肠道微生物与IBS患者的菌群分析

（一）小肠细菌过度生长

小肠细菌过度生长（small intestinal bacteria overgrowth，SIBO）是指小肠内（主要是空肠及回肠）菌群数量增加及种类发生改变。正常人的近端小肠相对无菌，有许多种内源性防御机制能够防止小肠细菌过度生长，如胃酸造成的低pH，胃肠道的蠕动，完好的回盲瓣，肠道分泌的免疫球蛋白及胰液、胆汁的抑菌作用等。如果这些机制受到破坏，患者小肠的细菌就会发生过度生长，进而出现腹胀、腹泻、体重减轻及营养不良等症状。如果近端小肠内细菌数量超过105/mL，即可称为SIBO。大量研究表明，SIBO与IBS关系密切。研究发现，在IBS患者组中葡萄糖呼气试验（glucose breath test，GBT）阳性率为31%，而健康对照组中GBT的阳性率仅为4%。使用乳果糖呼气试验检测IBS患者的结果显示IBS患者组的SIBO阳性率为84%，而健康对照组的阳性率仅为20%。有报道称白细胞介素-1受体拮抗剂（IL-1RA）基因多态性与IBS患者的SIBO有关，IL-1α和IL-1β水平增高者可伴有SIBO，IL-1β水平增高者主要表现为腹胀和粪便松散（Bristol 6型）。有研究者比较了不同类型IBS的SIBO发生率，发现IBS-CSIBO发生率高于IBS-D，不同类型IBS患者的奶、肉、水果、蔬菜、糖果和咖啡摄入量与SIBO无相关性。研究发现，对IBS患者行GBT检测后，SIBO阳性率为46%，其中IBS-C患者检出甲烷的比例高于IBS-D患者，而IBS-D患者检出氢的比例高于IBS-C患者。上述结果提示产甲烷细菌可能更易导致IBS-C，而产氢细菌则更易导致IBS-D。35%的IBS患者肠道内存在产甲烷菌，这些患者一般有便秘症状。研究发现，慢传输型便秘患者的甲烷短杆菌检出率显著高于正常传输型便秘患者和对照者；在非IBS慢性便秘患者中，产甲烷菌可改变结肠传输，但与粪便性状无关。甲烷短杆菌与IBS症状的关系有待深入研究。

（二）结肠菌群失调

IBS患者与健康人的结肠菌群在细菌数量、种类及比例方面均有显著差异。早年间，研究者通过传统的细菌培养法发现IBS患者粪便中双歧杆菌的数量明显减少，而肠杆菌数量明显增加，双歧杆菌/肠杆菌（B/E）＜1。对IBS患者和健康人粪便中菌群的变化用PCR方法进行分析后发现，双歧杆菌属数量显著减少，韦荣球菌、铜绿假单胞菌和多形拟杆菌数量显著增加，而且铜绿假单胞菌相对于其他细菌数量较多。此外，采用PCR-DGGE技术并通过产生条带数量的多少来估计IBS和健康人之间拟杆菌属是否有差异，结果表明IBS条带数明显少于健康人，说明IBS肠道中所含拟杆菌属较健康人明显减少；且Shannon指数也明显低于健康人，说明IBS肠道菌群的多样性较健康人显著降低。(www.xing528.com)

随着科技的进步和研究的深入，国内外研究者发现不同IBS亚型的患者肠道菌群变化也有不同的表现特点。通过实时定量PCR方法发现腹泻型IBS患者粪便中乳酸杆菌的数量明显降低，而便秘型IBS患者粪便中韦荣球菌的数量明显增高。通过粪便细菌培养，发现腹泻型IBS患者双歧杆菌及乳酸杆菌数量明显减少；便秘型IBS患者拟杆菌数量明显增加；混合型IBS患者肠杆菌数量明显增加，乳酸杆菌数量明显减少。研究发现，便秘型IBS患者肠道内乳酸杆菌及双歧杆菌数量的减少程度不及腹泻型，因此便秘型IBS患者肠道内上述两种正常定植菌的数量较腹泻型为多。通过观察发现腹泻型IBS患者肠道中放线菌门与拟杆菌门丰度降低，变形菌门和厚壁菌门丰度增加；另有多项研究显示腹泻型IBS患者肠球菌、大肠埃希菌及多形拟杆菌的数量增加，双歧杆菌属和乳酸杆菌属减少。便秘型IBS患者中拟杆菌、肠杆菌、韦荣球菌及铜绿假单胞菌增高，双歧杆菌、乳酸杆菌类杆菌降低；混合型IBS患者中大肠埃希菌、拟杆菌增加，双歧杆菌、乳酸杆菌减少，不定型IBS患者肠杆菌增加，乳杆菌减少。整体来说，IBS患者肠道内第一类的双歧杆菌和乳酸杆菌数量明显减少。

（三）肠道菌群代谢活性改变

肠道菌群代谢产物主要包括甲酸、乙酸、丙酸及丁酸等SCFA（短链脂肪酸）以及氢气和甲烷等。SCFA是一些膳食纤维和抗性淀粉等不易消化的化合物在结肠中经厌氧菌（如乳酸菌、双歧杆菌等）发酵产生，其中乙酸、丙酸、丁酸的含量最高，是肠道中主要的SCFA。SCFA的种类和数量受到肠道菌群和宿主生理状态等多种因素的影响，因此可以通过检测患者SCFA的种类和数量来推测相应肠道菌群的丰度和多样性，继而判断患者与健康人肠道菌群的不同。采用气相色谱分析方法对IBS患者和健康人粪便样品中的SCFA（包括乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸和异戊酸）含量进行测定，结果提示IBS粪便中丁酸的含量显著降低，而丙酸含量无显著变化，且丁酸和丙酸在IBS以及各亚组间的显著性差异最具诊断性质，可以作为诊断IBS有效的生物标记。经过对IBS和健康人粪便中SCFA（包含乙酸、丙酸、丁酸和乳酸）含量分析，发现SCFA的总量在IBS与健康人之间没有显著差异，但是在IBS各亚型之间显现出差异性，IBS-C粪便中SCFA（包含乙酸、丙酸、丁酸和乳酸）的含量明显低于IBS-D、IBS-M和健康人。