呼气试验在炎症性肠病诊治中的应用

摘 要 炎症性肠病是一类病因和发病机制均尚未十分明了的肠道炎症性疾病，包括溃疡性结肠炎和克罗恩病。近年来的研究发现，肠道菌群紊乱在炎症性肠病的发病过程中起着重要作用，是炎症性肠病发病的始动和持续因素。小肠细菌过度生长在炎症性肠病患者中较为常见。本文概要介绍检测小肠细菌过度生长的乳果糖呼气试验和评估肠道慢性炎症程度的呼气中一氧化氮丰度检测在炎症性肠病诊治中的应用与临床意义。

关键词 炎症性肠病 溃疡性结肠炎 克罗恩病 小肠细菌过度生长 乳果糖呼气试验

中图分类号：R574； R443.6 文献标志码：A 文章编号：1006-1533（2019）15-0016-05

The application of breath test in diagnosis and treatment of inflammatory bowel disease

CHEN Jian*， QIU Zhibing， ZHANG Huilu， LUO Zhongguang， TANG Zihui， YANG Dongqin（Department of Digestive Disease， Huashan Hospital， Fudan University， Shanghai 200040， China）

ABSTRACT Inflammatory bowel disease （IBD） is composed of Crohn’s disease and ulcerative colitis. The incidence and prevalence of IBD in our country are continuously increasing while the etiology is still unclear. Recent studies have indicated microbiota dysbiosis played important roles in IBD while small intestinal bacterial overgrowth （SIBO） is common in IBD patients. This review summarizes the prevalence of SIBO in IBD and its relationships between exhaled nitric oxide and systemic chronic inflammation of the intestine. Meanwhile， the application and clinical significance of breath test and nitric oxide breath analysis in the diagnosis and treatment of IBD are also reviewed.

KEy WORDS inflammatory bowel disease； ulcerative colitis； Crohn’s disease； small intestinal bacterial overgrowth； lactulose breath test

炎症性肠病是一类病因和发病机制均尚未十分明了的肠道炎症性疾病，包括溃疡性结肠炎和克罗恩病。炎症性肠病在西方国家较为常见，其中欧洲地區的溃疡性结肠炎和克罗恩病年发病率分别为24.3例/10万人和12.7例/10万人，最高患病率分别达505例/10万人（挪威）和322例/10万人（德国）[1]。我国的炎症性肠病发病率呈逐年上升趋势。我国炎症性肠病协作组根据住院患者粗略推算，目前我国的溃疡性结肠炎和克罗恩病患病率约分别为11.6例/10万人和1.4例/10万人[2]。

炎症性肠病的发病机制涉及遗传易感性、免疫异常、环境因素和肠道菌群组成改变等多个方面。免疫缺陷炎症性肠病动物模型在肠道无菌状态下不会发生肠道炎症，恢复肠道菌群后则可出现肠道炎症[3]。此外，研究发现，炎症性肠病患者的炎性病变通常优先发生于细菌含量较高的肠段[4]。这些均表明，肠道菌群的存在是炎症性肠病发病的必要条件。此前研究已证实，克罗恩病患者体内胞浆蛋白NOD2和自噬相关蛋白ATG16L1的基因的突变会诱发肠道炎症[5]。但同卵双胞胎的炎症性肠病的发病一致性只有40% ～ 50%，说明遗传易感性对炎症性肠病发病的影响不超过50%，遗传和环境因素的交互作用对炎症性肠病的发病具有更重要的影响[5]。肠道微生物可通过影响肠道微环境调节宿主的免疫状态，在炎症性肠病的发病过程中起着重要的作用。

1 炎症性肠病患者的肠道菌群变化

炎症性肠病患者粪便和肠道中的菌群组成与健康人群显著不同。在健康人群中，肠道菌群的生物多样性程度较高，原籍菌和共生菌占90%以上；而在炎症性肠病患者中，肠道菌群的生物多样性程度降低，且病原菌的占比增高，几乎占了30%[6]。炎症性肠病患者处于肠道微生态失衡（microbiota dysbiosis）状态，即有害菌增多、有益菌减少，细菌的多样性减少，其中尤以克罗恩病患者表现更甚[7]。

1.1 溃疡性结肠炎患者的肠道菌群变化

Verma等[8]的研究发现，溃疡性结肠炎患者肠黏膜上的拟杆菌属和瘤胃球菌数量明显减少，而放线菌属数量却明显增多。溃疡性结肠炎患者肠道中的弯曲杆菌属数量也明显增多，并与疾病活动度呈正相关性；同时，两种非优势菌群产甲烷菌属中的甲烷短杆菌和脱硫弧菌属中的硫酸盐还原菌数量也明显增多。Fite等[9]的研究发现，在溃疡性结肠炎患者的肠黏膜活检样本中100%存在硫酸盐还原菌。硫酸盐还原菌可在大肠中将硫酸盐转化为硫化物，后者对结肠上皮有细胞毒作用。动物研究发现，与健康对照动物相比，溃疡性结肠炎活动期动物肠道中的肠杆菌和肠球菌数量增多，尤以肠球菌数量增多更为明显，而真杆菌、拟杆菌和消化链球菌数量明显减少，双歧杆菌数量减少最为突出。在溃疡性结肠炎患者粪便中还发现有黏附性和侵袭性的大肠埃希菌。Ohkusa等[10]从溃疡性结肠炎患者的结肠黏膜中分离出变形梭状杆菌，培养后用含有该菌的上清液给小鼠灌肠，24 h后发现小鼠结肠出现了黏膜下溃疡、炎性细胞聚集及凋亡等炎症表现。