各位同道，大家上午好。我是來自南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院消化科的何叢，今天很高興站在這個(gè)舞臺(tái)跟大家進(jìn)行交流與分享。
今天我分享的內(nèi)容是“從腸道找尋急性胰腺炎重癥化的關(guān)鍵機(jī)制與防治靶點(diǎn)”。
急性胰腺炎，它是臨床常見的急腹癥，是多種病因?qū)е碌囊让冈谝认賰?nèi)被激活后，引起胰腺組織自身消化、水腫、出血甚至壞死的炎癥反應(yīng)。
目前，常見的病因包括膽結(jié)石、酒精性和高脂血癥。2012年新亞特蘭大分級(jí)將急性胰腺炎分為輕癥、中度重癥和重癥。
急性胰腺炎的患者來就診，往往是以急性上腹痛、惡心、嘔吐、血淀粉酶升高為主要特點(diǎn)。其中輕癥患者往往呈自限性、預(yù)后良好，而20%的患者會(huì)進(jìn)展為重癥，死亡率高達(dá)30%。
因此，阻斷急性胰腺炎的重癥化是醫(yī)學(xué)界亟待攻克的堡壘。
現(xiàn)象背后：腸-胰對(duì)話
那么大家會(huì)問，急性胰腺炎病變?cè)谝认?，和腸道有什么關(guān)系呢？
我們說胰腺炎一般有兩個(gè)死亡高峰，第一個(gè)死亡高峰在病程第一周，患者往往并發(fā)多器官功能衰竭，最常受累的是呼吸、循環(huán)和腎臟，而腸道往往也是受害者之一。
由于缺血再灌注損傷和炎癥細(xì)胞因子的作用，會(huì)引起腸黏膜屏障的損傷，導(dǎo)致腸道細(xì)菌移位，引起胰腺發(fā)生感染性壞死，也就是第二個(gè)死亡高峰。因此，腸道同時(shí)是促進(jìn)疾病重癥化的一個(gè)助推器。
在臨床中，腸道功能障礙的表現(xiàn)往往是多樣性的。比如消化、吸收的異常，患者可出現(xiàn)食物或腸內(nèi)營養(yǎng)的不耐受，無法達(dá)到生理需要量。另一方面，腸道功能的異常往往使患者出現(xiàn)嘔吐、腹部膨隆、腸鳴音減弱，甚至大量的胃潴留。
在影像學(xué)上，我們可以發(fā)現(xiàn)患者出現(xiàn)腸管的擴(kuò)張、積氣以及腸壁的增厚。通過動(dòng)態(tài)學(xué)測(cè)量，我們可以發(fā)現(xiàn)患者出現(xiàn)胃排空時(shí)間的延長(zhǎng)、胃腸傳輸時(shí)間的延長(zhǎng)。
因此我國和歐洲危重病學(xué)會(huì)對(duì)急性胃腸道損傷都進(jìn)行了分級(jí)：分級(jí)越高的患者，提示腸道損傷的越嚴(yán)重；而輕癥患者，他的損傷往往是呈暫時(shí)性的。
當(dāng)患者出現(xiàn)嚴(yán)重的持續(xù)性的食物不耐受、大量的胃潴留、腹內(nèi)壓升高、胃腸道麻痹，甚至消化道出血時(shí)，則提示患者出現(xiàn)了嚴(yán)重的腸功能衰竭。
我們科應(yīng)用前期構(gòu)建的1萬多例急性胰腺炎患者的數(shù)據(jù)庫標(biāo)本發(fā)現(xiàn)，在急性胰腺炎患者中，發(fā)病早期腸道功能損傷評(píng)分越高，這些患者的死亡率也越高；尤其是Ⅲ級(jí)以上的患者，他的死亡率超過了90%。
多因素回歸分析顯示，這些患者的腸功能障礙的損傷可以作為死亡的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。應(yīng)用這個(gè)指標(biāo)構(gòu)建死亡預(yù)測(cè)模型，AUC達(dá)到了0.85，甚至優(yōu)于傳統(tǒng)的APACHE Ⅱ、Marsha Ⅱ等疾病嚴(yán)重程度的評(píng)分。
以上是我們?cè)谂R床工作中觀察到的現(xiàn)象，那么腸-胰軸在急性胰腺炎重癥化發(fā)生發(fā)展過程中究竟扮演何種角色，是值得我們深入探索的科學(xué)問題。
我們的腸黏膜包括免疫屏障、生物屏障、化學(xué)屏障和機(jī)械屏障。
生物屏障主要是由我們的腸道菌群構(gòu)成。正常的腸道菌群在腸道的發(fā)育、穩(wěn)態(tài)、免疫屏障的建立以及防御病原體入侵等多種生理活動(dòng)中發(fā)揮著重要作用。
正常的腸道菌群可以通過調(diào)節(jié)我們的腸黏膜屏障功能，包括腸道的穩(wěn)態(tài)、發(fā)育、腸道的通透性、抗菌肽的釋放，以及促進(jìn)腸黏膜上皮細(xì)胞的更新這些過程，影響我們腸黏膜的屏障功能。
探究機(jī)制：腸道菌群失衡
接下來跟大家匯報(bào)一下我們前期的一些研究工作，探究急性胰腺炎患者腸道菌群是否會(huì)發(fā)生變化。
我們前期收集了急性胰腺炎發(fā)病72小時(shí)內(nèi)患者的糞便標(biāo)本，進(jìn)行了16S rDNA的測(cè)序。我們將這些患者分為輕癥、中度重癥和重癥。
我們研究發(fā)現(xiàn)，胰腺炎患者的腸道菌群結(jié)構(gòu)和正常人存在著一個(gè)顯著的差異，尤其是腸道菌群的多樣性明顯下降，埃希氏菌、志賀菌這些致病菌明顯升高，而雙歧桿菌這些常見的有益菌是明顯減少的。
同時(shí)我們?cè)谶@張圖上可以看到，胰腺炎患者腸道菌群的互作是呈明顯減少的。我們進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，埃希氏菌、志賀菌這些致病菌往往存在著協(xié)同作用。
腸道菌群 vs 臨床指標(biāo)
接下來，我們將篩選出來的這些差異腸道細(xì)菌與臨床的指標(biāo)進(jìn)行了相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，腸道內(nèi)的大腸埃希氏菌、志賀菌與臨床常見的炎癥細(xì)胞因子，比如IL-1β、TNF-α，以及腸道損傷的指標(biāo)DAO、D-乳酸，具有顯著的正相關(guān)性，而我們腸道的一些有益菌則與這些臨床指標(biāo)具有負(fù)相關(guān)性。
通過亞組分析，我們也發(fā)現(xiàn)重癥胰腺炎患者的腸道菌群結(jié)構(gòu)和輕癥患者，又存在著顯著的差異。
LEfSe分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，重癥患者產(chǎn)生短鏈脂肪酸的一些有益菌是明顯減少的。通過靶向代謝組學(xué)分析，我們也發(fā)現(xiàn)胰腺炎患者腸道內(nèi)短鏈脂肪酸的含量是明顯降低的，而且重癥患者的水平和輕癥患者比是更低的。
這些在急性胰腺炎患者觀察到的現(xiàn)象，我們?cè)谝认傺仔∈竽Ｐ鸵舶l(fā)現(xiàn)了相似的變化，比如腸道菌群的多樣性減少，埃希氏菌、志賀菌這些致病菌的增加，都是和臨床上觀察到患者的變化是一致的。
為了進(jìn)一步證實(shí)腸道菌群失衡是否是促進(jìn)胰腺炎重癥化的一個(gè)直接原因，我們就應(yīng)用了假無菌和無菌小鼠模型。有趣的是，我們發(fā)現(xiàn)在缺乏腸道菌群的情況下，小鼠的胰腺炎是明顯減輕的。當(dāng)接受了糞菌移植以后，這些小鼠的胰腺炎癥、水腫，甚至壞死又再次增加。
腸道菌群 vs NLRP3炎癥小體
我們又在想，腸道菌群失衡是通過何種機(jī)制促進(jìn)胰腺炎的重癥化呢？
我們將目標(biāo)聚焦于NLRP3炎癥小體。它屬于NOD樣受體家族成員，廣泛表達(dá)于免疫細(xì)胞，能夠識(shí)別細(xì)菌、病毒等多種病原微生物，參與機(jī)體的炎癥反應(yīng)和天然免疫應(yīng)答。
既往的研究在炎癥性腸病和胰腺炎均發(fā)現(xiàn)了NLRP3炎癥小體的異常激活。我們的研究工作也發(fā)現(xiàn)，小鼠胰腺炎的發(fā)生發(fā)展與腸道菌群的變化、NLRP3炎癥小體的活化具有高度的一致性。
在小鼠胰腺炎最嚴(yán)重的時(shí)候，也就是36小時(shí)這個(gè)時(shí)間點(diǎn)，我們可以看到腸道NLRP3呈現(xiàn)明顯的激活，腸黏膜緊密連接蛋白的表達(dá)是下降的。與此同時(shí)，我們?cè)谛∈笠认僦羞€能看到腸道細(xì)菌的移位。
隨著小鼠胰腺炎的恢復(fù)，我們看到腸道NLRP3的激活是下降的，腸黏膜緊密連接蛋白的表達(dá)又再次升高。同時(shí)小鼠腸道菌群的多樣性是逐漸恢復(fù)的，大腸埃希氏菌、志賀菌這些致病菌又重新降到了正常水平。
那么腸道菌群是否可以促進(jìn)NLRP3炎癥小體的活化呢？
我們應(yīng)用假無菌和無菌動(dòng)物模型發(fā)現(xiàn)：在腸道菌群缺乏的情況下，腸道NLRP3炎癥小體的活化水平是降低的；當(dāng)接受了糞菌移植后，這些小鼠腸道NLRP3炎癥小體又被再次激活了。
與此同時(shí)我們觀察到，在假無菌和無菌小鼠的胰腺?zèng)]有腸道細(xì)菌的移位；當(dāng)接受了糞菌移植后，這些小鼠腸黏膜緊密連接蛋白的表達(dá)降低，而且它的胰腺又再次出現(xiàn)了大量的腸道細(xì)菌。
為了進(jìn)一步確定NLRP3是否是影響腸黏膜屏障和胰腺炎重癥化的一個(gè)關(guān)鍵因素，我們應(yīng)用了基因敲除的小鼠模型。
結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在敲除了NLRP3以后，小鼠的胰腺炎和全身炎癥反應(yīng)均得到了明顯的減輕，而且腸道緊密連接蛋白的表達(dá)再次升高。與此同時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)小鼠胰腺內(nèi)腸道細(xì)菌的移位是大量減少的。
有意思的是，我們還發(fā)現(xiàn)敲除了NLRP3以后，小鼠的腸道菌群結(jié)構(gòu)也發(fā)生了明顯的變化。
在左上圖中我們可以看到，敲除組小鼠腸道菌群的多樣性是明顯增加的。而且潛在的致病菌，如變形菌門，在敲除組小鼠是降低的；而共生菌，比如擬桿菌，則明顯升高了。
因此我們推測(cè)，一方面，腸道菌群失衡通過激活NLRP3炎癥小體，引起腸黏膜屏障受損，使得腸道細(xì)菌移位至胰腺，促進(jìn)了胰腺炎的重癥化。
另外一方面，敲除NLRP3以后小鼠腸道菌群的結(jié)構(gòu)發(fā)生了一定的改善，它的腸黏膜屏障得到了增強(qiáng)，抑制了腸道細(xì)菌的移位，從而減輕了胰腺炎的重癥化。
研究成果：指導(dǎo)臨床治療
那么這些腸道的基礎(chǔ)研究對(duì)臨床治療是否有指導(dǎo)意義？
我們科對(duì)于急性胰腺炎腸功能障礙的患者也制定了一系列的綜合治療措施，比如早期的液體復(fù)蘇、胃腸減壓，應(yīng)用促進(jìn)胃腸動(dòng)力的藥物以及益生菌制劑等，也都取得了比較好的效果。
我們科最常用的，對(duì)于胰腺炎腸功能障礙的患者，就會(huì)在發(fā)病早期給他口服中藥大黃，同時(shí)聯(lián)合芒硝的外敷。患者的腸功能障礙會(huì)得到顯著的改善，他的排氣排便會(huì)增加，而且會(huì)減輕患者的腹痛，降低他的治療費(fèi)用，同時(shí)縮短了住院時(shí)間。
新斯的明是一個(gè)比較常見的胃腸動(dòng)力的藥物，但是它對(duì)于胰腺炎腸功能障礙患者是否有效，目前尚不清楚。
因此我們科開展了一項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照研究，結(jié)果顯示，和對(duì)照組相比，應(yīng)用新斯的明患者的腹內(nèi)壓下降更快，而且從第一天到第七天，患者的排便量都是明顯增加的。
我們還針對(duì)腸道菌群的失衡開展了一系列的治療方法，看是否能改善患者腸道功能的障礙，并對(duì)于微生態(tài)制劑影響腸道功能的療效和安全性進(jìn)行了一個(gè)臨床研究。
雖然在糞菌移植組，和安慰劑組相比，對(duì)胰腺炎患者未表現(xiàn)出明顯的療效，但是它的安全性是很好的，沒有明顯的不良反應(yīng)。我們推測(cè)，它的療效可能受到抗生素等一些其他因素的影響，后續(xù)還需要進(jìn)一步優(yōu)化治療方案。
乳果糖作為一個(gè)益生元，能夠顯著改善患者的腸道功能，而且能夠調(diào)節(jié)患者腸道菌群的失衡、促進(jìn)短鏈脂肪酸的合成。
最后想跟大家說一下如何預(yù)防急性胰腺炎。首先要保持一個(gè)健康良好的生活方式，切忌暴飲暴食，要盡量減少飲酒、多運(yùn)動(dòng)。
因?yàn)楹芏嗷颊邅淼轿覀兛剖?，都是一個(gè)比較肥胖的體型，會(huì)出現(xiàn)血脂升高，每次都會(huì)出現(xiàn)這種胰腺炎的復(fù)發(fā)，所以我們說要保持一個(gè)良好的飲食和生活習(xí)慣。
最后，感謝腸道大會(huì)的邀請(qǐng)和國內(nèi)外專家的指導(dǎo)、幫助。希望在不久的將來能夠有更多的治療方法可以靶向腸道，減輕胰腺炎的重癥化。
謝謝大家！
本次演講由SEIMEI森美品牌贊助，5月22日錄制于CHINAGUT 2023腸道大會(huì)。
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