肠道菌群与消化系统疾病的关联性分析

(整期优先)网络出版时间:2024-05-31
/ 2

肠道菌群与消化系统疾病的关联性分析

张赫

吉林省白城中心医院,吉林省白城市,137000

摘要:肠道菌群作为宿主消化系统中的重要组成部分,对维持肠道健康和整体健康起着重要作用。近年来,关于肠道菌群与消化系统疾病之间的关联性越来越受到研究者的关注。研究发现,肠道菌群的失衡可能导致肠道炎症、黏膜损伤和免疫系统异常,进而引发多种消化系统疾病的发生和发展。本文将综合分析目前关于肠道菌群与消化系统疾病的关联性研究,探讨肠道菌群在消化系统疾病发生、发展和治疗中的作用机制,为未来的研究和临床实践提供参考。

关键词:肠道菌群;消化系统疾病;关联性

肠道菌群是人体内生态系统中至关重要的一部分,与宿主的消化、免疫、代谢及神经系统等密切相关。近年来的研究表明,肠道菌群的异常变化与多种消化系统疾病的发生和发展密切相关,因此,深入探讨肠道菌群与消化系统疾病之间的关联性,对于理解疾病的病理机制、制定有效的治疗方案以及预防疾病的发生具有重要意义。

一、肠道菌群与慢性肝病

肠道菌群对肝病的影响已经被广泛研究,肠道菌群失衡是多种肝病发生发展的重要因素。近年来,关于肠道菌群与慢性肝病关系的研究主要集中在对肝纤维化和肝硬化发生发展的影响上。有研究认为,肝纤维化和肝硬化患者的肠道微生物组成、代谢产物存在差异,这可能是造成两者临床表现差异的原因。如肝硬化患者存在更高水平的乙酸、丙酸、丁酸及对氨苯甲酸;而肝纤维化患者乙酸盐和丁酸盐水平较高,而丙酸盐水平较低。另有研究发现,在慢性肝病患者中,与非肝硬化患者相比,肝硬化患者粪便中短链脂肪酸(SCFAs)和乙酸盐含量明显升高。一项发表在Gut杂志上的研究,发现肝硬化患者的粪便中乙酸盐的浓度平均为2.6 mmol/L,而非肝硬化患者的平均值为1.2 mmol/L,这可能是由于肝脏中存在肝脏内转运系统,这些物质可以被肠道内细菌代谢利用。另外,肝纤维化与胆汁淤积也存在联系,胆汁中的胆酸水平升高可导致肠腔内胆固醇饱和度增加,并可直接增加肝脏胆固醇合成,使肝脏合成和分泌功能进一步受损。因此,胆汁淤积可能是肝纤维化发生发展的重要机制之一。有研究发现,在肝硬化患者中,肠道菌群可以通过影响宿主代谢而与肝硬化患者血清中胆固醇和胆汁酸水平相关。这一发现说明在肝硬化患者中可能存在某种影响胆固醇和胆汁酸代谢的机制。另外,也有研究认为肝硬化患者肠道微生物组成与非肝硬化人群相似;而在肝硬化患者中发现肠道菌群组成与非肝硬化人群不同。

二、肠道菌群与糖尿病

近年来,糖尿病已成为危害人类健康的主要疾病之一。糖尿病的主要特征为高血糖,由胰岛β细胞功能障碍引起,其并发症包括心血管疾病、神经病变和视网膜病变等。在过去10年中,糖尿病患者人数已经超过了2亿,占世界总人口的1/3,并将持续增长。许多研究表明,糖尿病是一种慢性代谢性疾病,其发病机制与肠道菌群密切相关。有研究表明,高血糖会导致肠道粘膜损伤并分泌大量炎症因子。这些炎症因子刺激胰岛β细胞分泌胰岛素,进而导致糖尿病发生。此外,有研究表明,肥胖是糖尿病发生的危险因素之一。肥胖患者的肠道菌群也与非肥胖患者的菌群有所不同。肥胖患者肠道微生物群落中厚壁菌门、拟杆菌门和变形菌门比例更高,而非肥胖患者中为乳杆菌属、变形菌属比例更高。因此,肠道菌群在糖尿病发病机制中发挥重要作用。

(一)肠道菌群与胰岛β细胞功能障碍

胰岛β细胞功能障碍是糖尿病的主要病理生理基础。胰岛β细胞的功能是调节血糖水平和维持正常糖代谢的关键因素。糖尿病患者的胰岛β细胞功能受损,使机体对胰岛素敏感性下降,进而导致血糖升高。在1型糖尿病患者中,肠道菌群结构改变导致肠粘膜屏障受损,使肠道微生物易位,进一步引起肠源性内毒素血症。在2型糖尿病患者中,肠道菌群紊乱导致肠道通透性增加,使细菌进入血液循环,造成慢性炎症反应和氧化应激。此外,肠道菌群还通过激活补体系统和促进巨噬细胞炎症反应等方式参与1型糖尿病发病机制。2型糖尿病患者也存在肠道菌群失调现象,表现为细菌易位、短链脂肪酸减少、氧化应激增加等。

(二)肠道菌群与慢性炎症

许多慢性疾病(如2型糖尿病、肥胖和代谢综合征)的发生都与肠道菌群失调有关。在这些疾病中,肠道菌群可通过不同机制加重疾病,导致炎症反应。有研究发现,高脂饮食可增加小鼠结肠炎的发生,而结肠炎导致了小鼠肠道菌群的改变。高脂饮食通过激活体内巨噬细胞,促进炎性因子如白细胞介素-6、肿瘤坏死因子-α和白介素-1β的产生,最终导致结肠炎发生。此外,肠道菌群还可以通过对肠道上皮细胞产生作用而引起炎症反应。有研究表明,益生菌、益生元、膳食纤维可通过调节肠道上皮细胞的功能或产生抗炎物质来减轻炎症反应。因此,益生菌、益生元和膳食纤维等的摄入可能成为预防和治疗慢性炎症的有效方法。

二、肠道菌群在消化系统疾病治疗中的应用

(一)肠道菌群移植治疗

FMT治疗的有效性已经通过大量的临床实践和科学研究得到证明。据统计数据显示,FMT在治疗顽固性肠道感染和肠炎疾病方面表现出了显著的疗效。例如,在艰难梭菌携带者的肠道感染和溃疡性结肠炎等疾病的治疗中,FMT都取得了令人满意的治疗效果。一项综合分析显示,在接受FMT治疗的患者中,约有80%的患者在一次治疗后经历了明显的症状改善,而且这种改善在多数患者中持续稳定。与传统治疗方法相比,FMT的优势在于其治疗速度更快、效果更显著。实际上,有研究表明,FMT治疗可以在短短几天内改善患者的症状,迅速恢复肠道菌群的平衡,从而达到治疗的目的。此外,FMT的机制也已经得到了深入的研究。FMT通过调节宿主免疫系统、抑制有害微生物的生长、重建肠道黏膜屏障和恢复肠道微生物多样性等途径,对肠道疾病产生治疗效果。这些机制的作用相互关联,共同促进了患者肠道菌群的恢复和疾病症状的缓解。

(二)益生菌应用

益生菌是指一类对宿主健康有益的活菌或活性微生物,例如乳酸菌和双歧杆菌等,在人体肠道内起到调节肠道菌群平衡的作用。(见表1-2)通过摄入益生菌,可以促进有益菌群的增殖,抑制有害菌群的繁殖,从而提高肠道微生态的稳定性和多样性。使用益生菌来调节正常的肠道菌群平衡,可在一定程度上预防和治疗多种消化系统疾病。益生菌通过调节免疫系统功能、增强肠道屏障、抑制有害微生物生长、减少肠道炎症等机制,有助于改善消化系统健康状况,减轻炎症反应,改善肠道功能。临床研究显示,益生菌在治疗腹泻、便秘、肠易激综合征、克隆氏病等消化系统疾病方面具有潜在的益处。通过益生菌的使用,可以调整肠道菌群的结构,提高益生菌的比例,从而促进肠道健康,改善消化系统功能。

1  肠道菌群的纵向分布

食管

小肠

大肠

链球菌

幽门螺杆菌

链球菌

厚壁菌

拟杆菌

拟杆菌

梭状芽胞杆菌

空肠弯曲菌

乳酸杆菌

沙门氏菌

肠球菌

霍乱弧菌

γ- 变形杆菌

大肠杆菌

脆弱拟杆菌

2  肠道菌群的轴向分布

肠管腔

肠黏膜

拟杆菌

双歧杆菌

链球菌

肠球菌

梭状芽孢杆菌

乳酸杆菌

肠球菌

瘤胃球菌

梭状芽孢杆菌

乳酸杆菌

肠球菌

(三)食物调节

饮食是影响肠道微生态的主要因素之一,通过改变饮食中微生物的类型和数量,可以调整肠道菌群平衡,达到保护消化系统和预防疾病的作用。饮食中富含益生元、益生菌以及预生物等成分,这些成分能够在肠道内促进有益菌群的生长,抑制有害菌群的繁殖,通过调节菌群平衡来维持肠道微生态的稳定性和多样性。益生元是能够被肠道有益菌群利用的碳水化合物,在人体肠道内能促进益生菌群的生长繁殖,以此来维持肠道菌群平衡。益生菌则是一种对宿主健康有益的肠道菌群,能够产生有益代谢产物和抵抗有害微生物的侵袭,从而调节肠道微生态,增强肠道屏障功能,维持肠道黏膜的健康和完整性。而预生物是一种不被消化吸收的成分,可以作为微生物代谢的底物,促进有益菌群的生长和繁殖,达到预防和治疗肠道疾病的作用。在日常生活中,通过饮食调节肠道微生态是一种简单易行、安全有效的方法。可通过多食用新鲜蔬菜水果、全谷类食品、酸奶、红酒等食品,以获得丰富的益生元、益生菌和预生物,缓解肠道炎症,预防肠道感染,维持肠道菌群平衡。

三、结语

肠道菌群与消化系统疾病之间的关联性在科学研究中得到了越来越多的关注和探讨。越来越多的证据表明,肠道菌群的失衡与各种消化系统疾病的发生和发展密切相关。通过对肠道菌群的调节,可以预防和治疗消化系统疾病,提高患者的生活质量。在未来,随着对肠道微生态的深入研究和技术的不断进步,我们将更好地理解肠道菌群与消化系统疾病之间的关系机制,为开发针对性的微生物调节治疗方案提供更多可能性。同时,人们也应该注重饮食健康、生活方式规律,保持肠道菌群的平衡,预防消化系统疾病的发生。

参考文献:

[1]李燕,吴浩,邓一芸,等.重症急性胰腺炎大鼠肠黏膜屏障及肠道菌群的变化[J].生物医学工程学杂志,2020,32(2):412-417.

[2]姜志明,鲁召欣,张明,等.乌司他丁对重症急性胰腺炎患者肠道黏膜屏障功能的影响[J].中国医药导报,2021,(13):16-17.

作者简介张赫,女,汉族,吉林省白城市,主治医师,专业方向:消化内科