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前沿论文 | 急性胰腺炎与小肠细菌过度生长之间错综复杂的相互作用:揭开未知之谜

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导  读

本文聚焦急性胰腺炎(AP)与小肠细菌过度生长(SIBO)的双向作用机制,阐明二者通过肠道动力异常、肠道屏障破坏、菌群失调及细菌易位相互影响,梳理利福昔明、益生菌等靶向SIBO、肠道菌群易位的潜在AP疗法,为AP治疗提供新视角与研究方向。

一、研究背景

01 小肠细菌过度生长(SIBO)

小肠细菌过度生长(SIBO)指小肠内细菌过度定植。

SIBO最常见症状包括腹痛、腹胀、嗳气、腹泻,重症可伴脂肪泻及脂溶性维生素吸收不良,无特异性症状,诊断易与炎症性肠病(IBD)、肠易激综合征(IBS)和功能性消化不良等疾病混淆,且与这些疾病关系复杂,常合并存在。

氢甲烷呼气试验是一种无创、安全、实用且经济高效的SIBO检测方法,其诊断SIBO阳性的阈值为:90分钟内氢气水平较基线升高≥20 ppm或任意时刻甲烷水平≥10 ppm

02 急性胰腺炎(AP)

急性胰腺炎(AP)是一种常见的急腹症,主要由胆道疾病和过量饮酒引起。其他病因可能包括内镜逆行胰胆管造影(ERCP)术后、药物、病毒感染、代谢紊乱和腹部创伤等。

多数AP病情较轻且自限,但15-20%会进展为重症急性胰腺炎(SAP),死亡率达30%;感染性胰腺坏死(IPN)死亡率更高,超80%的SAP死亡与肠源性感染相关。

细菌易位(BT)是AP继发急性炎症、感染性休克的重要因素。研究显示AP患者急性生理学与慢性健康状况评估Ⅱ(APACHE-Ⅱ)评分与菌血症的发生正相关,表明患者循环中细菌数量增加会加重AP病情。

03 关联基础

肠道菌群组成在调节人体对入侵病原体的免疫反应、阻止病原体穿越肠道屏障方面发挥关键作用。肠道屏障的破坏会加剧细菌易位和肠源性感染,进而导致AP进展。

然而,目前仅有少量研究聚焦于探索SIBO与AP的相关性及其相互作用和影响机制。本综述通过总结 SIBO、AP 与肠道菌群易位之间相互作用及发展的现有研究,填补该领域的空白,也希望能为AP患者的新型治疗提供前景——通过靶向肠道细菌易位改善AP病情

二、相互作用机制

AP的发展与SIBO引发的肠道菌群失调密切相关,二者形成相互促进的恶性循环。AP会促进SIBO发生,而SIBO会进一步破坏肠道菌群稳态,加剧AP病情。AP、SIBO与肠道菌群相互关联,如下图。

01 AP诱发SIBO

研究显示,AP患者中SIBO患病率较对照组更高,轻度急性胰腺炎(MAP)、中重度急性胰腺炎(MSAP)和重症急性胰腺炎(SAP)患者的SIBO发生率依次为8.42%、25.58%、25.92%,有显著统计学差异。此外,AP患者呼出气体中H₂、CH₄浓度更高,提示肠道细菌水平升高与AP相关。

AP诱发SIBO的机制包括以下2种:

1.1 小肠动力障碍

  • 有研究报道SIBO患者的平均小肠转运时间是健康人群的两倍,这表明小肠蠕动迟缓可能在SIBO的发生中起到关键作用

  • 移行性运动复合波(MMC)作为胃肠道的“清道夫”,是评估胃肠动力的重要指标,与SIBO的发生密切相关。

  • 动物实验显示AP模型大鼠MMC间隔显著延长,肠道动力受损。因此AP可能通过延长MMC周期诱发SIBO

1.2 肠道屏障破坏

肠道屏障能够阻止有害物质入内、维持稳态;其机制失效会致小肠细菌异常。AP破坏肠道屏障包括以下四个方面:

(1)机械屏障

  • 机械屏障由肠黏膜上皮细胞以及细胞间连接构成。

  • AP患者治疗中的液体复苏致肠道再灌注,增加肠上皮通透性;禁食、胃肠减压使肠黏膜缺营养,引发上皮损伤,损害机械屏障。

  • 在SAP患者中,检测到肠黏膜黏液层破裂、肌动蛋白重排和细胞连接减少,这些均导致肠黏膜通透性增加。

(2)化学屏障

  • 化学屏障是指胃肠道分泌的化学物质,如胆汁、胃酸、消化酶和溶菌酶等。

  • 接受肠外营养的AP患者,胃肠道分泌的胆汁、胃酸等抑菌物质会减少,导致肠道屏障功能受损。

(3)生物屏障

  • 生物屏障是指肠道内的微生物通过竞争抑制致病菌在肠上皮的定植和生长。

  • 研究发现,在SAP早期,双歧杆菌等有益菌丰度降低,其对致病菌的抑制作用减弱,导致大肠杆菌等致病菌定植增加。

(4)免疫屏障

  • 研究发现,AP患者多项免疫、炎症因子水平升高。

  • 致病菌穿越上皮屏障的过程会激活免疫释放促炎因子,加重屏障损伤,形成恶性循环加剧细菌易位、扰乱菌群。

02 SIBO加剧AP

研究显示合并SIBO的AP患者病情更重,器官衰竭更显著,且呼出气H₂、CH₄升高与高血糖风险增加相关,而高血糖是AP病情恶化的指标之一,这些结果均表明SIBO会加剧AP病情进展

SIBO加剧AP的机制包括以下2种:

2.1 肠道菌群失调

SIBO和AP患者的肠道菌群变化均可概括为菌群多样性降低、有益菌丰度降低、致病菌丰度升高。两者的肠道菌群特征如下表。

  • 有益菌双歧杆菌、普雷沃氏菌等短链脂肪酸(SCFAs)主要产生菌丰度显著降低,致SCFAs生成减少,损害肠道屏障并加剧菌群失调与炎症反应。肠道菌群变化与炎症细胞因子均关联AP病情严重程度。

  • 致病菌会介导免疫反应,激活相关通路引发炎症风暴,损伤肠上皮紧密连接,通过多条通路进一步损害肠上皮,促进细菌向远端器官易位,加重AP病情进展。

2.2 细菌易位

肠道菌群失调继发的细菌易位也会加剧AP进展。

多项研究表明AP进展中存在细菌易位(BT),39.4%急性坏死性胰腺炎(ANP)患者手术样本可培养出肠道菌群,外周血中易位菌主要为大肠杆菌等肠道致病菌,部分菌群在胰腺与回肠的丰度存在相关性,提示其从肠道易位至胰腺。

三、AP潜在治疗方案

SIBO是AP病情进展的危险因素,肠道细菌易位(含肠道屏障破坏)是二者关联的中间环节。恢复肠道菌群及肠道屏障稳定性对AP患者具有重要意义,早期干预SIBO、细菌易位或能减少AP并发症,不过还需要进一步研究验证。相关干预措施探索如下:

01 利福昔明

多项研究显示利福昔明对AP具有治疗价值,其可缩短患者中位住院时间降低感染性胰腺坏死发生率,还能减轻AP模型大鼠胰腺损伤并减少肠道细菌腹腔扩散。

利福昔明具有广谱抗菌作用,不被胃肠道吸收,抗菌活性佳且耐药性、毒性低。不过抗生素的使用也存在风险,包括可能增加耐药菌、真菌感染风险。

02 益生菌

随机对照试验发现,早期肠内营养中添加益生菌,可减少胰腺坏死、手术干预及感染并发症,并显著缩短住院时间。动物研究佐证益生菌对AP有效:AP模型大鼠使用益生菌后组织学评分改善,胰腺病理损伤减轻,感染并发症及死亡率均降低。

不过部分研究者持怀疑态度,双盲试验及荟萃分析未发现益生菌能改善SAP患者肠道通透性、死亡率及 ICU 住院时间,甚至有试验显示其或升高 AP 患者死亡率。

益生菌疗效或存个体差异,需开展更多大样本研究,兼顾病因、菌株等多类因素。

03 粪菌移植(FMT)

研究显示,FMT能提高AP模型小鼠微生物多样性,减轻胰腺组织损伤,降低AP血清标志物水平。

不过部分AP模型动物试验中,FMT未显示出有益效果。FMT在AP中的具体作用仍需进一步研究。

04 肠内营养

最新SAP管理指南推荐尽早使用肠内营养,其可降低AP患者术后脓毒症风险,改善急性期反应与病情评分

动物实验证实短肽肠内营养能改善肠道微循环、预防细菌易位,在黏膜屏障保护方面的优势是其成为AP治疗推荐方案的核心原因。

05 奥曲肽

病例对照研究显示,奥曲肽可降低AP患者的死亡率和并发症发生率

临床研究显示,奥曲肽可刺激肠道动力,诱导小肠产生MMC样运动,改善肠道动力障碍并减少细菌过度生长,这或为其抑制AP恶化的机制之一。

06 丁酸盐

丁酸盐作为短链脂肪酸的一种,具有稳定肠道屏障、增强黏膜免疫功能、恢复肠道微生物平衡等有益作用。

动物实验表明,丁酸盐可降低ANP模型小鼠血清内毒素水平与死亡率,改善SAP模型小鼠胰腺病理、降低炎症因子,还能恢复SAP大鼠肠道菌群结构,上调紧密连接蛋白、恢复黏蛋白分泌,保护肠道屏障并减少细菌易位,降低AP死亡率。

四、总结

AP的发展与SIBO引发的肠道菌群失调密切相关,SIBO可由小肠动力异常、肠道屏障功能障碍引发,AP会通过上述途径促进SIBO发生,而SIBO又会通过细菌易位加剧AP病情。

靶向SIBO、肠道菌群易位的干预措施或能改善AP病情,包括以利福昔明为主的抗生素、益生菌、粪菌移植、肠内营养、奥曲肽以及短链脂肪酸等;不过还需要更多研究以明确其影响及风险。

【参考资料】

Cui X, Guo H, Liu Z, Lei Y, Wei Y, Sun G, Zhang D, Hao J, Zhang D, Liu X. The intricate interplay between acute pancreatitis and small intestinal bacterial overgrowth: Unraveling the unknown. Clin Nutr. 2025 Aug;51:362-372.