腸道菌群構(gòu)成與兒童高鉛血癥的相關(guān)研究

彭鎮(zhèn)委

腸道菌群構(gòu)成與兒童高鉛血癥的相關(guān)研究

彭鎮(zhèn)委

目的討論腸道菌群構(gòu)成與兒童高鉛血癥的相關(guān)性。方法64例高鉛血癥患兒作為實(shí)驗(yàn)組,64例健康兒童作為參照組,檢測兩組兒童的腸道菌群中腸球菌、雙歧桿菌、乳酸桿菌、大腸桿菌的數(shù)量,以及腸道中雙歧桿菌與大腸桿菌的數(shù)量比值(B/E),并比較。結(jié)果實(shí)驗(yàn)組的乳酸桿菌為(6.73±1.05)lg(CFU/g)、雙歧桿菌為(6.59±0.56)lg(CFU/g)、大腸桿菌為(8.44±1.21)lg(CFU/g),參照組分別為(7.71±1.27)、(9.21±0.28)、(7.02±0.87)lg(CFU/g),比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),兩組腸球菌數(shù)量比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。實(shí)驗(yàn)組的B/E值為(0.785±0.340),參照組的B/E為(1.213±0.360),參照組B/E遠(yuǎn)高于實(shí)驗(yàn)組(P<0.05)。結(jié)論患有高鉛血癥患的兒童更易出現(xiàn)腸道菌群紊亂現(xiàn)象。

高鉛血癥；變化；兒童；腸道菌群；構(gòu)成

普通人腸道中大約有400多種細(xì)菌,以厭氧菌多見,主要包括雙歧桿菌屬、大腸埃希菌屬、乳桿菌、擬桿菌屬以及梭菌,大多腸道細(xì)菌位于結(jié)腸和遠(yuǎn)端小腸,還有一些存在于胃和十二指腸以及空和回腸中,均衡的腸道菌群是保證人體胃腸道功能正常的重要依據(jù),對促進(jìn)腸道正常運(yùn)行,使腸道結(jié)構(gòu)功能不被打亂,保證人們的身體健康具有重要意義。兒童由于正處在身體各部位器官正在發(fā)育的關(guān)鍵時期,其腸道菌群也處在不斷演變與交替中,年齡較小的兒童,腸道菌群平衡性要比年齡大的兒童更差,這是造成年齡小的兒童發(fā)生腸道菌群失衡,引發(fā)腸道微生菌紊亂象的重要原因。鉛元素是對環(huán)境污染較嚴(yán)重的重金屬元素,同時其不具備相應(yīng)的被降解能力［1］。由于兒童正處在代謝器官發(fā)育不完全時期的特點(diǎn),在一定環(huán)境下,兒童對鉛元素的毒性的作用更為明顯,特別是對兒童的智力方面以及行為能力方面的發(fā)育產(chǎn)生非常不利的影響。根據(jù)相關(guān)兒童誤食含鉛食物進(jìn)而迫使消化道與鉛接觸,這個比重已經(jīng)高達(dá)80% 以上。人體小腸部位是能夠吸收鉛元素的主要部位,同時人體大腸部位也是吸收鉛元素的重要部位。在人體吸收食物與排泄食物的同時,必然會導(dǎo)致腸道中的菌群與鉛元素產(chǎn)生接觸。本文對患有高鉛血癥的兒童進(jìn)行研究,通過分析研究其糞便中腸道菌群中存在的主要成分和腸道中菌落數(shù)發(fā)生的變化以及患兒腸道內(nèi)的B/E,為腸道菌群構(gòu)成與兒童高鉛血癥的相關(guān)性探討。結(jié)果報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2014～2015年就診于本院的 64例高鉛血癥患兒(實(shí)驗(yàn)組),近期沒有患感染性疾病以及其他疾病。靜脈血樣采集,經(jīng)過檢測,符合1991年美國制定的患有高鉛血癥診斷標(biāo)準(zhǔn),血鉛值≥100 μg/L(0.483 μmol/L),不考慮相關(guān)臨床體征及相應(yīng)實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)的改變,男40例,女24例,年齡2～6歲,平均年齡(3.1±1.1)歲。選擇64例腸道情況正常的兒童(鉛值<100 μg/L)作為參照組。男38例,女26例,年齡2～7歲,平均年齡(3.0±1.2)歲。兩組性別、年齡等一般資料比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。本次研究均征求并得到了其監(jiān)護(hù)人贊同,并且已經(jīng)與家長及監(jiān)護(hù)人簽訂了相關(guān)知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 腸道菌群檢測 對兩組兒童分別進(jìn)行無菌采集,要求糞便為1 h之內(nèi)的,將其放在-80℃環(huán)境中進(jìn)行保存。按照相關(guān)要求取0.1 g標(biāo)本,按照操作規(guī)范對糞便進(jìn)行稀釋,稀釋至10-1～10-9,使標(biāo)本與原液要保持10個稀釋度范圍內(nèi)。抽取上述稀釋液體10 μl,接種到EMB、MRSA、PZ、TPY選擇性的培養(yǎng)基上,以L棒將接種液體涂抹均勻,進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng),計(jì)算菌落的平均數(shù)作為計(jì)數(shù)值。其中MRSA和TPY 培養(yǎng)基培養(yǎng)皿置于厭氧罐中,再置于37℃的孵育箱培養(yǎng)48 h；EMB和PZ培養(yǎng)基培養(yǎng)皿直接放置在37℃孵育箱中,注意要保證菌群培養(yǎng)24 h；培養(yǎng)完成后,選擇代表性較強(qiáng)的菌落,將選擇的主要菌落做相應(yīng)的鏡檢與圖片,根據(jù)相關(guān)菌落監(jiān)測依據(jù)和細(xì)菌形態(tài)學(xué)的特征進(jìn)一步對目的菌進(jìn)行確認(rèn)。確認(rèn)完目的菌,再根據(jù)計(jì)數(shù)依據(jù)對平板上活菌進(jìn)行計(jì)數(shù)和稀釋度,利用相關(guān)菌落活菌計(jì)數(shù)公式進(jìn)行計(jì)數(shù),根據(jù)具體每克濕質(zhì)量的糞便中存在的菌落單位對相應(yīng)的數(shù)值來表示?；罹鋯挝?(標(biāo)本質(zhì)量+稀釋量)/標(biāo)本質(zhì)量×菌落個數(shù)(或×10) ×稀釋度,稀釋度為菌落稀釋倍數(shù)。

1.2.2 B/E值計(jì)算 兒童腸道中雙歧桿菌與兒童腸道中的大腸桿菌數(shù)量之間的對數(shù)值比值就是具體的B/E值,以此體現(xiàn)兒童腸道中的菌群,能夠反映兒童腸道功能運(yùn)行具體狀況：B/E<1時,表示腸道定植抗力明顯存在降低,菌群的結(jié)構(gòu)也相應(yīng)的發(fā)生變化；當(dāng)B/E≥1時表示正常。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS20.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,采用t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以率(%)表示,采用χ2檢驗(yàn)。P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組腸道菌群的數(shù)量比較 兩組兒童的乳酸桿菌和雙歧桿菌以及大腸桿菌數(shù)量比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),而兩組腸球菌數(shù)量比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

表1 兩組兒童的腸道菌群數(shù)量比較［±s,lg(CFU/g)］

表1 兩組兒童的腸道菌群數(shù)量比較［±s,lg(CFU/g)］

注：與參照組比較,aP<0.05,bP>0.05

組別 例數(shù) 乳酸桿菌 腸球菌 雙歧桿菌 大腸桿菌實(shí)驗(yàn)組 64 6.73±1.05a 6.16±0.92b 6.59±0.56a 8.44±1.21a參照組 64 7.71±1.27 6.05±1.26 9.21±0.28 7.02±0.87t-14.24 0.497 -19.67 11.1P0.000 0.623 0.000 0.000

2.2 兩組腸道菌群B/E值比較 實(shí)驗(yàn)組的B/E值為(0.785± 0.340),<1；參照組的B/E為(1.213±0.360),>1。參照組B/E遠(yuǎn)高于實(shí)驗(yàn)組(t=6.915,P<0.05)。

3 討論

鉛是一種重金屬元素,對生物具有毒性。鉛中毒可以影響機(jī)體的神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、造血系統(tǒng)等功能,其中兒童居多［2］。兒童對鉛具有易感性,容易吸收鉛導(dǎo)致蓄積。一旦鉛蓄積過量,影響兒童發(fā)育中的神經(jīng)系統(tǒng),則會導(dǎo)致不可逆轉(zhuǎn)的損傷。高鉛血癥,嚴(yán)重影響兒童的身心健康,損傷患兒多個器官系統(tǒng),尤其是其對神經(jīng)系統(tǒng)功能的損害,可直接導(dǎo)致患兒認(rèn)知功能受損。諸多研究證實(shí)兒童機(jī)體血鉛水平與其智商(IQ)分?jǐn)?shù)呈現(xiàn)一定的負(fù)相關(guān)性［3,4］。有調(diào)查發(fā)現(xiàn)［5］,兒童血鉛水平與患兒年齡呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)性,日常飲食中喜好爆米花、皮蛋等兒童高鉛血癥患病率明顯高于無相關(guān)喜好的兒童?？紤]原因可能與患兒胃腸道黏膜屏障功能有關(guān),患兒腸道黏膜功能較差,容易吸收鉛導(dǎo)致血鉛水平升高。鉛中毒對機(jī)體腸道功能的傷害主要體現(xiàn)在幾個方面即：①鉛與營養(yǎng)物質(zhì)相互作用,形成難以吸收的絡(luò)合物,使得部分營養(yǎng)物質(zhì)不能被吸收;②鉛降低了腸道內(nèi)營養(yǎng)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的含量,促使養(yǎng)分的利用率明顯下降；③鉛引起的氧化應(yīng)激,縮小了小腸吸收的表面積,從而影響營養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用。

研究表明［2］,小腸和大腸都具有吸收鉛元素的功能。與此同時大腸又是產(chǎn)生腸道菌群的關(guān)鍵部位,大腸中的腸道菌群為其宿主提供了能量底物。進(jìn)一步說明腸道菌群如果發(fā)生變化出現(xiàn)紊亂現(xiàn)象會導(dǎo)致患兒機(jī)體代謝發(fā)生混亂,同時也會影響到患兒腸道對鉛元素的吸收。本研究中,實(shí)驗(yàn)組的雙歧桿菌為(6.59±0.56)lg(CFU/g)、乳酸桿菌為(6.73±1.05)lg(CFU/g)、大腸桿菌為(8.44±1.21)lg(CFU/g),與參照組的兒童腸道菌群進(jìn)行對照發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)組患兒的雙歧桿菌和乳酸桿菌具有顯著的減少現(xiàn)象,但患兒大腸桿菌則數(shù)量有明顯增加趨勢,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。由此可見乳酸桿菌和雙歧桿菌菌株非常有可能對受污染水內(nèi)的鉛和鎘有清除作用。學(xué)者發(fā)現(xiàn)［6,7］,乳酸桿菌與雙歧桿菌在人體以外通過可逆性表面結(jié)合方式,清除水中鉛和鎘。進(jìn)一步考慮人體內(nèi)腸道的益生菌是可以和鉛結(jié)合的,益生菌數(shù)量增加可以直接達(dá)到降低鉛的吸收。不過,這需要更為直接的實(shí)驗(yàn)參數(shù)來證實(shí)。實(shí)驗(yàn)組兒童的腸道菌群B/E<1,參照組B/E>1。這充分說明實(shí)驗(yàn)組患兒腸道的定植抗力出現(xiàn)下降趨勢,患兒腸道內(nèi)菌群的結(jié)構(gòu)也有了一定的變化。

本研究發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組兒童的腸球菌為(6.16±0.92)lg(CFU/ g),與參照組相比較,腸球菌數(shù)量沒有顯著變化。這充分說明導(dǎo)致高鉛血癥的患兒發(fā)生腸道菌群紊亂現(xiàn)象的主要是由于受到雙歧桿菌和乳酸桿菌等有益菌群的影響,但在一定情況下有益菌群如果數(shù)量減少會導(dǎo)致兒童出現(xiàn)消化不良現(xiàn)象,造成兒童出現(xiàn)便秘現(xiàn)象,甚至?xí)贡忝丶觿?。這與高鉛血癥兒童患兒出現(xiàn)的便秘情況和不定時腹痛等現(xiàn)象及患兒出現(xiàn)的消化不良現(xiàn)象非常相似。除此之外,便秘等癥狀會誘發(fā)鉛長時間或是延長在消化道的停留,導(dǎo)致鉛吸收的增加［8］。

綜上所述,高鉛血癥兒童存在腸道菌群紊亂的現(xiàn)象,腸道菌群對鉛元素的吸收和排泄有著非常重要的影響,特別是人體雙歧桿菌的攝入數(shù)量與乳酸桿菌的攝入數(shù)量直接影著響鉛在消化道中吸收的數(shù)量。因此兒童需要通過加大乳酸桿菌和雙歧桿菌的攝入數(shù)量,對其腸道內(nèi)不穩(wěn)定的菌群結(jié)構(gòu)進(jìn)行改善,以此有效預(yù)防與治療兒童高鉛血癥的發(fā)生,臨床值得廣泛推廣。

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10.14164/j.cnki.cn11-5581/r.2016.21.038

2016-09-12］

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