摘要:目的研究血清转化生长因子β1(TGF-β1)、单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)、低氧诱导因子-1α(HIF-1α)水平与慢性肾衰竭(CRF)患者肠道菌群的相关性。方法纳入2015年1月~2019年1月我院收治的111例CRF患者为CRF组,将同期于我院体检的健康者50例作为对照组,收集其一般资料(性别、年龄、原发疾病)、临床资料[血尿氮素(BUN)、血清肌肝(SCr)、血红蛋白(Hb)、估算的肾小球滤过率(eGFR)]、及血清TGF-β1、MCP-1、HIF-1α水平并比较。采用Pearson相关分析探讨CRF患者血清TGF-β1、MCP-1、HIF-1α与实验室指标及不同菌群的相关性。采用线性差别分析(LDA)分析菌种的差异。结果CRF组患者BUN、SCr、TGF-β1、MCP-1、HIF-1α水平与对照组相比均显著上升,eGFR及Hb水平均显著下降(P<0.05)。Pearson相关分析结果显示,CRF患者血清TGF-β1与SCr呈正相关,与eGFR呈负相关(P<0.05);血清MCP-1与BUN、SCr均呈正相关,与eGFR呈负相关(P<0.05);血清HIF-1α与BUN、SCr均呈正相关,与eGFR及Hb均呈负相关(P<0.05)。血清TGF-β1、MCP-1、HIF-1α与毛螺菌科、大肠埃希菌属及肠杆菌科水平均呈正相关,血清TGF-β1与克雷伯菌属水平呈正相关,血清TGF-β1、MCP-1与疣微菌科水平均呈负相关,血清TGF-β1与双歧杆菌及乳酸杆菌水平均呈负相关,血清HIF-1α与双歧杆菌水平呈负相关(P<0.05)。结论CRF患者存在肠道菌群失衡,其条件致病菌丰度较健康者增加,且与血清TGF-β1、MCP-1、HIF-1α水平相关,提示肠道菌群失衡可能加重CRF患者炎症反应与肾纤维化,参与CRF进程。
慢性肾衰竭(CRF)是所有慢性肾病的终末结局,但其致病机制尚不清楚,血清转化生长因子β1(TGF-β1)是最常见的致肾纤维化生长因子[1],单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)参与免疫及炎症反应[2],低氧诱导因子(HIF)-1α高表达会促进纤维化因子表达[3]。有研究显示,以上因子均与肾组织病变及肾脏疾病发展间存在密切联系,其血清浓度在反映肾衰竭病情中具有一定价值。而饮食改变、长期服药、肠道pH改变、肠道内蛋白质分解细菌数量增多等多种因素将造成CRF患者肠道菌群失衡[4]。本文主要研究血清TGF-β1、MCP-1、HIF-1α水平与CRF患者肠道菌群间的关系,探讨肠道菌群失衡在CRF中的作用。
一、对象与方法
1.对象:纳入2015年1月~2019年1月我院收治的111例CRF患者为CRF组,其中男61例,女50例,年龄22~65岁,平均年龄(44.89±16.58)岁,原发疾病分布:慢性肾小球肾炎63例,慢性间质性肾炎33例,糖尿病肾病15例。纳入标准:(1)符合《内科学》(第六版)中CRF的诊断标准;(2)血清肌酐(SCr)高于正常上限值,心力衰竭、感染得到控制;(3)未使用糖皮质激素或免疫抑制剂,且尚未进行透析治疗,估算的肾小球率过滤(eGFR)<50ml·min-1·(1.73m2)-1。排除标准:(1)合并心血管疾病、内分泌疾病、肝脏、肺脏、造血系统等严重原发疾病;(2)合并消化系统疾病;(3)合并恶性肿瘤、移植肾、孤立肾;(4)参与研究前6个月有手术史;(5)近期使用抗生素或益生菌等影响肠道菌群药物。将同期于我院体检的健康者50例作为对照组,其中男28例,女22例,年龄23~66岁,平均年龄(46.71±15.22)岁,两组受试者性别及年龄比较差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。本研究经我院伦理委员会审核批准,所有患者均签署知情同意书。
2.方法
(1)一般资料和临床资料收集:收集患者的一般资料(性别、年龄、原发疾病)及实验室检查指标[血尿氮素(BUN)、SCr、血红蛋白(Hb)],采用EPI公式[5]计算eGFR。
(2)血清TGF-β1、MCP-1、HIF-1α水平检测:采用生物素-亲和素双抗体夹心酶联免疫吸附试验(ABC-ELISA)检测血清TGF-β1水平,TGF-β1试剂盒由上海森雄科技实业公司提供。采用ELISA检测血清MCP-1及HIF-1α水平,MCP-1ELISA试剂盒购自上海源叶锐谷生物科技有限公司,HIF-1αELISA试剂盒购自江苏酶标生物科技有限公司。
(3)粪便采集及菌群分析:使用无菌采样盒收集受试者粪便标本,密封好后置入-80℃冰箱保存,使用德国InvitekBiotechonlogyandBiodesign公司生产的DNA提取检测试剂盒进行16SrRNA测序分析与菌群鉴定。菌群分析方法:使用16SrRNAV4~V6区引物进行PCR扩增,引物为V4F(5’-GTGCCAGCMGCCGCG-GTAA-3’)及V6R(5’-ACAGCCATGCNCACCT-3’),共进行25个循环,使用HiSeq第二代高通量测序平台对PCR产物行双端测序,测序完成后,使用Silva数据库对样本进行物种对比与注释,使用BugBase进行表型预测。采用线性判别分析(LDA)分析菌种的差异。
3.统计学处理:应用SPSS19.0软件进行统计分析。符合正态分布的计量资料以±s表示,两组间比较采用独立样本t检验;计数资料以例数和百分比表示,两组间比较采用χ2检验。相关性分析采用Pearson相关分析。以P<0.05为差异有统计学意义。
二、结果
1.两组受试者实验室检查指标比较:CRF组患者BUN及SCr水平与对照组相比均显著上升,eGFR及Hb水平均显著下降(P<0.05)。见表1。
2.两组受试者血清TGF-β1、MCP-1、HIF-1α水平比较:CRF组患者血清TGF-β1、MCP-1、HIF-1α水平与对照组相比均显著上升(P<0.05)。见表2。
3.CRF患者血清TGF-β1、MCP-1、HIF-1α与实验室指标的相关性分析:Pearson相关分析结果显示,CRF患者血清TGF-β1与SCr呈正相关,与eGFR呈负相关(P<0.05);血清MCP-1与BUN、SCr均呈正相关,与eGFR呈负相关(P<0.05);血清HIF-1α与BUN、SCr均呈正相关,与eGFR及Hb均呈负相关(P<0.05)。见表3。
4.两组受试者肠道菌群LDA值分布特征:两组受试者肠道菌落差异分析见图1。其中根据LDA分值可以看出,对照组中疣微菌科、柔嫩梭菌属、双歧杆菌与乳酸杆菌相对丰度高于CRF组,而CRF组中毛螺菌科、克雷伯菌属、大肠埃希菌属与肠杆菌科相对丰度高于对照组。
5.CRF患者血清TGF-β1、MCP-1、HIF-1α与不同菌群水平的相关性分析:Pearson相关分析结果显示,CRF患者血清TGF-β1、MCP-1、HIF-1α与毛螺菌科、大肠埃希菌属及肠杆菌科水平均呈正相关,血清TGF-β1与克雷伯菌属水平呈正相关,血清TGF-β1、MCP-1与疣微菌科水平均呈负相关,血清TGF-β1与双歧杆菌及乳酸杆菌水平均呈负相关,血清HIF-1α与双歧杆菌水平呈负相关(P<0.05)。见表4。
三、讨论
健康人的消化道内定居了约100万亿微生物,其共同构成了复杂而庞大的微生态系统。正常情况下,肠道菌群维持动态平衡,参与人体消化吸收、能量代谢、免疫反应等生理活动,与人体相互适应[6]。CRF是各种慢性肾脏病的终末结局,CRF患者肾脏出现肾小管萎缩、肾小球硬化、肾间质纤维化等病理改变,该病同时损害肠道屏障,导致肠道微生态失衡。
CRF导致肠道微生态失衡的具体机制尚未明确,但可能与CRF患者结肠排空时间延长、肠道蠕动减慢、消化能力下降、肠道内可利用蛋白增多、患者血液尿素水平上升后其水解产生的氮水平增多导致肠腔粪便pH值改变、药物使用等原因相关[7,8]。本文将111例CRF患者及50例健康者作为研究对象,分析两组受试者肠道菌群特征,结果发现,CRF患者肠道菌群发生了改变,对照组疣微菌科、柔嫩梭菌属、双歧杆菌及乳酸杆菌相对丰度高于CRF组,而CRF组患者毛螺菌科、克雷伯菌属、大肠埃希菌属及肠杆菌科相对丰度高于对照组,提示CRF患者肠道微生态失衡。肠道微生态失衡将产生多种不良影响,肠道菌群失调可引起菌群移位、毒素增多及局部及全身炎症反应,加速肾功能恶化进展,增加患者不良预后风险,其具体致病机制尚未清楚[9,10]。
相关研究表明,多种细胞因子均参与CRF患者肾脏病理改变,其中TGF-β1是公认的致肾纤维化的重要生长因子,TGF-β1的过度堆积将导致肾组织细胞外基质过度沉积,促进肾组织纤维化[11,12]。肾组织病理改变还与炎症反应密切相关。MCP-1是一种对单核细胞具有趋化和激活活性的细胞因子,可特异性趋化单核细胞到组织,同时参与炎症反应、免疫调节,在MCP-1作用下,单核细胞与淋巴细胞聚集在内膜下发生一系列免疫及炎症反应,正常状况下,血清MCP-1水平较低[13]。肾小球硬化与毛细血管疏松是肾小管缺氧的常见原因,与此同时,肾小管缺氧也将引起间质瘢痕的形成,导致肾小管萎缩,加速肾脏病变[14]。有研究结果表示,当缺氧时,HIF-1α在肾脏上皮细胞上呈高表达,进而增加促纤维化因子的表达,加速肾纤维化[15]。本研究结果发现,与对照组比较,CRF组患者血清TGF-β1、MCP-1、HIF-1α水平均显著上升,且血清TGF-β1与SCr水平呈正相关,与eGFR呈负相关,血清MCP-1与BUN、SCr水平均呈正相关,与eGFR呈负相关,血清HIF-1α与BUN、SCr水平呈正相关,与eGFR及Hb水平呈负相关。提示肠道微生态失衡可能加重肾组织纤维化及炎症反应,参与CRF的发病机制。
分析CRF患者肠道菌群与血清TGF-β1、MCP-1、HIF-1α水平的关系发现,毛螺菌科、大肠癌细菌属及肠杆菌科与CRF患者血清TGF-β1、MCP-1、HIF-1α水平均呈正相关,血清TGF-β1水平与克雷伯菌属呈正相关,血清TGF-β1、MCP-1水平与疣微菌科均呈负相关,血清TGF-β1水平与双歧杆菌及乳酸杆菌均呈负相关。CRF患者胃肠蠕动能力下降,消化能力减弱,消化道内尿素水平上升,以上变化将引起具有酚类、脲酶形成酶的细菌家族得到扩展,进一步加重患者肠道菌群失衡及炎症反应。同时,克雷伯菌属、大肠埃希菌属还可通过将磷脂酰胆碱与左旋肉碱转化为三甲胺,被肝黄素单加氧酶吸收,进一步氧化为三甲胺-N-氧化物,加重患者炎症反应。以上研究结果均提示,CRF患者肠道菌群失衡将促进组织炎症反应,加重肾组织纤维化,参与CRF的进程。
综上所述,CRF患者肠道菌群失衡,其条件致病菌丰度较健康者增加,且与血清TGF-β1、MCP-1、HIF-1α水平相关,提示肠道菌群失衡可能加重炎症反应与肾纤维化,参与CRF的进程。
文章来源:陈豫闽,刘俊英,贾国强,郭志玲.血清转化生长因子β_1、单核细胞趋化蛋白-1、低氧诱导因子-1α水平与慢性肾衰竭患者肠道菌群的相关性[J].临床内科杂志,2021,38(09):605-608.
分享:
肾脏衰老是一个定义衰老肾脏本身的结构和功能表型的术语,人类肾脏衰老的特征是肾脏重量和体积的减少并伴随肾功能的下降。肾脏衰老是各种肾脏疾病的重要危险因素,尽管衰老本身不会导致肾脏疾病,但随着年龄的增长,肾体积和功能肾单位数逐渐减少,肾小球滤过率(GFR)逐渐下降,使肾脏对各种损伤的修复能力降低。
2024-04-11本文基于慢性肾衰竭患者血液透析的治疗需求,选择患者作为分析病例,探讨血液透析治疗中的感染危险因素,寻找良好的针对性透析护理方案,以此改善患者的生存质量,现报告如下。选择2020年11月—2021年11月我院血液净化中心的192例慢性肾衰竭患者,资料齐全,本研究经伦理委员会批准。按护理方法不同将其分为对照组与护理组,每组各96例。
2024-04-08慢性肾脏病(chronic kidney disease, CKD)是一种进行性全身性疾病,它会在数月或数年内不可逆地改变肾脏的功能和结构。当估计肾小球滤过率(estimated glomerular filtration rate, eGFR)低于60 mL/(min•1.73 m2)或尿白蛋白与肌酐比≥30 μg/mg, 持续3个月或更长时间时可诊断CKD。
2024-04-02腹膜透析(peritoneal dialysis,PD)目前广泛用于终末期肾病(end-stage renal disease,ESRD)的长期治疗,其可显著减少尿毒症患者治疗相关的并发症。包裹性腹膜硬化(encapsulating peri‐toneal sclerosis,EPS)是一种罕见的临床综合征,国际腹膜透析学会将其定义为“弥漫性粘连增厚的腹膜引起持续、间歇或反复肠梗阻的综合征”。
2024-03-12血液净化是替代肾脏功能的一类重要治疗方式。维持性血液透析(maintenance hemodialysis,MHD)是众多急性肾衰竭、高脂血症等疾病的重要干预手段。虽然MHD疗效满意,但长时间的置管会增加患者并发导管相关感染(catheter-related bloodstream infection,CRBSI)率。
2024-03-12慢性肾脏病(chronic kidney disease, CKD)发病率位居全球慢性疾病第三,中国近1.2亿人患有CKD。肾性贫血是CKD常见的并发症,其发病机制主要与促红细胞生成素(erythropoietin, EPO)合成量缺乏而无法满足红细胞生成条件有关,加上体内毒素积累不利于红细胞合成和代谢,均加重贫血,不仅影响患者的生活质量,而且会增加其住院概率和死亡风险。
2024-02-27血液透析可改善终末期肾病患者的临床症状,有效延长生命周期。但多数患者对透析相关知识了解较少,在长时间血液透析过程中难以保持良好的透析行为,增加了超滤发生风险,易出现容量负荷过大,增加患者心脏负担,严重威胁患者生命安全。如何采取有效措施以增强血液透析患者容量自我管理能力,成为目前关注的重点。
2024-01-31慢性肾衰竭是各种慢性肾脏病持续进展到后期的共同结局。目前,慢性肾脏病已被认为导致人类死亡的重要原因之一,且发病率呈不断上升趋势[1]。经长期研究发现,慢性肾脏病与心脑血管事件、糖尿病疾病的发病率密切相关。因此,改善便秘症状对于控制慢性肾脏病患者病情、缓解不良心理状态及提高生活质量具有重要意义。
2024-01-10慢性肾衰竭是由多种因素引起的,还可能会恶化并导致肾功能严重受损,不能维持其基本功能[1,2]。目前,该病的治疗方式主要是血液透析、肾移植等。但是长时间血液透析会使病人脑内毒物积聚,从而发生电解质代谢紊乱,引发记忆力减退、注意力不集中,甚至是反应迟钝等认知功能下降[3,4]。此外,认知功能与血液透析的透析治疗结果以及并发症的发生等都有密切联系[5,6]。
2023-11-08慢性肾功能衰竭是临床常见的肾脏损伤性疾病,主要会出现恶心、消化道出血、厌食等症状。该疾病病程比较长,临床主要采取血液透析治疗,其能有效延长患者生命,减低病死率,但是长期血液透析会引发诸多不良反应,最常见的就是营养不良和代谢功能紊乱等,使得患者生活质量严重下降。
2023-10-20人气:13018
人气:12788
人气:11611
人气:11472
人气:11425
我要评论
期刊名称:中华肾病研究电子杂志
期刊人气:1834
主管单位:中华人民共和国卫生部
主办单位:中华医学会
出版地方:北京
专业分类:医学
国际刊号:2095-3216
国内刊号:11-9325/R
创刊时间:2012年
发行周期:双月刊
期刊开本:大16开
见刊时间:1年以上
影响因子:1.262
影响因子:0.972
影响因子:1.147
影响因子:1.431
影响因子:0.952
400-069-1609
您的论文已提交,我们会尽快联系您,请耐心等待!
你的密码已发送到您的邮箱,请查看!