可溶性膳食纤维联合粪菌移植对溃疡性结肠炎的治疗作用及其机制研究

发布时间：2017-10-21 00:43

  本文关键词：可溶性膳食纤维联合粪菌移植对溃疡性结肠炎的治疗作用及其机制研究

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【摘要】：炎症性肠病(inflammatory bowel diseases IBD)是一种慢性复发型疾病,包括溃疡性结肠炎(Ulcerative colitis UC)和克罗恩病(Cohn's diseases CD)。尽管IBD的发病原因尚不清楚,但越来越多的证据表明：肠道对共生菌不恰当的免疫反应导致肠道微生态(intestinal microbiome)失衡,进一步导致病原菌作用于肠粘膜及粘膜下淋巴组织,引发IBD。目前尚未确定具体一种或几种病原菌导致IBD,但文献证实肠腔内菌群的多样性发生了变化,表现在硬壁菌属如双歧杆菌、乳酸杆菌的减少,而粘膜吸附菌的增多。基于目前对肠道菌群在IBD中变化的认识,近年来提出应用粪便菌群移植(Faecal microbiota transplantation FMT)来重建IBD患者肠腔内菌群平衡,从而达到治疗目的。FMT应用最为广泛、证据最为确切的胃肠疾病是艰难梭状芽孢杆菌感染,其他还有便秘、肠易激综合症等。Thomas J等2003年报道6例应用FMT治疗的UC患者疗效良好,Martin J研究证实移植菌群能在受体中持续24周保持与供体一致,Kahn等报道称UC患者愿意接受FMT治疗,并认为这一治疗方法将获得良好的疗效。但近期研究结果显示：经粪便菌群移植后,患者粪便菌群并不能在长时间内与供体粪便菌群保持一致,因而对疾病的控制并不理想。因此在较长时间内维持菌群的多样性以维持疾病缓解成为目前粪便菌群移植治疗UC的突破口之一。果胶是一种可溶性膳食纤维(Dietary Fiber DF),在肠道中经菌群发酵后产生一系列代谢产物,如短链脂肪酸(short-chain fatty acid SCFA)等,具有供给上皮细胞能量、调节肠道PH值、调节肠道蠕动、与肠粘膜下淋巴组织共同进行免疫调节等作用；既往的研究表明：水溶性膳食纤维与肠道菌群共同作用于肠道,起到下调炎症因子和阻止炎症反应,诱导调节性T细胞等作用,但不同的研究所采用的膳食纤维种类及剂量均不同。因此,我们设想应用膳食纤维联合粪菌移植治疗溃疡性结肠炎,通过两者代谢产物短链脂肪酸下调肠道炎症反应,延长移植菌在肠道内的定值时间及多样性,从而达到持续维持UC缓解的目的。同时探讨膳食纤维辅助FMT治疗UC的机制。第一部分粪菌移植治疗溃疡性结肠炎疗效的研究目的：明确粪菌移植治疗溃疡性结肠炎的疗效。方法：选取轻中度(Mayo评分2-10分)溃疡性结肠炎患者21例,经结肠镜实施粪菌移植,移植前后患者既往稳定用药剂量不变。移植量为60g标准供体新鲜粪便全菌群,输注量300m1。移植前及移植后4周、12周进行疾病活动度评分(Mayo score)和生活质量评分(Inflammatory Bowel Disease Questionnaire IBDQ),对比观察C反应蛋白(C reactive protein CRP)、血沉(Erythrocyte sedimentation rate ESR)、粪便钙卫蛋白(fecal calprotectin FC)及肠道菌群变化,记录不良反应发生频率及种类。结果：21例患者均完成粪菌移植治疗,移植前后ESR及CEP无明显改变,但IBDQ、 FC及Mayo score在移植后显著降低(P0.05)；移植后4周治疗应答率为71.43%,疾病缓解率为38.10%,移植后12周治疗应答率为66.67%,疾病缓解率为33.33%。移植后不良反应发生率为14.29%,均为轻度不良反应,未予特殊处理。移植后肠道菌群多样性显著增加(P0.05)。结论：粪菌移植治疗轻中度溃疡性结肠炎安全有效,但为短期疗效。移植后患者肠道中菌群多样性增加；随移植后时间延长菌群多样性逐渐下降,且对疾病疗效也降低,但两者没有线性关系。第二部分可溶性膳食纤维联合粪菌移植治疗溃疡性结肠炎的研究目的：观察可溶性膳食纤维联合粪菌移植治疗溃疡性结肠炎的疗效,对比单纯粪菌移植疗效是否提高。方法：将轻中度溃疡性结肠炎患者分为单纯粪菌移植治疗组(FMT n=10)及可溶性膳食纤维联合粪菌移植组(FMTP n=10).FMT组予以经结肠镜粪菌移植一次,FMTP组予以经结肠镜粪菌移植一次并口服果胶20g/天,连续5天。两组粪菌移植剂量均为60g标准供体新鲜粪便全菌群,输注量300m1。移植前及移植后4周、12周进行疾病活动度评分(Mayo score)和生活质量评分(Inflammatory Bowel Disease Questionnaire IBDQ),对比观察C反应蛋白(C reactive protein CRP)、血沉(Erythrocyte sedimentation rate ESR)、粪便钙卫蛋白(fecal calprotectin FC)、内镜下评分(Ulcerative Colitis Endoscopic Index of Severity UCEIS)及肠道菌群变化。结果：两组相比,FMTP组显著降低移植后4周、12周患者Mayo评分,但在C反应蛋白、血沉、粪便钙卫蛋白、内镜下评分及IBDQ上无显著差异。两组菌群多样性无差异,但FMTP组菌群更接近供体菌群的组成,且菌群稳定性较FMT组良好。这可能与移植后12周Mayo评分仍较低相关。FMTP组移植后益生菌含量较FMT组高(P0.05)。但产丁酸菌含量无差异。结论：两组相比,菌群多样性无显著差异,但FMTP组菌群多样性维持时间更长,且移植后12周仍能保持较低的Mayo评分。可能与果胶较长时间维持肠道菌群多样性,增加益生菌含量有关。第三部分可溶性膳食纤维提高粪菌移植疗效的机制目的：探究可溶性膳食纤维提高粪菌移植疗效的可能机制。方法：取第二部分患者移植前、移植后4周、12周粪便标本,及移植前、移植后12周肠镜活检标本,分别进行粪便短链脂肪酸测定,组织病理、免疫荧光(巨噬细胞、HDAC)及细胞因子(IL-1、IL-6、TNF-α、IL-10)qPCR检测。结果：总体上看,实施粪菌移植后患者粪便中短链脂肪酸含量较移植前显著升高(P0.05)。组织中促炎因子IL-6、IL-1及TNF-α经粪菌移植后表达量下降,抑炎因子IL-10表达量上升(P0.05)。两组间比较,FMTP组患者移植后粪便中丙酸含量较FMT组高(P0.05),丁酸及乙酸含量两组无差异。FMTP组患者组织表达的IL-6显著下降(P0.05),IL-10、IL-1及TNF-α无显著差异。组织病理证实FMTP组中肠道HDAC表达量下降,炎症反应较轻。结论：可溶性膳食纤维经肠道共生菌酵解后,产生短链脂肪酸,其中丙酸可能抑制HDAC表达,减少促炎因子IL-6的释放,减轻组织炎症反应,从而达到辅助治疗溃疡性结肠炎的作用。
【关键词】：溃疡性结肠炎 粪菌移植 可溶性膳食纤维 短链脂肪酸 Mayo评分 HDAC
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R574.62
【目录】：

• 缩略词表5-6
• 中文摘要6-11
• 英文摘要11-16
• 第一章 绪论16-21
• 参考文献19-21
• 第二章 粪菌移植治疗溃疡性结肠炎疗效的研究21-43
• 引言21-22
• 材料、方法与研究对象22-30
• 结果30-37
• 讨论37-40
• 小结40-41
• 参考文献41-43
• 第三章 可溶性膳食纤维联合粪菌移植治疗溃疡性结肠炎疗效的研究43-65
• 引言43-44
• 材料、方法与研究对象44-46
• 结果46-60
• 讨论60-62
• 小结62-63
• 参考文献63-65
• 第四章 可溶性膳食纤维提高粪菌移植疗效的机制研究65-81
• 引言65-66
• 材料、方法与研究对象66-72
• 结果72-77
• 讨论77-79
• 小结79-80
• 参考文献80-81
• 全文总结81-83
• 综述83-107
• 参考文献102-107
• 文章发表情况107-108
• 致谢108-111
• 附录111-126

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本文编号：1070341