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早期超声引导腹腔穿刺引流对重症急性胰腺炎病人肠道细菌移位及细胞因子的影响

张振海 杜杰 周硕 张太哲 徐志鹏 李三党 邱兆磊

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Citation:

早期超声引导腹腔穿刺引流对重症急性胰腺炎病人肠道细菌移位及细胞因子的影响

    作者简介: 张振海(1984-), 男, 硕士, 主治医师
    通讯作者: 邱兆磊, qiuzhaoleibyfy@163.com
  • 中图分类号: R576

Effect of early ultrasound-guided abdominal puncture and drainage on intestinal bacterial translocation and cytokines in patients with severe acute pancreatitis

    Corresponding author: QIU Zhao-lei, qiuzhaoleibyfy@163.com
  • CLC number: R576

  • 摘要: 目的探讨早期行超声引导下腹腔穿刺引流对重症急性胰腺炎(SAP)病人肠道细菌移位及炎症介质的影响。方法选择SAP病人100例作为研究对象,根据病人发病至入院时间将SAP病人分为观察组(发病至入院≤48 h)与对照组(发病至入院时间>48 h),各50例,2组病人入院均接受超声引导下腹腔穿刺置管引流。比较2组病人肠道菌群数目(乳酸杆菌、双歧杆菌、葡萄球菌和大肠埃希菌)和外周血白细胞介素(IL)-6、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、IL-4及IL-10含量。结果与对照组比较,治疗后观察组病人致病菌大肠埃希菌菌群数及葡萄球菌菌群数明显减少,有益菌菌群数乳酸杆菌、双歧杆菌菌群数明显增加(P<0.01);与对照组比较,治疗后观察组病人外周血IL-6、TNF-α含量均明显减少,IL-4、IL-10含量均明显增加(P<0.01)。结论早期超声引导腹腔穿刺引流可以减少SAP病人肠道细菌移位,减轻机体炎症反应。
  • 表 1  2组病人一般情况比较[n;百分率(%)]

    分组 n 年龄/岁 基础疾病 并发症
    高血压 高血脂 糖尿病 肺损伤 肾损伤 肝损伤
    观察组 50 26 24 53.23±8.23 6(12.00) 8(16.00) 5(10.00) 10(20.00) 12(24.00) 9(18.00)
    对照组 50 28 22 54.51±7.15 5(10.00) 7(14.00) 6(12.00) 9(18.00) 11(22.00) 11(22.00)
    χ2 0.16 0.83* 0.22 0.30
    P >0.05 >0.05 >0.05 >0.05
    *示t
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    表 2  2组病人治疗前后肠道菌群数目比较(n=50;x±s;logCFU/g)

    分组 治疗前 治疗后 t P
    双歧杆菌
    观察组 6.49±0.45 11.53±0.48 51.55 < 0.01
    对照组 6.57±0.51 8.69±0.47 20.61 < 0.01
    t 0.83 29.89
    P >0.05 < 0.01
    乳酸杆菌
    观察组 7.88±0.76 12.43±0.63 35.44 <0.01
    对照组 7.79±0.83 10.07±0.63 14.75 < 0.01
    t 0.57 18.73
    P >0.05 < 0.01
    葡萄球菌
    观察组 4.13±0.35 2.87±0.21 25.31 < 0.01
    对照组 4.11±0.41 3.31±0.18 13.59 < 0.01
    t 0.26 11.25
    P >0.05 < 0.01
    大肠埃希菌
    观察组 9.45±0.63 5.12±0.71 35.15 < 0.01
    对照组 9.32±0.59 6.33±0.60 22.97 < 0.01
    t 1.07 9.20
    P >0.05 <0.01
    下载: 导出CSV

    表 3  2组病人治疗前后外周血细胞因子水平比较(n=50;x±s;pg/mL)

    分组 治疗前 治疗后 t P
    IL-6
    观察组 82.72±12.03 34.13±7.65 25.67 < 0.01
    对照组 80.14±13.15 45.54±10.33 14.56 < 0.01
    t 1.02 6.28
    P >0.05 < 0.01
    TNF-α
    观察组 73.49±15.32 29.67±9.88 15.38 < 0.01
    对照组 75.11±13.18 40.05±10.04 15.50 < 0.01
    t 0.57 5.21
    P >0.05 < 0.01
    IL-4
    观察组 45.34±8.54 65.21±12.04 9.90 < 0.01
    对照组 43.79±11.23 52.03±9.04 3.79 < 0.01
    t 0.78 6.19
    P >0.05 < 0.01
    IL-10
    观察组 34.76±6.75 57.31±11.32 12.11 < 0.01
    对照组 32.88±7.23 46.63±9.64 8.17 < 0.01
    t 1.34 5.08
    P >0.05 < 0.01
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-02-22
  • 录用日期:  2020-05-08
  • 刊出日期:  2021-07-15

早期超声引导腹腔穿刺引流对重症急性胰腺炎病人肠道细菌移位及细胞因子的影响

    通讯作者: 邱兆磊, qiuzhaoleibyfy@163.com
    作者简介: 张振海(1984-), 男, 硕士, 主治医师
  • 蚌埠医学院第一附属医院 急诊外科, 安徽 蚌埠 233004

摘要: 目的探讨早期行超声引导下腹腔穿刺引流对重症急性胰腺炎(SAP)病人肠道细菌移位及炎症介质的影响。方法选择SAP病人100例作为研究对象,根据病人发病至入院时间将SAP病人分为观察组(发病至入院≤48 h)与对照组(发病至入院时间>48 h),各50例,2组病人入院均接受超声引导下腹腔穿刺置管引流。比较2组病人肠道菌群数目(乳酸杆菌、双歧杆菌、葡萄球菌和大肠埃希菌)和外周血白细胞介素(IL)-6、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、IL-4及IL-10含量。结果与对照组比较,治疗后观察组病人致病菌大肠埃希菌菌群数及葡萄球菌菌群数明显减少,有益菌菌群数乳酸杆菌、双歧杆菌菌群数明显增加(P<0.01);与对照组比较,治疗后观察组病人外周血IL-6、TNF-α含量均明显减少,IL-4、IL-10含量均明显增加(P<0.01)。结论早期超声引导腹腔穿刺引流可以减少SAP病人肠道细菌移位,减轻机体炎症反应。

English Abstract

  • 急性胰腺炎(acute pancreatitis,AP)是临床上最常见的急性腹部疾病之一。AP通常是一种轻度自限性疾病,大约20%的病例可能发展为重症急性胰腺炎(SAP),导致全身性炎症反应综合征(systemic inflammatory response syndrome,SIRS)和器官障碍,死亡率高达15%~20%[1-2]。人类健康的肠道含有许多细菌,其中一些细菌会产生内毒素。在SAP中,炎性介质和细胞因子的释放、局部缺血和再灌注、菌群失调和其他因素破坏肠的黏膜屏障和血管通透性增加,可导致病原体和内毒素从肠道转移到区域淋巴结、门静脉和外周血系统,从而导致感染或脓毒症,这些病原体和内毒素还可以促进胰腺坏死,增加促炎因子的释放,并最终导致多器官功能衰竭(multiple organ failure,MOF)[3]。早期腹腔穿刺引流(abdominal paracentesis drainage,APD)可以有效缓解或控制SAP的严重程度,通过去除胰腺炎相关腹水(pancreatitis-associated ascitic fluid,PAAF),可以延迟或避免多器官衰竭,降低死亡率和降低SAP病人的感染发生率[4]。所以研究早期APD对SAP肠源性感染具有重要意义,但目前此方面临床研究较少。故本研究通过对SAP病人早期不同时间段应用APD,观察其对SAP病人肠道细菌移位及炎症介质的影响。

    • 选择2016年1月至2020年10月收治的SAP病人100例作为研究对象,其中男54例,女46例。纳入标准:(1)符合中华医学会消化病学分会胰腺疾病学组制定的《中国急性胰腺炎诊治指南》诊断标准和2019年世界急诊外科学会(world society of emergency surgery,WSES)制定的《WSES重症急性胰腺炎管理指南》诊断标准[5-6];(2)年龄18~70岁,性别不限;(3)经过影像学(超声和CT)明确腹腔有较多(可穿刺引流)积液。排除标准: (1)经过影像学(超声和CT)明确腹腔无积液或积液较少不满足腹腔穿刺条件;(2)严重慢性疾病,如心功能障碍、慢性阻塞性肺疾病、肾功能不全、肝硬化、炎症性肠病和恶性肿瘤等;(3)创伤性胰腺炎;(4)药物过敏、药物滥用和精神病;(5)妊娠。根据病人发病至入院时间将SAP病人分为观察组(发病至入院≤48 h)和对照组(发病至入院时间>48 h),各50例。2组病人性别、年龄、基础疾病及并发症等一般情况差异均无统计学意义(P>0.05)(见表 1)。

      分组 n 年龄/岁 基础疾病 并发症
      高血压 高血脂 糖尿病 肺损伤 肾损伤 肝损伤
      观察组 50 26 24 53.23±8.23 6(12.00) 8(16.00) 5(10.00) 10(20.00) 12(24.00) 9(18.00)
      对照组 50 28 22 54.51±7.15 5(10.00) 7(14.00) 6(12.00) 9(18.00) 11(22.00) 11(22.00)
      χ2 0.16 0.83* 0.22 0.30
      P >0.05 >0.05 >0.05 >0.05
      *示t

      表 1  2组病人一般情况比较[n;百分率(%)]

    • 2组病人入院后均及时接受超声引导下腹腔穿刺置管引流(胰腺周围及可引流的腹腔、盆腔,置管数根据病情需要确定),并于穿刺后4.5 d(即穿刺时间至获取标本时间段为4.5 d)获取病人外周血及大便,比较2组病人相关指标。参考文献[7],本研究采用术后5 d作为观察时间节点。本研究经蚌埠医学院第一附属医院伦理委员会批准,SAP病人及其家属已被告知研究相关情况并自愿参与。所有入组病人均予以胃肠减压、禁食水、抗炎、抑制胃肠液分泌等常规治疗措施。

    • SAP病人入院时和应用APD后4.5 d,通过一次性粪便采集器(江苏华能医疗器械有限公司)收集2组病人新鲜大便0.5 g,10倍稀释后分别接种在乳酸杆菌、双歧杆菌、葡萄球菌和大肠埃希菌的培养基上(青岛海博生物技术有限公司),在37 ℃不同需氧及厌氧环境下孵育24 h后对细菌的生长情况进行观察,采用平板菌落计数法对菌株进行计算,菌落形成单位(colony forming unit,CFU)/g(标本)=(标本质量+稀释量/标本质量×稀疏度×菌落个数×(稀释度或稀释倍数),计算结果以对数表示。

    • 2组病人于入院时和应用APD后4.5 d,采集肘静脉血5 mL,应用半径为15 cm离心机3 000 r/min,离心15 min后分离血浆,采用酶联免疫吸附法(试剂盒购于杭州埃夫朗生化制品有限公司)检测病人外周血肿瘤坏死因子-α(TNF-α)(ad101747)、白细胞介素(IL)-6(ad101704)、IL-4(ad100713)和IL-10(ad101697)含量,仪器使用DG4120型酶标仪。

    • 采用t(或t)检验和χ2检验。

    • 治疗前,2组病人双歧杆菌数、乳酸杆菌数、葡萄球菌数、大肠埃希菌数差异均无统计学意义(P>0.05)。治疗后,2组病人双歧杆菌数、乳酸杆菌数较治疗前均明显增加,葡萄球菌数、大肠埃希菌数较治疗前均明显减少(P<0.01);且与对照组比较,观察组双歧杆菌数、乳酸杆菌数增加更明显,葡萄球菌数、大肠埃希菌数减少更明显(P<0.01)(见表 2)。

      分组 治疗前 治疗后 t P
      双歧杆菌
      观察组 6.49±0.45 11.53±0.48 51.55 < 0.01
      对照组 6.57±0.51 8.69±0.47 20.61 < 0.01
      t 0.83 29.89
      P >0.05 < 0.01
      乳酸杆菌
      观察组 7.88±0.76 12.43±0.63 35.44 <0.01
      对照组 7.79±0.83 10.07±0.63 14.75 < 0.01
      t 0.57 18.73
      P >0.05 < 0.01
      葡萄球菌
      观察组 4.13±0.35 2.87±0.21 25.31 < 0.01
      对照组 4.11±0.41 3.31±0.18 13.59 < 0.01
      t 0.26 11.25
      P >0.05 < 0.01
      大肠埃希菌
      观察组 9.45±0.63 5.12±0.71 35.15 < 0.01
      对照组 9.32±0.59 6.33±0.60 22.97 < 0.01
      t 1.07 9.20
      P >0.05 <0.01

      表 2  2组病人治疗前后肠道菌群数目比较(n=50;x±s;logCFU/g)

    • 治疗前,2组病人外周血IL-6、TNF-α、IL-4、IL-10含量差异均无统计学意义(P>0.05)。治疗后,2组IL-6、TNF-α含量较治疗前均明显降低,IL-4、IL-10含量较治疗前均明显增加(P<0.01);且与对照组比较,观察组IL-6、TNF-α降低更明显,IL-4、IL-10增加更明显(P<0.01)(见表 3)。

      分组 治疗前 治疗后 t P
      IL-6
      观察组 82.72±12.03 34.13±7.65 25.67 < 0.01
      对照组 80.14±13.15 45.54±10.33 14.56 < 0.01
      t 1.02 6.28
      P >0.05 < 0.01
      TNF-α
      观察组 73.49±15.32 29.67±9.88 15.38 < 0.01
      对照组 75.11±13.18 40.05±10.04 15.50 < 0.01
      t 0.57 5.21
      P >0.05 < 0.01
      IL-4
      观察组 45.34±8.54 65.21±12.04 9.90 < 0.01
      对照组 43.79±11.23 52.03±9.04 3.79 < 0.01
      t 0.78 6.19
      P >0.05 < 0.01
      IL-10
      观察组 34.76±6.75 57.31±11.32 12.11 < 0.01
      对照组 32.88±7.23 46.63±9.64 8.17 < 0.01
      t 1.34 5.08
      P >0.05 < 0.01

      表 3  2组病人治疗前后外周血细胞因子水平比较(n=50;x±s;pg/mL)

    • SAP是一种危险且致命的急性腹部疾病[8]。PAAF作为其常见的局部并发症,在SAP引发全身性炎症反应的过程中发挥重要作用,并在60%的SAP病人中积累[9]。PAAF是近年来SAP炎症反应方面研究的热点,是一种渗出液,它不仅调节腹膜巨噬细胞的功能,而且还上调促炎细胞因子水平,如TNF-α和IL-6。因此,PAAF增加了致病性细胞因子风暴在SAP中的持续性[10]。PAAF引起腹腔内压力升高,加重腹部脏器损伤;此外,PAAF中的有毒物质可以重新吸收到循环系统中,从而扩大全身性炎症反应并诱发远处器官损伤[9]。因此,任何去除PAAF的策略或方法都可能有效治疗SAP及其相关并发症。既往有研究[11-12]表明,APD可以有效缓解或控制SAP的严重程度,改善肠内营养的耐受性和减少腹内压力。然而,早期APD对SAP病人肠道细菌移位方面研究较少,本研究通过对SAP病人APD时间点不同进行分析,探讨早期APD对SAP病人肠道细菌移位方面及炎性介质的影响。

      近年研究发现,AP发生过程中伴随肠道菌群发生变化,并且与疾病的严重程度相关。在AP发展过程中,胰蛋白酶的异常分泌和胰腺结构的破坏导致胰腺分泌异常,从而引起肠道稳态和肠道菌群的改变[13-14]。AP过程中的肠道黏膜缺血再灌注可破坏肠道屏障的完整性,导致肠道细菌移位到其他部位,引起局部和全身感染[15]。TAN等[16]研究发现血清IL-6含量与肠杆菌和肠球菌菌数呈正相关关系,与双歧杆菌菌数呈负相关关系,而血浆内毒素含量与肠球菌丰富度呈正相关关系。这一发现提示炎症反应可能与肠道菌群失衡有关。本研究通过检测SAP病人肠道菌群的含量发现,SAP病人入院后经过APD治疗后,观察组与对照组致病菌(大肠埃希菌及葡萄球菌)均低于入院时,并且有益菌(双歧杆菌和乳酸杆菌)高于入院时。进一步数据比较发现,观察组病人致病菌大肠埃希菌低于对照组,有益菌数量明显多于对照组,说明对于SAP病人应早期运用APD干预,可以更好调控病人肠道菌群及减少肠道菌群移位。

      在AP发病机制中,TNF-α作为关键致炎因子,其过度表达可以诱发炎症反应、内皮细胞紊乱并激活其他细胞因子的过表达,可显著加重肠黏膜微循环障碍和损伤,增加肠黏膜屏障通透性[17-18]。IL-6是炎症过程中的主要介质之一,并且与SAP的严重程度呈正相关关系[18-19]。本研究发现,早期应用APD可以明显减少SAP病人外周血TNF-α及IL-6表达水平。结合上述菌群干预情况更进一步表明,APD可减轻SAP因菌群失调继发的全身炎症反应。IL-10主要由T细胞分泌,是一种有效的抗炎细胞因子,可抑制巨噬细胞和单核细胞的多种功能,包括IL-1、IL-6、IL-8和TNF-α的产生,还通过抑制IL-2和干扰素-α的产生来降低细胞免疫应答[18]。IL-4作为抗炎因子可以降低炎性因子如IL-1β和TNF-α等表达并同时可以提高抗炎因子IL-10表达水平[20]。ZHANG等[21]研究发现,IL-4治疗可通过增强胰腺中衰变加速因子的表达并减少胰腺坏死来控制SAP恶化。本研究发现,与对照组相比,治疗后观察组病人外周血IL-6、TNF-α含量减少,IL-4、IL-10含量增加,说明早期运用APD可以提高抗炎因子表达水平并抑制促炎因子水平,有助于逆转SAP细胞因子表达失衡,减轻SAP造成的全身炎性损伤。

      综上所述,早期应用APD可以减少SAP病人肠道细菌移位,减轻机体炎症反应。所以对于临床上SAP病人伴有PAAF者,建议入院后早期应用APD治疗。

参考文献 (21)

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