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科普课堂 | 小肠细菌过度生长(SIBO)诊断方法——小肠液抽吸培养技术

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引  言

小肠液抽吸培养技术是诊断小肠细菌过度生长(SIBO)的金标准方法,也是评价其他SIBO诊断方法的重要参考。本文将从技术原理操作过程阳性标准变迁技术优势与局限性等方面介绍小肠液抽吸培养技术。

一、技术原理

小肠液抽吸培养是SIBO诊断的重要方法之一。SIBO患者由于通常存在于结肠的细菌在小肠内过度繁殖,其小肠内细菌数量异常增多,因此通过直接从小肠(通常是近端空肠或十二指肠)获取液体并进行细菌培养计数,可以诊断小肠细菌是否过度生长。

不过诊断SIBO的阳性标准各家不一,其中初以需氧菌+厌氧菌总菌落数>105CFU/mL的标准最为普遍;后在2017年北美共识和2020年美国胃肠病学会SIBO临床指南推荐使用新标准:仅做十二指肠液麦康凯琼脂培养需氧菌落并计数,当>1×10^3 CFU/mL时诊断为SIBO

二、操作过程

  图1 胃镜引导下十二指肠液抽吸、麦康凯琼脂平板接种  

小肠液抽吸培养技术包括采样、稀释、培养和计数等步骤。

起初采样是在X线透视引导下插管至十二指肠Treitz韧带10cm远处空肠或盲袢抽取小肠液标本2~5mL,后来发展为经胃镜活检孔插管抽吸十二指肠液1~2mL。

采集样本后,对所得标本滴度稀释,将稀释后的样本接种到琼脂平板上,进行非选择性的需氧菌和厌氧菌菌落计数培养及各种选择性菌落计数培养。

培养后,原本微观的单个细菌繁衍为肉眼可见的菌落,通过精确计数菌落数量,并结合前期稀释倍数,即可推算出原始小肠液样本中每毫升的细菌含量,以菌落形成单位(CFU/mL)表示。

三、阳性标准变迁

01 10^5 CFU/mL 标准

1964 年,《新英格兰医学杂志》(NEJM)“肠道正常菌群及与肠道功能关系”系列综述中指出有菌者所分离的细菌多为口腔和呼吸道污染菌,且每毫升肠液菌数极少超过10^5个。此后,10^5 CFU/mL 成为各类SIBO诊断标准中最常用的最低数量阈值,但具体细菌类型指标则各种各样。

其中,以1993年梅奥诊所等医院使用的需氧菌+厌氧菌总菌落数>10^5 CFU/mL的标准最为普遍。细菌来源包括口咽部菌群和结肠菌群。

02 Riordan标准

1996年,Riordan等将结肠菌群型SIBO的诊断标准规定为十二指肠液活菌总数>10^5 CFU/mL伴肠杆菌科细菌>10^3 CFU/mL或者拟杆菌属或梭菌属>10^2 CFU/mL,另将十二指肠液活菌总数及口咽菌数均>10^5 CFU/mL者诊断为口咽菌群型SIBO。Riordan标准的影响很大,被多数后续研究报道采用。

03 10^3 CFU/mL 标准

2008年,Pimentel研究团队对1966-2007年SIBO诊断相关文献分析发现,>10^5 CFU/mL的阳性标准仅适用于有盲袢等严重结构异常情况的患者,而多数功能性胃肠疾病患者的细菌计数低于此阈值却有典型症状。

2012年,他们基于以上研究,探索新的诊断标准,提出SIBO诊断新标准:仅做十二指肠液麦康凯琼脂培养需氧菌落并计数,当>1×10^3 CFU/mL时诊断为SIBO

该新标准在2017年北美共识和2020年美国胃肠病学会SIBO临床指南得到推荐及认可。


注:

他们通过健康人群基线、临床症状关联及微生物组层面验证该标准的合理性:

 健康人群基线

健康对照组的十二指肠液结肠型需氧菌<10 CFU/mL,任何菌种的分离数量达到健康对照组的100倍以上都可以解释为SIBO的诊断。

 临床关联性

当以 > 10³ CFU/mL 为标准时, SIBO 与肠易激综合征(IBS)呈现显著关联。同时,即使采用更高阈值(>10⁴ CFU/mL 或 > 10⁵ CFU/mL),SIBO 与 IBS 的关联仍具有统计学意义,反证了 10³ CFU/mL 标准的合理性。

 微生物组与症状关联性

以该标准划分的SIBO组与非SIBO组在菌群组成上存在显著差异,且 SIBO 组细菌计数为非 SIBO 组的 4×10³倍;同时,该标准下的 SIBO 患者表现出明显的菌群多样性降低及症状关联,如肠杆菌科丰度与腹胀症状正相关,与呼气试验结果具有一致性,证实该标准能有效识别具有临床意义的菌群异常。


阳性标准从10^5 CFU/mL降至10^3 CFU/mL,看似标准大幅放宽,实则更严。

(1)SIBO细菌学诊断标准由细菌类型和细菌数量两项指标构成。早期的105 CFU/mL 阳性标准计数的细菌包括需氧菌和厌氧菌;而10^3 CFU/mL阳性标准计数的细菌仅为肠杆菌科细菌,该结果已类似于传统结肠菌群型SIBO的诊断标准。

(2)采样部位由空肠变为十二指肠,十二指肠环境比空肠更偏酸性不利于细菌定植,细菌数量更少

(3)采样过程口菌污染带来的干扰较前大幅降低,因为其放弃传统有氧、厌氧及选择、非选择等多种培养方法,改成只用麦康凯琼脂一种有氧培养方式。虽然需氧结肠型细菌包括肠杆菌、肠球菌、假单胞菌等,但麦康凯琼脂仅有肠杆菌科细菌生长,而口咽菌群以革兰氏阳性菌为主,在该选择性培养基上无法生长。由此可见,新标准简单易行且抗采样污染,不仅没有降低诊断标准,反而提升了特异性。

四、技术优势与局限性

01 技术优势

(1)直接定量与定性

▪ 可直接测定小肠液中细菌的绝对数量(CFU/mL),并通过培养鉴定细菌种类(如大肠杆菌、肠球菌等),为诊断提供 “确定性证据”。

▪  能区分需氧菌、厌氧菌及真菌过度生长,为针对性抗生素选择提供依据。

(2)高特异性

避免了呼气试验中假阳性的常见干扰因素(如口盲转运时间过短、口腔菌群污染),结果解读更直接。

(3)验证其他诊断方法

作为金标准,可用于验证氢甲烷呼气试验的准确性,推动诊断技术优化。

02 技术局限性

(1)侵入性

需通过内镜(胃镜或小肠镜)抽取小肠液,可能引发患者不适(如恶心、咽痛),且存在肠道穿孔、出血的风险,不适合高龄、体弱或合并严重基础疾病的患者。

(2)技术要求高

▪  样本采集需严格无菌操作,避免口腔、胃内菌群污染(如使用带保护套的导管),否则可能导致假阳性.

▪  实验室培养需兼顾需氧和厌氧环境,对设备和人员专业性要求高,基层医疗机构难以开展。

(3)采样局限性

▪  通常仅采集十二指肠或空肠上段样本,难以反映远端小肠(如回肠)的细菌状态,可能漏诊局部过度生长。

▪  可能因肠液不足导致采样失败。

(4)培养局限性

目前仅有约30% 的肠道细菌可以人工培养,若导致 SIBO 的关键致病菌不属于可培养菌类,则会导致假阴性。

(5)耗时且成本高

▪  培养周期需24-72小时,无法快速获得结果。

▪  内镜检查及实验室分析费用较高,不适合大规模筛查。

五、总结

小肠液抽吸培养技术是诊断SIBO的重要方法,通过直接获取小肠液进行细菌培养计数判断是否存在细菌过度生长。其诊断阳性标准近年历经变迁,目前普遍接受以结肠型需氧菌计数>1×10³ CFU/mL为诊断阈值,该标准经健康人群基线、临床症状关联及微生物组层面验证,能更精准识别有临床意义的菌群异常。

作为传统金标准,该技术可直接定量与定性测定细菌,特异性高,但因存在侵入性、技术要求高、难以覆盖远端小肠、培养局限及耗时成本高等问题,其金标准地位受挑战,但仍是评价其他诊断方法的重要参考

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