何花 李建華 杜文志
結腸癌(colon cancer,CC)是消化道最常見的惡性腫瘤之一,WHO統(tǒng)計數據顯示在全球惡性腫瘤中結腸癌發(fā)病率已上升至第三位,其死亡率居惡性腫瘤死因的第二位[1]。隨著人們生活質量的升高,肉類食物和高能量飲食攝入的增加,加之精神壓力大、缺乏鍛煉,明顯增加結腸癌的患病率[2]。結腸癌主要以排便次數增加,大便帶血、膿液及黏液,里急后重感,腹痛,不全性腸梗阻等為臨床表現。近年來有大量研究表明,菌群失調與結腸癌的發(fā)生發(fā)展密切相關[3-4]。腸道菌群微生態(tài)系統(tǒng)是人體最復雜的系統(tǒng)之一,由超過103種的微生物組成,其占據棲息于人體體表及體內微生物的絕大部分。生理狀況下,腸道菌群微生態(tài)系統(tǒng)參與機體營養(yǎng)代謝、廢物排出、生物拮抗、免疫及內環(huán)境平衡等生命活動[5]。然而,在某些體外因素的干預誘導下,腸道菌群的狀態(tài)(如數量、種類、代謝特征與結構等)會發(fā)生相應的改變,進而引起了腸道菌群系統(tǒng)的失調[6],腸道菌群微生態(tài)系統(tǒng)通過上述途徑微生態(tài)系統(tǒng)可能誘發(fā)結腸癌的發(fā)生。
收集來自2016年1月—2018年1月期間在內蒙古包鋼第三職工醫(yī)院手術治療的結腸癌100例患者,男性患者50例,女性患者50例,年齡分布范圍為50~75歲,平均年齡為(62.06±6.18)歲。同時,收集50 健康人群與50例結腸腺瘤患者作為結腸癌組的對照,結腸腺瘤患者一般資料為:男性患者26例,女性患者24例,年齡分布范圍為52~71歲,平均年齡為(60.63±7.15)歲;健康人群一般資料為:男性患者25例,女性患者25例;年齡分布范圍為50~70歲,平均年齡為(61.05±6.93)歲。兩組受試者在性別分布、年齡構成等一般資料方面無顯著性差異,具有可比性(P>0.05)。
本研究中結腸癌患者的納入和排除標準如下:(1)患者的臨床表現(癥狀、體征)、輔助檢查(結腸鏡、腫瘤標志物等血清學指標)以及病理學檢測(組織活檢)結果確診結腸癌;(2)排除消化道穿孔、急性胰腺炎、急性腸梗阻等急腹癥患者;(3)排除一般情況差的患者(如嚴重偏癱、長期臥床、營養(yǎng)不良、惡液質等);(4)排除并發(fā)其他嚴重疾病的患者(如肝腎功能衰竭、心功能衰竭、免疫功能缺陷等);(5)排除近期可能影響腸道菌群分布情況的患者(如應用微生態(tài)制劑、抗生素、急性感染性疾病等)。
1.2.1 糞便的細菌培養(yǎng)與菌群鑒定 收集觀察對象的適量新鮮糞便,要求在半小時內送檢。結腸癌組患者在手術前3天和手術后第一次自然排便分別采集標本。將0.1 g糞便標本與0.9 mL生理鹽水加入一次性離心管進行混勻,混勻后系列倍比稀釋。將0.05 mL不同倍比稀釋的糞便標本接種在選擇性培養(yǎng)板內,厭氧菌37.5℃培養(yǎng)24~48 h,需氧菌37℃培養(yǎng)18~24 h。如果厭氧菌順利培養(yǎng)出,選擇部分菌落二次傳代培養(yǎng),平板計數法對培養(yǎng)菌株計數和鑒定;若細菌無生長,上述條件繼續(xù)培養(yǎng)6 d。計算公式:克糞便活菌集落數(log10)=(檢測糞便質量+稀釋量)/稀釋度×檢測糞便質量×(稀釋度和稀釋倍數)×菌落個數。觀察糞便涂片菌落形態(tài)、純度與革蘭氏染色結果,鑒定細菌種類。將菌株用3 mL接種液制成標準混懸液,鑒定板含底物孔和2個控制孔中加入50 μL標準混懸液,微生物鑒定與藥敏分析系統(tǒng)孵育后,記錄細菌鑒定結果。
1.2.2 酶聯免疫吸附試驗(ELISA)法檢測血清D-乳酸和內毒素檢測 采集受試對象的外周靜脈血若干,分離提取血清,測定血清D-乳酸和內毒素水平。結腸癌組受試對象于為術前3 d和術后1 d采血,具體檢測步驟方法按照試劑盒說明書嚴格進行。
(1)記錄結腸癌組患者術前、術后與對照組腸道菌群的分布情況,分別計算大腸埃希菌、糞腸球菌、彎曲桿菌、雙歧桿菌、乳酸桿菌活菌落數,并進行組間比較;(2)酶聯免疫吸附試驗法檢測結腸癌組患者術前、術后與對照組血清D-乳酸與內毒素的水平,并進行組間比較。
使用專業(yè)的統(tǒng)計學軟件SPSS 18.0進行實驗數據分析。實驗計數資料的對比采用χ2檢驗;實驗計量資料采用均數±標準差()表示,F檢驗與t 檢驗用于組間的比較,P<0.05表示存在顯著性差異。
表1 各組腸道菌群分布情況結果比較(,log10)
表1 各組腸道菌群分布情況結果比較(,log10)
注:與對照組比較:*P <0.05;與結腸癌組術前比較:#P <0.05
組別 大腸埃希菌 糞腸球菌 彎曲桿菌 雙歧桿菌 乳酸桿菌對照組 6.61±0.72 5.93±0.62 8.55±1.08 8.86±1.29 8.98±1.42結腸癌組術前 7.81±1.52* 7.01±1.65* 7.52±1.31* 7.37±0.91* 7.43±1.26*結腸癌組術后 8.52±1.59*# 7.68±1.68*# 8.53±1.49*# 6.71±1.37*# 6.35±1.42*#F 值 4.15 4.78 4.49 4.92 5.17 P 值 0.046 0.039 0.042 0.036 0.032
表2 各組受試對象的血清D-乳酸與內毒素水平的比較( )
表2 各組受試對象的血清D-乳酸與內毒素水平的比較( )
注:與對照組比較:*P <0.05;與結腸癌組術前比較:#P <0.05
組別 血清D-乳酸(μg/mL) 內毒素(EU/mL)對照組 0.83±0.49 0.06±0.03結腸癌組術前 1.43±0.51* 0.61±0.33*結腸癌組術后 5.98±1.24*# 0.79±0.39*#F 值 12.86 19.23 P 值 0.018 0.009
結腸癌組患者腸道菌群的分布情況與對照組比較,腸道內大腸埃希菌、彎曲桿菌、糞腸球菌、乳酸桿菌與雙歧桿菌活菌集落數存在顯著性差異(P<0.05);對結腸癌患者術后與術前的腸道菌群的分布情況進行比較,腸道內大腸埃希菌、彎曲桿菌、糞腸球菌、乳酸桿菌與雙歧桿菌活菌集落數存在顯著性差異(P<0.05),兩組受檢者腸道菌群分布情況詳見表1。
結腸癌組患者與對照組進行比較,血清D-乳酸與內毒素水平存在顯著性差異(P<0.05);對結腸癌組患者手術前與手術后血清D-乳酸和內毒素水平進行比較,上述指標也存在顯著性差異(均P<0.05)。
在眾多消化道腫瘤當中,結腸癌發(fā)病率較高并且發(fā)病較廣泛。結腸癌發(fā)病越來越普遍,與民眾不良的生活習慣,以及環(huán)境和飲食的污染密不可分。我國是世界第一人口大國,隨著結腸癌的患病率的提升,我國結腸癌患者及潛在結腸癌患者數量急劇增高[7],因此,對結腸癌的研究以及各項治療手段就尤為重要。結腸癌的發(fā)病機制復雜,與社會環(huán)境、飲食習慣、遺傳因素等多種因素有關[8-9]??偹苤?,結腸癌的發(fā)生發(fā)展與腸道內環(huán)境的紊亂密切相關,腸道菌群失調一定程度上可促使消化道腫瘤的發(fā)生,故維持腸道菌群平衡是保證腸道內環(huán)境正常的重要機制。生理狀態(tài)下的機體,具備相對穩(wěn)定的腸道菌群數量和種類,各腸道菌群間相互依存和制約[10],具有清除病原菌、腫瘤細胞,以及增強免疫系統(tǒng)功能等作用。在機體病理狀態(tài)下,一些體外因素(如長期腹瀉、抗生素的濫用、免疫功能異常等)引起腸道菌群失衡,最終導致機體營養(yǎng)吸收障礙、感染等疾病的發(fā)生[11-13]。此外,受干擾后紊亂的腸道微生態(tài)系統(tǒng),導致結腸癌等腸道腫瘤的發(fā)生率顯著升高。
在我們的研究結果中,發(fā)現與健康對照人群比較,結腸癌患者腸道內大腸埃希菌、糞腸球菌菌落數量顯著增多,雙歧桿菌、彎曲桿菌與乳酸桿菌菌落明顯減少,結腸癌患者存在明顯的腸道菌群失調和腸道微生態(tài)紊亂狀態(tài),筆者依據上述結果推測結腸組織病變與腸道菌群的變化密切相關。既往臨床研究報道,多種消化道疾?。ㄈ缪装Y性腸病、代謝綜合征等)可以通過腸道微生物移植治療。作為腸道菌群代謝與腸道革蘭陰性菌的產物,D-乳酸與內毒素二者都無法通過正常的腸道黏膜屏障進入血液,進而積存在腸道中。然而,當腸道黏膜屏障功能障礙時,腸道中D-乳酸與內毒素可透過腸道黏膜屏障進入血液,導致血清D-乳酸與內毒素水平顯著升高。因此,通過檢測受試者血清D-乳酸與內毒素水平,對受試者腸道菌群的變化與腸道黏膜屏障功能進行評估判斷。本研究結果表明,結腸癌患者手術前、后均存在顯著的腸道菌群失調,術后進一步升高的D-乳酸與內毒素水平表明腸道菌群與腸道黏膜屏障損傷增加,筆者認為上述現象與手術對腸道菌群與腸道黏膜屏障影響有關。大量臨床研究證實,結腸癌患者術后存在明顯的腸道黏膜屏障功能障礙與腸道菌群失調,且腸道腫瘤的發(fā)生、復發(fā)與上述病理狀態(tài)高度相關,故腸道黏膜屏障功能的保護與正常腸道菌群的維持是防治腸道腫瘤的重要措施。綜上所述,結腸癌患者存在明顯的腸道菌群失調,且以術后更為嚴重,調節(jié)腸道菌群有利于結腸癌的防治。