TNF-a, IL-6, IL-12 和IFN-γ的含量。因此在将来研究中,值得我们通过多项实验评估患者血清中细菌DNA含量和免疫反应严重程度之间的关系,以此来进一步证实,在细菌DNA移位和疾病复发之间的因果关系。
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