腸黏膜緊密連接蛋白變化與癌性惡病質(zhì)患者細(xì)菌易位相關(guān)性研究

望小杰,李峰,謝勤文,尹佳歡,王勇

癌癥惡病質(zhì)可能引起患者基礎(chǔ)代謝水平升高，并增加機(jī)體對(duì)常規(guī)營(yíng)養(yǎng)支持干預(yù)的抵抗。細(xì)菌易位(bacterial translocation，BT)指本處于腸腔之中的細(xì)菌，滲透腸黏膜屏障，進(jìn)入人體腸系膜淋巴結(jié)以及門靜脈系統(tǒng)，最終進(jìn)入體循環(huán)系統(tǒng)與肝脾肺等部位的過程。多項(xiàng)研究指出，大部分危重患者感染均因腸源性微生物所致，腸黏膜屏障損傷以及免疫力低下為引起B(yǎng)T發(fā)生主要條件[1-3]。亦有報(bào)道稱，BT可能會(huì)促進(jìn)癌癥惡病質(zhì)發(fā)生以及發(fā)展[4]。BT被認(rèn)為是人體腸道定植細(xì)菌或相關(guān)產(chǎn)物經(jīng)腸黏膜屏障后至腸系膜淋巴結(jié)或者遠(yuǎn)處部位通道。而細(xì)菌及蛋白易位發(fā)生通道處于細(xì)胞膜，腸黏膜屏障功能重要部位為腸上皮細(xì)胞相應(yīng)緊密連接部。本文以160例結(jié)腸癌手術(shù)患者為研究對(duì)象，探討腸黏膜緊密連接蛋白變化與癌性惡病質(zhì)患者BT相關(guān)性，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象

選取2005年1月至2015年1月羅店醫(yī)院和上海第九人民醫(yī)院收治的160例結(jié)腸癌手術(shù)患者，納入標(biāo)準(zhǔn)：①電子結(jié)腸鏡及病理檢查顯示結(jié)腸癌；②具有手術(shù)適應(yīng)癥，同意手術(shù)；③對(duì)研究知情，簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①存在腹部閉合性損傷史或者腹部手術(shù)史；②入院前2周予以全腸外營(yíng)養(yǎng)支持；③術(shù)前2周內(nèi)接受抗生素治療；④有證據(jù)顯示腹腔受到感染或污染；⑤無法獲取淋巴結(jié)者。按照是否伴惡病質(zhì)分為惡病質(zhì)組(92例)與不伴惡病質(zhì)組(68例)。兩組性別、年齡及腫瘤位置等一般資料比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表1。

表1 兩組一般資料比較

1.2 方法

(1)細(xì)菌制備：于手術(shù)治療無菌條件下以及抗生素使用前，取患者回盲部淋巴結(jié)2枚，予以有氧以及無氧培養(yǎng)，控制溫度37 ℃持續(xù)培養(yǎng)48 h。將結(jié)腸切除后，需要立即剖開腸腔順利獲取糞便，然后制作組織均漿，置于麥康凱瓊脂里面，于37 ℃條件下培養(yǎng)24 h。

(2)鑒定細(xì)菌形態(tài)：由所培養(yǎng)每份糞便標(biāo)本里面隨機(jī)選擇四種大腸埃希菌(注意99%概率和淋巴結(jié)之內(nèi)易位細(xì)菌同源)，采取API 20E試條證實(shí)大腸埃希菌和淋巴結(jié)來源的相應(yīng)大腸埃希菌具有一致形態(tài)。

(3)確定BT情況：采取DNA指紋圖譜進(jìn)行分析，確定淋巴結(jié)內(nèi)部細(xì)菌是否屬于腸道易位細(xì)菌。為證實(shí)腸系膜淋巴結(jié)之中細(xì)菌源于腸道，可以首先采取腸桿菌基因間保守重復(fù)序列(enterobacterial repetitive intergenic consensus，ERIC)-PCR法，然后以基因外重復(fù)回文序列(repetitive extragenic palindromic，REP)-PCR法予以進(jìn)一步驗(yàn)證。

(4)分離并且培養(yǎng)腸黏膜細(xì)胞，以蔗糖密度梯度超速離心法進(jìn)行膜脂肪微區(qū)的分離，通過Western blotting、蛋白質(zhì)雙向電泳以及蛋白質(zhì)指紋圖譜進(jìn)行該區(qū)域緊密連接蛋白(包括Occludin、Claudin、ZO-1)的表達(dá)分析。

1.3 觀察指標(biāo)

比較惡病質(zhì)組與不伴惡病質(zhì)組BT發(fā)生率；將惡病質(zhì)組患者分為BT組與非BT組，比較兩組腸黏膜緊密連接蛋白(Occludin、Claudin、ZO-1)的表達(dá)情況。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 惡病質(zhì)組與不伴惡病質(zhì)組BT發(fā)生率比較

惡病質(zhì)組BT患者25例，BT發(fā)生率27.17%，不伴惡病質(zhì)組BT患者6例，BT發(fā)生率8.82%；惡病質(zhì)組BT發(fā)生率明顯高于不伴惡病質(zhì)組(2=8.429，P=0.004)。

2.2 BT組與非BT組腸黏膜緊密連接蛋白表達(dá)比較

BT組Occludin、ZO-1蛋白表達(dá)明顯低于非BT組(P<0.05)，Claudin蛋白表達(dá)明顯高于非BT組(P<0.05)，見表2、圖1。

表2 BT組與非BT組腸黏膜緊密連接蛋白表達(dá)比較

圖1BT與非BT腸黏膜緊密連接蛋白表達(dá)Western blotting結(jié)果圖譜

3 討論

結(jié)腸癌屬于消化系統(tǒng)常見惡性腫瘤，好發(fā)于40～50歲群體[5]。在現(xiàn)代人民生活水平不斷提高以及飲食結(jié)構(gòu)日益改變背景下，我國大腸癌臨床發(fā)病率呈現(xiàn)逐年增高趨勢(shì)，然而早期診斷率卻低于15%，大部分患者確診時(shí)已發(fā)展至中晚期，大腸癌具有較高惡病質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)[6]。當(dāng)前，臨床尚無明確惡病質(zhì)具體發(fā)病機(jī)理，且亦無有效治療對(duì)策。雖然營(yíng)養(yǎng)不良屬于惡病質(zhì)主要表現(xiàn)，然而大部分患者在進(jìn)食沒有減少情況下，已產(chǎn)生惡病質(zhì)，予以單純營(yíng)養(yǎng)支持無法改善營(yíng)養(yǎng)不良狀態(tài)，無法治愈惡病質(zhì)。相關(guān)研究指出，抗促炎因子治療可以增加小鼠體內(nèi)瘦肉質(zhì)群，獲得改善惡病質(zhì)效果[7]。亦有研究表明，采取OMEGA-3脂肪酸進(jìn)行抗炎治療，能夠改善惡病質(zhì)患者營(yíng)養(yǎng)不良狀態(tài)[8]。故臨床普遍認(rèn)為，惡病質(zhì)的出現(xiàn)和患者炎性反應(yīng)存在緊密聯(lián)系。但是，大部分患者并未產(chǎn)生外源性感染灶。癌性惡病質(zhì)患者炎性反應(yīng)是一個(gè)慢性過程，其和急性感染有較大差異：惡病質(zhì)患者未產(chǎn)生高熱癥狀，甚至大部分患者亦無低熱癥狀，體內(nèi)僅產(chǎn)生某些細(xì)胞因子(包括白介素1、白介素8等)水平升高現(xiàn)象，為持續(xù)并且小劑量炎性刺激所致，內(nèi)源性感染(即BT)可能發(fā)揮了重要作用[9]。本研究推測(cè)：惡性腫瘤患者免疫功能均呈不同程度降低表現(xiàn)，腸黏膜屏障功能較為容易受損(特別是大腸癌)，易引起B(yǎng)T，而BT能夠誘發(fā)機(jī)體炎性反應(yīng)，促使機(jī)體脂肪代謝、肌肉損耗與代謝障礙等發(fā)生。BT和細(xì)胞因子升高之間形成了惡性循環(huán)，長(zhǎng)此以往，最終引發(fā)癌性惡病質(zhì)[10]。對(duì)于癌性惡病質(zhì)而言，其病因非常多，包括腫瘤所致消化道梗阻以及腹部手術(shù)后予以放化療等，均存在一個(gè)共同特點(diǎn)：體內(nèi)促炎細(xì)胞因子水平升高。多種炎癥因子能夠?qū)δc上皮細(xì)胞屏障造成損害，使得腸黏膜通透性提升[11-12]。BT又能誘發(fā)機(jī)體炎性反應(yīng)，導(dǎo)致促炎細(xì)胞因子水平升高[13-14]。相關(guān)報(bào)道指出，癌性惡病質(zhì)病人在未產(chǎn)生外源性感染時(shí)，體內(nèi)促炎細(xì)胞因子水平是升高的，同時(shí)相較于不伴惡病質(zhì)者，其升高程度更大，表明兩者之間存在一定內(nèi)在聯(lián)系[15-16]。本組研究中，惡病質(zhì)組BT發(fā)生顯著高于不伴惡病質(zhì)組，與黃路橋等[17]研究結(jié)論相符。說明相較于不伴惡病質(zhì)患者，伴惡病質(zhì)結(jié)腸癌患者更容易出現(xiàn)BT。緊密連接通常存在于人體上皮細(xì)胞以及內(nèi)皮細(xì)胞相應(yīng)連接復(fù)合體里面，對(duì)維持腸黏膜屏障以及血管內(nèi)皮穩(wěn)定性發(fā)揮著重要作用。細(xì)胞因子分泌情況與BT之間互為因果，其中細(xì)胞因子分泌能夠引起B(yǎng)T，而BT能夠增加細(xì)胞因子分泌量[18-19]。一般情況下，大腸癌患者處于營(yíng)養(yǎng)不良狀態(tài)，免疫能力較弱，容易產(chǎn)生菌群失調(diào)現(xiàn)象，從而使腸黏膜屏障受損程度增加，提高BT風(fēng)險(xiǎn)[20]。腸黏膜緊密連接蛋白主要包括Occludin、Claudin、ZO-1等。本研究顯示，BT組Occludin、ZO-1蛋白表達(dá)顯著低于非BT組，Claudin蛋白表達(dá)顯著高于非BT組，表明癌性惡病質(zhì)患者發(fā)生BT時(shí)，Occludin、ZO-1蛋白表達(dá)明顯降低，并且Claudin蛋白顯著升高。

綜上，腸黏膜緊密連接蛋白表達(dá)變化與癌性惡病質(zhì)BT發(fā)生存在一定相關(guān)性，BT發(fā)生時(shí)，Occludin、ZO-1蛋白明顯降低，而Claudin蛋白表達(dá)明顯升高。