結(jié)直腸息肉患者飲食結(jié)構(gòu)和腸道菌群結(jié)構(gòu)分析

劉晶, 張江春, 楊健, 李娜, 黃丹

1.武漢市第一醫(yī)院消化內(nèi)科,湖北武漢 430000;2.武漢市武昌醫(yī)院消化內(nèi)科,湖北武漢 430000;3.武漢市第三醫(yī)院消化內(nèi)科,湖北武漢 430000

結(jié)直腸息肉(colorectal polyps,CP)常被認(rèn)為是具有惡性潛能的癌前病變,需早期采用結(jié)腸鏡檢查進(jìn)行及時(shí)篩查[1]。人體腸道內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)需建立在腸道微生態(tài)種類(lèi)、數(shù)量及比例平衡的基礎(chǔ)上,腸道菌群失穩(wěn)態(tài)可引起腸道菌群紊亂、腸黏膜屏障功能失調(diào),使CP的發(fā)病率升高,提示腸道菌群結(jié)構(gòu)變化在CP的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮重要的作用[2]。王曉明等[3]報(bào)道了CP患者腸道菌群分布情況,但少見(jiàn)CP患者飲食結(jié)構(gòu)和腸道菌群結(jié)構(gòu)占相關(guān)影響因素的報(bào)道。本研究基于不同飲食因素,對(duì)CP患者的菌群結(jié)構(gòu)及相關(guān)危險(xiǎn)因素進(jìn)行比較,旨在為CP發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及臨床治療提供科學(xué)依據(jù)與研究思路。

1 資料和方法

1.1 一般資料

選取2020年1月—2022年1月于本地區(qū)三甲醫(yī)院收治的276例CP患者作為觀察組,其中男96例,女180例,年齡20～65歲,平均(47.93±5.14)歲。納入標(biāo)準(zhǔn):體質(zhì)指數(shù)(body mass index,BMI)18.5～30.0 kg/m2;符合CP診斷標(biāo)準(zhǔn)[4],經(jīng)結(jié)腸鏡病理檢查確診;病理類(lèi)型包括腺瘤性息肉、炎性息肉及增生性息肉;臨床資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn):合并嚴(yán)重心、肝、腎等臟器功能不全及其他免疫性相關(guān)性疾病;入組前2周內(nèi)曾接受抗生素治療或使用益生菌;妊娠或哺乳期;合并惡性腫瘤或心理、精神疾病。另選取276例同期行結(jié)腸鏡檢查結(jié)果陰性的健康體檢者作為對(duì)照組,其中男108例,女168例,年齡20～65歲,平均(47.65±5.29)歲。納入標(biāo)準(zhǔn):經(jīng)結(jié)腸鏡檢查排除CP、腫瘤及炎性腸道疾病;臨床資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn):合并嚴(yán)重心、肝、腎等臟器功能不全及其他免疫性相關(guān)性疾病;入組前曾接受抗生素治療;臨床資料不完整。兩組年齡、性別等一般資料差異無(wú)顯著性。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)通過(guò)。

1.2 人口特征學(xué)調(diào)查

調(diào)查人員采用自行設(shè)計(jì)的人口特征學(xué)調(diào)查問(wèn)卷,對(duì)納入的研究對(duì)象進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查,內(nèi)容包括:年齡、性別、BMI、吸煙史、飲酒史、運(yùn)動(dòng)頻率、合并基礎(chǔ)病(高血壓、糖尿病、冠心病和高脂血癥)。

1.3 膳食模式調(diào)查

調(diào)查人員采取食物頻率問(wèn)卷法(food frequency questionnaire,FFQ)[5]記錄各研究對(duì)象過(guò)去1年每天進(jìn)食的食物種類(lèi)、數(shù)量及頻次,換算成每周或每月的頻率,每個(gè)頻率對(duì)應(yīng)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)份量,取平均值。根據(jù)《2017年中國(guó)食品成分表》計(jì)算每日攝入的蛋白、碳水化合物、脂肪和膳食纖維的量,通過(guò)脂肪供能計(jì)算公式脂肪供能比例,以脂肪供能比例40%及以上作為高脂組,以脂肪供能比例40%以下作為低脂組。根據(jù)脂肪供能比例將兩組分為高脂組[高脂觀察組162例、高脂對(duì)照組102例]和低脂(LFD)組[低脂觀察組114例、低脂對(duì)照組174例]。脂肪供能計(jì)算公式[6]:脂肪供能比例=[脂肪攝入量×9/(碳水化合物攝入量×4+蛋白質(zhì)攝入量×4+脂肪攝入量×9]。

1.4 胃腸道菌群結(jié)構(gòu)檢測(cè)

取新鮮糞便5 g,放在含DNA穩(wěn)定劑的采便管內(nèi)溶解待檢。使用EZNA soil試劑盒提取總DNA并檢測(cè)其濃度、純度,行1%瓊脂糖凝脂電泳。用引物338F(5′-ACTCCTACGGGAGGCAGCAG-3′)和806R(5′-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3′)通過(guò)聚合酶鏈反應(yīng)擴(kuò)增16S rRNA基因的v3-v4可變區(qū)序列,使用美國(guó)Promega公司的熒光計(jì)定量檢測(cè)回收產(chǎn)物。構(gòu)建基因文庫(kù),利用ILLumina公司的Miseq PE300平臺(tái)進(jìn)行測(cè)序。測(cè)序完成后,使用FLASH軟件進(jìn)行拼接,經(jīng)云平臺(tái)對(duì)質(zhì)控后序列進(jìn)行OTU分析。使用version 7.1版本UPARSE序列分析軟件,根據(jù)97%的相似度對(duì)序列進(jìn)行OTU聚類(lèi),剔除嵌合體后對(duì)每條序列進(jìn)行物種分類(lèi)注釋,采用注釋數(shù)據(jù)庫(kù)Silva進(jìn)行對(duì)比,比對(duì)閾值設(shè)置為70%,基于I-Sanger云平臺(tái)的生物信息學(xué)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。對(duì)比分析不同飲食因素腸鏡陰性人群與CP患者腸道菌群的檢出情況,菌屬類(lèi)型包括擬桿菌屬、糞桿菌屬、毛螺菌屬、普雷沃氏菌屬-9、艱難梭菌、志賀氏埃希菌、艱難梭菌、相炭疽桿菌、克雷伯菌屬、巨單胞菌屬、布勞特氏菌屬、拉氏螺菌屬和洋蔥伯克霍爾德菌屬等。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,計(jì)量資料采用兩樣本獨(dú)立t檢驗(yàn),計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn);多因素Logistic回歸分析CP發(fā)病的影響因素。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 觀察組和對(duì)照組人口特征學(xué)及膳食模式的比較

觀察組與對(duì)照組年齡、BMI、吸煙史、飲酒史、合并高脂血癥,以及碳水化合物、脂肪和蛋白的平均每日攝入量比較,差異均有顯著性(P<0.05;表1)。

表1 觀察組和對(duì)照組人口特征學(xué)及膳食模式的比較 例(%)

2.2 高脂組與低脂組腸道菌群屬檢出情況比較

兩組均以擬桿菌屬、糞桿菌屬、普雷沃氏菌屬-9和洋蔥伯克霍爾德菌屬為主。高脂觀察組、低脂觀察組、高脂對(duì)照組、低脂對(duì)照組的洋蔥伯克霍爾德菌屬、巨單胞菌屬和糞桿菌屬的檢出情況差異有顯著性(P<0.05;表2)。

表2 高脂組與低脂組腸道菌群屬檢出情況比較 %

2.3 影響CP發(fā)病的飲食單因素分析

進(jìn)食肉類(lèi)頻率、進(jìn)食蔬菜類(lèi)頻率和是否規(guī)律早餐及高脂飲食等飲食因素兩組間差異有顯著性(P<0.05;表3)。

表3 影響CP發(fā)病的飲食因素分析 例(%)

2.4 影響CP發(fā)病的多因素Logistic回歸分析

以CP作為因變量,以年齡、BMI、吸煙史、合并高脂血癥,以及碳水化合物、脂肪和蛋白攝入量、進(jìn)食肉類(lèi)頻率、進(jìn)食蔬菜類(lèi)頻率、是否規(guī)律早餐和高脂飲食作為自變量,進(jìn)行多因素Logistic回歸分析。結(jié)果顯示,BMI>28 kg/m2、進(jìn)食肉類(lèi)>3次/周和高脂飲食均為影響CP發(fā)病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,而進(jìn)食蔬菜類(lèi)為CP發(fā)病的保護(hù)因素(表4)。

表4 影響CP發(fā)病的多因素Logistic回歸分析

3 討 論

CP具有潛在進(jìn)展為結(jié)直腸癌的風(fēng)險(xiǎn)[7],其發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)與腸道菌群微生態(tài)穩(wěn)定有關(guān),不良生活及飲食習(xí)慣可通過(guò)其菌群豐度變化及代謝產(chǎn)物改變炎癥、腫瘤信號(hào)通路及削弱腸道抗氧化能力參與CP的發(fā)生及發(fā)展過(guò)程[8]。本研究聯(lián)合本地區(qū)多家三甲醫(yī)院大規(guī)模調(diào)查不同飲食習(xí)慣的基于飲食因素的腸鏡陰性人群與CP患者腸道菌群結(jié)構(gòu),并對(duì)相關(guān)因素進(jìn)行多因素回歸分析。

本研究結(jié)果顯示,觀察組每日平均碳水化合物、脂肪攝入量顯著高于對(duì)照組,而蛋白質(zhì)每日平均攝入量則顯著低于對(duì)照組,說(shuō)明腸鏡陰性人群和CP患者在碳水化合物、脂肪、蛋白的平均每日攝入量存在較大的差異。高脂觀察組脂肪供能占比達(dá)49.8%,高于低脂觀察組的32.7%,這與張鵬等[9]的研究結(jié)果類(lèi)似,說(shuō)明CP患者中高脂飲食可能是CP發(fā)病的促進(jìn)因素。本研究結(jié)果顯示,兩組均以擬桿菌屬、糞桿菌屬、普雷沃氏菌屬-9和洋蔥伯克霍爾德菌屬為主,與周莉[10]和Kordahi MC等[11]研究基本一致,說(shuō)明腸鏡陰性人群和CP患者在屬水平上的腸道菌群均表現(xiàn)為擬桿菌屬、糞桿菌屬、洋蔥伯克霍爾德菌屬大量定植和普雷沃氏菌屬-9大量丟失。本研究中,高脂觀察組、低脂觀察組、高脂對(duì)照組、低脂對(duì)照組在巨單胞菌屬、洋蔥伯克霍爾德菌屬和糞桿菌屬的檢出情況差異顯著,提示腸鏡陰性人群與CP患者在高脂飲食與低脂飲食人群中具有不同的屬水平腸道菌群結(jié)構(gòu)。多因素回歸分析顯示,BMI>28 kg/m2、進(jìn)食肉類(lèi)>3次/周和高脂飲食均為影響CP發(fā)病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,而進(jìn)食蔬菜類(lèi)>3次/周為降低CP發(fā)病的保護(hù)因素,與李文潔等[12]研究結(jié)果基本一致,提示臨床應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注高BMI和高脂飲食的人群,幫助其建立健康的膳食習(xí)慣以降低CP發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。值得注意的是,結(jié)腸鏡檢服用瀉藥期可能因造成患者腹瀉引起腸道菌群結(jié)構(gòu)變化,但結(jié)腸鏡檢僅使用1次瀉藥,藥物劑量在安全范圍內(nèi),停用瀉藥2周內(nèi)腸道功能基本恢復(fù)正常。且本研究主要分析CP患者及腸鏡檢查陰性人群腸道菌群結(jié)果及相關(guān)影響因素,對(duì)于腹瀉是否影響菌群結(jié)構(gòu)變化,仍需后續(xù)進(jìn)一步深入研究分析,這也是本研究可能存在的不足之一。

綜上所述,CP患者中高脂飲食占比明顯升高,腸道菌群構(gòu)成以擬桿菌屬、普雷沃氏菌屬-9、糞桿菌屬和洋蔥伯克霍爾德菌屬為主。本研究的不足之處在于未將納入對(duì)象的地區(qū)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件和醫(yī)療條件納入分析,后續(xù)仍需多中心、大樣本進(jìn)行深入研究驗(yàn)證。