细菌移位是活细菌或其产物穿过肠屏障进入其他器官或循环系统的现象。在这两种动物模型中都有细菌肠道移位的报道，临床试验经常伴随急性胰腺炎，并被认为与患者的预后有关，特别是在重症急性胰腺炎中。因此，急性胰腺炎肠道细菌移位的机制已成为近年来研究的热点。本文综述了急性胰腺炎中细菌移位的研究进展，探讨了可能的作用机制，并对急性胰腺炎中细菌移位的检测方法进行了综述。
介绍
急性胰腺炎（AP）是一种常见的急性腹部疾病，可以是轻微的或短暂的，但也可以是严重的、严重的或致命的疾病。最高风险组的死亡率20%，最低风险组的死亡率1%。重症急性胰腺炎（SAP）在胰腺感染患者中的死亡率明显高于非胰腺感染患者。胰腺感染是晚期SAP患者的主要死亡原因。据认为，胰腺或胰周组织的感染主要是由肠道细菌移位（BT）引起的。因此，BT在AP中的作用机制已成为近年来研究的热点，现就其研究进展作一综述。本文概述了AP中发现的BT，确定了可能的作用机制，概述了AP中检测BT的方法，并重点介绍了需要进一步研究的领域。本综述中提供的这些信息有助于更加有针对性地了解BT在AP中的作用，并确定可能允许更有效诊断和治疗以降低患者死亡率的潜在途径。
BT是肠道细菌和/或它们的内毒素穿过肠粘膜屏障进入肠系膜淋巴结和门静脉系统，然后进入全身循环和肝脏、脾脏、肺和其他器官的过程。在临床检查的早期，BT的检测主要依赖于体外培养。由于技术方法的限制，使用传统培养方法进行检测时，患者的血液培养通常为阴性。因此，BT的概念直到20世纪90年代才被临床医生广泛认可，当时MacFie等人报告近端肠道定植与BT和脓毒症发病率的增加有关。鉴定出的生物体的共性支持脓毒症的肠道起源假说。由于体外培养的肠道细菌数量很少（30%），所以血液培养通常只包含一种细菌。很长一段时间以来，很少有病例从病人身上分离出两种或两种以上的细菌。因此，长期以来人们认为肠源性感染是由单一或极少数几种细菌通过肠道易位引起的。然而，细菌清除后疾病加剧和死亡的病理生理机制表明，参与BT的细菌数量被低估了。细菌srdna分子技术的发展为BT谱的研究提供了有力的工具，DNA指纹技术被用于脓毒症的鉴定。患者外周血细菌检测发现肠道BT对患者外周血的影响,作为肠源性感染的主要特征，这表明BT在脓毒症患者中可能广泛存在，并改变了我们对BT概念的理解。更重要的是，高通量测序和其他方法已经被应用于通过srdna分析研究外周血细菌。最近，对SAP患者血液和中性粒细胞相关细菌的初步描述被报道，为血液微生物的存在提供了新的证据。
BT在急性胰腺炎中的应用
从20世纪80年代开始，研究人员发现肠道细菌是大多数与AP相关的胰腺和胰周感染的致病菌。在这一发现之后，研究人员利用动物实验证实了这一现象。AP在大鼠体内引起全身细菌定植，可能是BT的结果。啮齿动物AP胰腺的细菌感染在最初几天增加，其可能性与疾病的严重程度相关。质粒标记证实了BT在犬胰腺炎中的作用；在猫体内，大肠杆菌可以通过血流、从结肠壁回流到胰管传播到胰腺。BT在AP大鼠中是一种早期现象，最初由革兰氏阳性菌引起，后来又由革兰氏阴性菌引起，与胰腺损伤的严重程度有关。犬急性坏死性胰腺炎（ANP）可发生微生态紊乱，肠道革兰氏阴性菌的过度生长成为胰腺和胰周感染的来源。年，Cicalese等人采用荧光微球法报道了AP大鼠感染性胰腺并发症的肠道微生物来源。这一证据得到了患者发现的支持，SAP患者中肠道细菌在胃内定植的发生率明显较高。肠内细菌与AP的大多数败血症并发症有关，重症胰腺炎患者可能更容易出现肠屏障功能受损。此外，胰腺炎，尤其是重症胰腺炎，可导致全身内毒素血症。SAP患者早期肠道通透性增加并与内毒素血症相关；革兰氏阴性肠道菌是胰腺坏死和随后脓毒的主要感染原因。最近，用srdna测序法检测了SAP患者血液中的BT。细菌DNA可以鉴定AP患者血清中的弗氏柠檬酸杆菌和铜绿假单胞菌。此外，产气荚膜梭菌被认为是坏死性胰腺炎的重要病因。AP患者的转位细菌主要由来自肠道的机会性病原体组成，包括大肠杆菌、福氏志贺菌、肠杆菌科细菌、Lwofii不动杆菌、凝固酶芽孢杆菌和屎肠球菌。
AP中BT的肠道来源
自从BT在AP中被发现以来，研究人员已经通过动物实验来探索潜在的细菌来源。大鼠胰腺感染细菌的来源似乎来自大肠或回肠末端。荧光细菌从小肠腔转移到胰腺为胰腺炎感染性并发症的肠道起源假说提供了大量的实验证据。来自肠腔的BT也被认为是导致胰腺坏死的主要细菌来源。胰腺炎严重程度与小肠细菌过度生长之间的相关性表明，小肠近端在坏死性胰腺感染中起着重要作用。实验性AP导致肠壁肠腔早期内毒素移位，从而导致肠源性内毒素进入肠系膜淋巴结、肝和肺。多个AP动物实验和临床AP患者试验支持了小肠是AP胰腺病原体的主要来源的理论。使用庆大霉素和多霉素B，Fritz等人对大鼠进行选择性肠道净化，发现来自结肠的BT比来自小肠的易位少。因此，小肠似乎是感染性胰腺坏死肠内细菌的主要来源。临床研究发现，口服肠道净化治疗可以显著降低AP中BT的发病率和随后的胰腺感染，这表明可能会发生小肠BT。在AP中，预防性全结肠切除术会导致小肠细菌过度生长，这与胰腺BT增加有关。这些研究表明AP中有多种BT来源，大多数来源于肠道。
急性胰腺炎肠屏障功能障碍
动物模型和临床患者均存在肠屏障功能障碍。在大鼠中，AP诱导后早期肠道通透性增加，肠道吸收能力下降，同时伴有全身低血容量和肠缺血。患者SAP的严重程度与肠粘膜通透性有关。多型核中性粒细胞衍生的基质金属蛋白酶-9增加大鼠SAP的肠屏障功能障碍和细菌移位。在SAP中，炎症因子如TNF-a的瀑布式释放导致肠粘膜缺血再灌注损伤，导致严重氧化应激、caspase-3通路激活和肠粘膜严重凋亡。
细菌感染可能通过加重组织屏障功能的改变，在AP多器官衰竭的发展中起作用。氧化应激发生在AP诱导的肠屏障功能衰竭期间，损伤未固定的黏液层。肠缺血再灌注是AP的重要病理生理过程。大鼠或恒河猴小肠粘膜上皮损伤的后果比结肠严重，肠粘膜厚度和绒毛高度明显低于结肠。MerilEurainen等人发现在AP猪中，AP的超微结构异常出现在结肠的早期，其损伤似乎比空肠更严重。ANP患者的肠道形态改变，粘膜肥大细胞减少。上皮细胞损伤似乎包括线粒体损伤和紧密粘连连接的开放，这些在坏死性胰腺炎中更为明显。
AP肠道免疫抑制
大鼠SAP早期出现肠免疫抑制，这可能是细菌和内毒素移位的主要原因。AP导致局部和全身细菌清除失败，菌血症的发生率和死亡率与疾病的严重程度成正比：这表明AP患者的全身免疫系统发生了显著变化，对病原菌的有效反应存在困难。T淋巴细胞，特别是CD4tT细胞，在小鼠急性实验性胰腺炎的组织损伤发展中起着关键作用，大鼠AP巨噬细胞杀伤能力下降。自相矛盾的是，在疾病的后期观察到对脓毒症的易感性增加，这可能是由于免疫功能受损所致。
在急性胰腺炎早期，与对照组相比，总T细胞数和T细胞亚群计数显著减少。轻、重症胰腺炎时循环淋巴细胞、T淋巴细胞、CD4和CD8T淋巴细胞亚群均降低。重症胰腺炎患者CD4:CD8比值不变，白细胞介素2受体表达中位数增加，提示淋巴细胞活化。AP患者早期对有丝分裂原刺激的外周血淋巴细胞增殖反应减弱。白细胞过度活化和吞噬功能受损可能与SAP并发症的发生有关。AP在人类中的特征是外周血T淋巴细胞和B淋巴细胞显著减少。与器官功能障碍相关的AP与血淋巴细胞信号异常有关。重症胰腺炎患者外周血CD19细胞的早期激活受损。急性胰腺炎早期CD4、CD25、cd高细胞检测非多器官功能衰竭具有良好的特异性，其临界值为6.41%。自然杀伤细胞（NK）较少的患者可能有发生继发感染的风险。当受到脂多糖刺激时，NK细胞改变其分泌状态；这可以通过AP和全身炎症反应综合征中NK细胞的细胞重编程来解释。
早期AP患者血Th1细胞因子的检测可以预测疾病的严重程度。和淋巴细胞相关的细胞因子可能是监测AP的合适标记物。单核细胞分泌TNF-a、IL-8和IL-6的增加与全身AP并发症的发生有关。细胞免疫系统的放松调节是导致SAP和ANP的关键事件。IL-6和移行抑制因子可作为并发症的早期预测因子。在AP中，无论疾病严重程度如何，都可以观察到高水平的IL-22血浆，但是IL-22在AP中的有益或有害作用需要进一步研究。相反，严重急性胰腺炎与IL-6、IL-10和IL-1ra水平升高有关。SAP患者存在免疫失衡，然而，分泌的IL-17A不与感染性胰腺坏死引起的全身脓毒症有关，这是AP的第二阶段，即所谓的“第二次发作”。免疫失调存在于SAP的发展和进展中；它可能在SAP患者的感染和器官功能障碍中发挥重要作用。AP患者的细胞免疫发生了变化；这些变化可能预示着继发性免疫缺陷的可能发展。早期过度的免疫反应和随后的免疫缺陷与继发性SAP感染密切相关。
急性胰腺炎的肠道细菌性疾病
轻度AP患者和SAP患者的肠道菌群变化最频繁，与炎症显著相关，表明肠道菌群可能参与AP的进展。肠屏障功能衰竭后肠道细菌和内毒素的移位是导致急性胰腺炎严重程度的一个关键事件；小肠细菌过度生长在慢性胰腺炎患者中很常见，它会加重他们的症状并导致营养不良。此外，Soares等发现抗生物素导致小肠微生物群失衡，SAP中出现BT。SAP肠道微生态失调是该病后期肠道感染的重要原因。引起患者肠道菌群失调的主要原因是（1）SAP中Cajal间质细胞功能减弱。因此，患者常伴有肠动力障碍或麻痹性肠梗阻；肠道梗阻不被认为是脓肿引流，过多的生长抑制会损害有益细菌的定植。（2）SAP患者在发病早期常出现肠道灌注不足，主动液体复苏导致肠道缺血再灌注损伤。肠缺血再灌注的发生往往伴随着肠道菌群的紊乱，以及肠屏障功能的损害。（3）SAP患者长期禁食和下胆管阻塞导致胆汁分泌显著减少，或无法有效分泌到肠道。研究人员报告说，胆盐中的脱氧胆酸可以选择性地抑制肠道革兰氏阴性菌（类杆菌，梭杆菌、乳酸杆菌和肺炎链球菌），以及可变比例损害正常肠道菌群平衡，从而增加BT。（4）最后是胰液的抗菌活性。
AP可能的BT途径和机制
BT的路线尚未确定。关于AP中BT的途径，有几种不同的观点，包括血细胞易位，经腹膜易位，腹水，淋巴源性易位，从结肠经壁易位，并通过回流进入胰管。在急性胰腺炎期间，血液、腹腔液和肠系膜淋巴结可能是细菌从肠腔传播的主要途径。腹水和淋巴系统可能是早期SAP中BT的重要通道。很明显，AP中肠道BT的确切途径尚不完全清楚，似乎有许多途径，但肠屏障功能损害是所有潜在途径的共同门。
肠道BT在AP中的作用机制如下：一是破坏机体的生态屏障和多种胃肠道多肽的分泌，损伤Cajal间充质细胞；受损的肠道运动神经元减少了排便。并损害肠道运动。导致肠道细菌过度生长。第二，机械屏障受损，肠道通透性增加。局部和全身细菌清除受损由于急性胰腺炎时肠道微循环灌注障碍。活性氧代谢产物的增加导致肠粘膜氧化应激反应，肠上皮细胞凋亡，肠粘膜损伤，肠粘膜层变薄，紧密连接蛋白表达减少。以及增加的毛细渗透性。第三，免疫屏障受损，分泌性免疫球蛋白A（sIgA）降低；这些变化降低了肠道抵抗殖民的能力。上述三种屏障中的任何一种都可能导致BT。AP中败血症发生的一个可能机制似乎是肠道运动能力下降，随后本地微生物区系被破坏，随后BT被促进到肠系膜淋巴结，然后转移到远处。细菌DNA促进了胰腺星状细胞的迁移和增殖，并提示细菌DNA可以通过tollike受体启动和维持胰腺炎症和纤维化。最近的一项研究报道，AP的起始免疫反应可能是由T-Helper17途径介导的。
AP中BT的检测方法
肠BT检测是SAP患者常用的检测方法。检测方法不断更新。在传统诊断中，对手术中获得的坏死材料进行细菌学检测。或通过经皮细针抽吸进行细菌培养。然而，大约70%的肠道细菌无法通过传统和正规的培养方法检测到。因此，分子生物学方法被用于肠道微生物的研究，因为它不依赖于传统的培养方法。聚合酶链反应（PCR）可检测SAP患者血液中细菌的存在。因此，该方法与变性梯度凝胶电泳结合使用，在预测脓毒症发病率和评估SAP患者方面具有潜在的非常有用的工具。PCR测序用于检测和鉴定AP患者血清中的细菌DNA。实时聚合酶链反应（Real-timePCR）克服了传统培养方法细菌检测的缺点，其结果与细菌培养的结果一致。罗杰斯等人采用数字PCR和Illumina-MiSeq方法评估胰十二指肠手术患者粪便、胰液、胆汁和空肠中的细菌丰度和多样性；在所有样本中检测到细菌，并在不同的身体部位发现干扰。在这项研究中发现的物种和多样性比以前的研究中发现的要多。分子生物学方法的出现和发展为SAP肠道BT的早期诊断提供了可能。
结论
BT在AP中起着重要作用。可能的途径和机制之前已经报道过，但还没有很好的理解，需要进一步的说明。从AP患者的预后来看，所有AP血样中均未发现BT，提示AP患者BT的途径或机制不同。为了更好地了解BT在AP中的作用途径和机制，还需要进一步的研究。例如，AP患者的肠道微生态尚未完全建立，这会导致对环境因素的敏感性和过度活动的应激反应；明确免疫系统成熟度是否能预测疾病的发病率和预后将在这一研究领域具有重要意义。此外，未来的研究应集中在分析的AP病例中未检测到BT的原因。确定这些差异是由于个人免疫状况、肠粘膜薄或以前受损，还是由于不同器官血液循环的差异造成的，将提供有价值的知识。阐明基因因素是否影响个人免疫系统，目前未知的基因缺失、突变或错误的基因翻译是一个潜在的因素，也是未来研究的有效途径。由于AP中BT常伴有多器官功能衰竭，因此还应确定BT到达特定器官的途径，以及不同的转位途径是否决定了AP的严重程度或患者的预后。与传统方法相比，基于srdna的实时PCR和高通量测序已经检测到更多的物种；但是，还需要更多的研究来更好地了解AP细菌易位的关键物种。免疫调节可能是改善SAP预后的一种方法，但其机制仍不清楚。由于T细胞、Th细胞、Treg细胞和多种细胞因子与免疫应答相关，因此需要进行广泛的研究来阐明这些机制，尤其是在临床试验中。
最后，短链脂肪酸（SCFA）被认为是肠道内的代谢物，因此细菌DNA可能诱发炎症。SCFA在AP中的作用不包括在评审中。要全面了解AP中的BT，需要结合生化和分子生物学技术，以便进行更有效的诊断和治疗，从而降低患者死亡率。
---CritRevMicrobiol.Sep-Nov;45(5-6):-.
预览时标签不可点