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        結(jié)腸炎相關(guān)性腸癌患者腸道菌群紊亂及腸道黏膜損傷情況分析

        2022-11-07 13:18:02康發(fā)財(cái)趙書(shū)紅陳思楨孫必達(dá)
        健康研究 2022年5期
        關(guān)鍵詞:菌群失調(diào)腸癌潰瘍性

        康發(fā)財(cái),趙書(shū)紅,陳思楨,孫必達(dá)

        (上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院舟山分院 消化內(nèi)科,浙江 舟山 316000)

        結(jié)腸炎是由于腸道黏膜發(fā)生病變引起的消化道疾病,按照發(fā)病原因可分為感染性結(jié)腸炎、缺鐵性結(jié)腸炎、潰瘍性結(jié)腸炎等,其中潰瘍性結(jié)腸炎患者居多,發(fā)病年齡以20~40歲為主。我國(guó)潰瘍性結(jié)腸炎確診10年后腸癌發(fā)病率為1.15%,20年后升至3.56%,30年后高達(dá)14.36%。結(jié)腸炎相關(guān)性腸癌是由結(jié)腸炎通過(guò)炎癥-異型增生-癌變途徑形成,病變累及直腸、結(jié)腸部位,其受累范圍隨病變程度加深而增加。腸道菌群對(duì)機(jī)體免疫、新陳代謝等多種生理過(guò)程具有促進(jìn)作用,其結(jié)構(gòu)改變可引起腸道微生態(tài)失調(diào),免疫功能減弱,進(jìn)而引發(fā)腸道炎癥。有研究認(rèn)為,腸道菌群紊亂所產(chǎn)生的炎癥可破壞腸道免疫系統(tǒng),降低腸道黏膜細(xì)胞自我修復(fù)功能,進(jìn)而促進(jìn)腸癌的發(fā)展。本研究探討潰瘍性結(jié)腸炎及其相關(guān)腸癌患者的腸道菌群特點(diǎn)及腸道黏膜損傷情況,以期為臨床疾病診斷及治療提供參考。

        1 資料與方法

        1.1 一般資料 回顧性分析上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院舟山分院2018年9月—2022年7月收治的215例潰瘍性結(jié)腸炎及其相關(guān)性腸癌患者的臨床資料,納入標(biāo)準(zhǔn):①符合我國(guó)《炎癥性腸病診斷與治療的共識(shí)意見(jiàn) 2018》中結(jié)腸炎及結(jié)腸炎相關(guān)性腸癌診斷標(biāo)準(zhǔn);②入組前2月內(nèi)未采取任何治療措施;③進(jìn)行腸鏡檢查。排除標(biāo)準(zhǔn):①合并胃潰瘍、直腸癌等其他胃腸道疾病或腸癌患者;②嚴(yán)重機(jī)體免疫功能障礙者;③無(wú)法配合取樣檢測(cè)者。215例患者中,男114例,女101例,年齡20~47歲,平均(33.41±6.52)歲;疾病分類(lèi):初發(fā)型49例,慢性復(fù)發(fā)型68例,慢性持續(xù)型62例,急性爆發(fā)型36例;疾病嚴(yán)重程度:輕度71例,中度79例,重度65例;黏膜組織學(xué)分期:潰瘍性結(jié)腸炎活動(dòng)期83例,緩解期69例,結(jié)腸炎相關(guān)性腸癌63例。另選同期70例健康體檢者資料,均接受腸道菌群檢測(cè)、腸鏡檢查,并取結(jié)腸黏膜組織樣本進(jìn)行病理檢查;其中男38例,女32例,年齡22~46歲,平均(33.87±5.83)歲。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn),所有受試者均知情同意。

        1.2 腸道菌群失調(diào)程度分析及判定標(biāo)準(zhǔn)取患者新鮮糞便,采用無(wú)菌牙簽蘸去糞便直接涂抹于潔凈的載玻片上,厚度與血膜推片相近,待自然干燥后使用酒精火焰固定3次,然后用Gram染色液染色,先于100倍顯微鏡下觀察圖片的厚度及染色情況,再用1 000倍油鏡觀察并進(jìn)菌群失調(diào)度判定?;菊#杭?xì)菌總數(shù)大體正常,革蘭氏陽(yáng)性桿菌數(shù)多于革蘭氏陰性桿菌數(shù),并有少量革蘭氏陰性球菌及陽(yáng)性球菌,無(wú)明顯酵母樣菌。Ⅰ度腸道菌群失調(diào):細(xì)菌總數(shù)大體正常,革蘭氏陽(yáng)性桿菌數(shù)略少,陰性桿菌數(shù)略有增加。Ⅱ度腸道菌群失調(diào):細(xì)菌總數(shù)明顯減少,革蘭氏陽(yáng)性桿菌數(shù)明顯減少,陰性桿菌數(shù)明顯增多,革蘭氏陽(yáng)性球菌明顯增加,球桿比例增加,伴有少量酵母樣菌。Ⅲ度腸道菌群失調(diào):總細(xì)菌數(shù)極少,革蘭氏陽(yáng)性、陰性桿菌均大幅度降低,類(lèi)酵母樣菌或葡萄球菌占絕大多數(shù)。

        1.3 菌群菌落分析 稱(chēng)取受試者新鮮糞便標(biāo)本0.5 g,加入4.5 mL標(biāo)本稀釋液充分稀釋混勻,并采用梯度稀釋法依次稀釋10~10,選取腸桿菌、腸球菌、擬桿菌、雙歧桿菌、乳桿菌、消化球菌、小梭菌7種菌種,根據(jù)菌落濃度參考值將每個(gè)稀釋度菌液分別滴于培養(yǎng)基上,于培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)24 h后采用顯微鏡觀察菌落生長(zhǎng)情況并計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)方法:=[(菌落數(shù)×50)/3]×稀釋倍數(shù),再取對(duì)數(shù),以lg10表示。

        1.4 潰瘍性結(jié)腸炎臨床分級(jí)

        1.4.1 內(nèi)鏡分級(jí)于Baron內(nèi)鏡下觀察患者腸道,根據(jù)內(nèi)鏡下UC活動(dòng)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),0級(jí):黏膜正常,腸壁光滑平整;Ⅰ級(jí):血管模糊,黏膜充血;Ⅱ級(jí):黏膜接觸性充血;Ⅲ級(jí):黏膜自發(fā)性充血;Ⅳ級(jí):腸鏡下黏膜呈現(xiàn)大小不等的潰瘍創(chuàng)面。

        1.4.2 黏膜組織學(xué)分期活動(dòng)期:①固有膜內(nèi)彌漫性、慢性炎性細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞浸潤(rùn);②隱窩急性炎性細(xì)胞浸潤(rùn),發(fā)展成隱窩炎隱窩膿腫,有膿腫潰入網(wǎng)有膜;③隱窩上皮增生,杯狀細(xì)胞減少;④可見(jiàn)黏膜表層糜爛、潰瘍形成,肉芽組織增生。緩解期:①中性粒細(xì)胞消失,慢性炎細(xì)胞減少;②隱窩大小形態(tài)不規(guī)則,排列紊亂;③腺上皮與黏膜肌層間隙增大;④潘氏細(xì)胞化生。

        1.4.3 臨床嚴(yán)重程度分級(jí)根據(jù)美國(guó)胃腸病協(xié)會(huì)結(jié)腸炎診療指南進(jìn)行分級(jí),輕度(S1):大便<4次/d,血沉正常,可伴有或不伴有血便,全身無(wú)中毒表現(xiàn);中度(S2):血便較輕度次數(shù)增加,伴有輕微發(fā)熱、貧血、心率增加等癥狀,血沉偏高;重度(S3):血便>6次/d,伴有明顯發(fā)熱、貧血、心動(dòng)過(guò)速等中毒癥狀,血沉升高。

        1.5 病理檢查 于患者結(jié)腸段內(nèi)每隔10 cm腸段取2~4塊黏膜進(jìn)行病理組織染色,于光學(xué)顯微鏡下觀察組織浸潤(rùn)程度。

        2 結(jié)果

        2.1 腸道菌群失調(diào)狀況 隨著腸道病變程度增加,腸道菌群失調(diào)程度逐漸增加,且各組之間比較差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(<0.05),見(jiàn)表1。

        表1 不同病變程度的患者腸道菌群失調(diào)狀況比較[n(%)]

        2.2 腸道菌落分布及水平 顯微鏡下觀察菌落生長(zhǎng)情況,結(jié)果顯示:腸桿菌、腸球菌、消化球菌、小梭菌密度隨病變程度的增加而升高,雙歧桿菌、乳桿菌密度隨病變程度的升高而降低,各組間比較差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(<0.05),各組擬桿菌密度差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(>0.05)。見(jiàn)表2。

        表2 不同病變程度的患者腸道菌落分布及水平

        2.3 不同病變程度患者病理特征 正常人腸鏡下可見(jiàn)腸道黏膜光滑、平整,無(wú)充血、水腫,組織染色為單層柱狀上皮;緩解期結(jié)腸炎患者腸鏡下可見(jiàn)輕度黏膜水腫,組織染色可見(jiàn)固有層有少量中性粒細(xì)胞,累及少量隱窩;活動(dòng)期結(jié)腸炎患者腸鏡下可見(jiàn)黏膜水腫、潰瘍性病變,黏膜腺體萎縮變形,組織染色可見(jiàn)大量淋巴細(xì)胞及中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)為主的炎癥病變;結(jié)腸炎相關(guān)性腸癌患者腸道重度水腫、潰爛,組織染色可見(jiàn)黏膜腺體扭曲變形、萎縮,大部分區(qū)域可見(jiàn)淋巴濾泡增生及隱窩膿腫,炎癥因子浸潤(rùn)呈彌漫連續(xù)分布。見(jiàn)封三圖2。

        2.4 不同病變程度的患者內(nèi)鏡分級(jí)比較 隨著腸道病變程度增加,腸道內(nèi)鏡分級(jí)逐漸增加,且各組之間比較差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(<0.05),見(jiàn)表3。

        表3 不同病變程度的患者內(nèi)鏡分級(jí)比較[n(%)]

        3 討論

        結(jié)腸炎相關(guān)性腸癌是由慢性腸道炎癥持續(xù)病變形成,也是結(jié)腸炎患者主要死亡原因,其主要發(fā)生途徑有:腺瘤腺癌途徑、Denovo途徑、炎癥癌變途徑。腸道癌變可引起腸道組織黏膜損傷并發(fā)生異型增生,根據(jù)病情進(jìn)展可發(fā)生不同程度的近處或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移,其病變微轉(zhuǎn)移主要浸潤(rùn)直腸黏膜及黏膜下層,累及直腸及遠(yuǎn)端結(jié)腸,嚴(yán)重者可累及全結(jié)腸,治愈難度相當(dāng)大。因而,了解結(jié)腸炎病變進(jìn)程中腸道環(huán)境及組織病變對(duì)早期介入治療及改善預(yù)后具有重要意義。

        腸道菌群被稱(chēng)為“人類(lèi)的第八大器官”,在腸炎的發(fā)生發(fā)展中起著重要作用,據(jù)報(bào)道,人體約90%的細(xì)菌存在于腸道中,腸道共生菌對(duì)促進(jìn)機(jī)體免疫系統(tǒng)發(fā)育及新陳代謝起著重要作用,對(duì)于慢性炎癥病變及癌變患者而言,腸道菌群是重要的感染源及致癌因子。研究表明,腸道菌群失調(diào)可引起腸內(nèi)有效屏障減弱,促進(jìn)腸道菌群移位,進(jìn)而導(dǎo)致慢性炎癥發(fā)生,炎癥產(chǎn)生的趨化因子或細(xì)胞因子等可激活相關(guān)炎癥信號(hào)通路,促使機(jī)體穩(wěn)態(tài)及自我修復(fù)功能失衡,進(jìn)而引起組織病變。菌群的變化可通過(guò)糞便檢查測(cè)定,一般而言,腸道菌群失調(diào)主要表現(xiàn)為厭氧菌與需氧菌比值下降,而通過(guò)提高益生菌及益元菌比例可改善腸道菌群結(jié)構(gòu),促進(jìn)腸道代謝。腸道內(nèi)優(yōu)勢(shì)菌群以專(zhuān)性厭氧菌為主,如擬桿菌、雙歧桿菌、乳桿菌屬等,是腸道代謝所必需的菌群。研究報(bào)道,擬桿菌在腸道內(nèi)增加有致癌作用,而雙歧桿菌在腸道炎癥患者及腸癌患者中的數(shù)目明顯低于正常人群。此外,條件致病菌與腸道炎癥及菌群定植密切相關(guān),腸道菌群失調(diào)時(shí)條件致病菌增加,常見(jiàn)的條件致病菌有腸球菌、腸桿菌、小梭菌等。有研究表明,大腸桿菌數(shù)量增加與潰瘍性結(jié)腸炎發(fā)生相關(guān),而活動(dòng)期潰瘍性結(jié)腸炎患者腸道乳酸菌、雙歧桿菌數(shù)量明顯降低,小梭菌、腸球菌等條件致病菌數(shù)量顯著升高。本研究通過(guò)糞便檢測(cè)發(fā)現(xiàn),與正常對(duì)照組相比,結(jié)腸炎及腸癌患者菌群呈失調(diào)狀態(tài),且其失調(diào)程度與腸道病變程度呈正相關(guān),提示腸道病變與腸道菌群生態(tài)環(huán)境息息相關(guān)。對(duì)納入的7種常見(jiàn)的腸道菌群進(jìn)行測(cè)定發(fā)現(xiàn),與正常組相比,腸道病變患者腸桿菌、腸球菌、消化球菌、小梭菌密度均顯著增加,雙歧桿菌、乳桿菌密度均顯著降低,這說(shuō)明病變組織中腸道益生菌水平降低,而條件致病菌水平增加,與上述報(bào)道相一致。而擬桿菌密度有所增加,但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,分析與患者病變類(lèi)型及檢測(cè)差異相關(guān)。

        結(jié)腸炎病理特征為淋巴細(xì)胞及中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)為主的慢性炎癥,其病變部位主要為黏膜及黏膜下層組織,病灶浸潤(rùn)程度的評(píng)估對(duì)手術(shù)治療及預(yù)后具有重要參考價(jià)值。目前最為可靠的方法為腸鏡檢查及組織活檢,據(jù)報(bào)道,腸鏡檢查初次診斷準(zhǔn)確率可達(dá)90%以上,借助腸鏡可觀察病變部位、浸潤(rùn)范圍、有無(wú)癌變及分期等,不同病變期的患者腸道組織內(nèi)鏡表現(xiàn)也不相同。本研究分別對(duì)比正常組、緩解期結(jié)腸炎、活動(dòng)期結(jié)腸炎及腸癌患者的內(nèi)鏡組織狀態(tài)及病理活檢結(jié)果,發(fā)現(xiàn)結(jié)腸炎病變程度與結(jié)腸受累范圍相關(guān),且隨著病變程度加深其內(nèi)鏡分級(jí)逐漸增加。正?;颊吣c道組織表面平整光滑,組織活檢細(xì)胞輪廓清晰,無(wú)炎癥細(xì)胞;而緩解期患者腸鏡下可見(jiàn)潰瘍性病變,組織活檢可見(jiàn)明顯的中性粒細(xì)胞浸潤(rùn);活動(dòng)期患者則有明顯的黏膜性水腫、充血,部分組織出現(xiàn)潰爛,組織染色發(fā)現(xiàn)細(xì)胞腺體形態(tài)扭曲,中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)加深;腸癌患者則病變部位重度水腫、潰爛,炎癥因子浸潤(rùn)呈彌漫連續(xù)分布,大部分區(qū)域可見(jiàn)淋巴濾泡增生及隱窩膿腫。這充分說(shuō)明炎癥反應(yīng)參與腸道病變的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中。結(jié)合上述研究,我們得知炎癥的發(fā)生與腸道菌群變化密切相關(guān),故而本研究認(rèn)為腸道疾病的發(fā)生發(fā)展與腸道菌落失調(diào)及炎癥反應(yīng)密切相關(guān),臨床治療及預(yù)防中應(yīng)充分改善腸道炎癥,促進(jìn)腸道微生態(tài)平衡,以加強(qiáng)腸道黏膜自我修復(fù)能力,提高整體免疫功能。

        綜上所述,腸道菌群紊亂及內(nèi)鏡不規(guī)則性潰瘍和狹窄可能提示結(jié)腸發(fā)生炎性病變,臨床可根據(jù)內(nèi)鏡及活檢組織學(xué)觀察判斷結(jié)腸炎病變范圍及程度,合理制定治療方案。

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