脑卒中长期卧床患者的微生态特征和药物干预的影响

摘要

背景:脑卒中的高发病率、高致残率已经是人类社会的一大负担。长期卧床是很多卒中后患者的不良结局，脑卒中后长期卧床患者，由于饮食、活动、精神、药物治疗等因素，极易出现便秘、腹泻等肠功能紊乱症状，而肠功能紊乱又是脑卒中患者预后不良的危险因素。有关脑卒中卧床患者并发便秘的确切机制不清，便秘常常由肠道功能紊乱引起，而肠道功能紊乱与肠道菌群有密切关系。由肠道菌群和其宿主相互作用影响形成的肠道微生态，是人体最大的微生态系统。肠道微生态在人类健康与疾病中的重要作用日益受到各相关专业领域的重视，已成为近年的研究热点。由于体内微生物-肠-脑轴的存在，肠道微生物与中枢神经系统(central nervous system，CNS)疾病密切相关。首先，肠道微生物产生的炎症因子可直接作用于大脑或者直接激活脑内的下丘脑-垂体-肾上腺轴;其次，肠道微生物还参与色氨酸代谢，可以影响人体5-羟色胺的含量;而且，某些肠道细菌还能够直接分泌或合成某些神经递质或者神经营养因子，直接影响CNS功能。目前相关研究已开始涉及脑卒中、阿尔茨海默病(Alzheimer's disease，AD)、多发性硬化(multiple sclerosis，MS)、帕金森病(Parkinson disease，PD)等多种神经系统疾病。 益生菌制剂作为新兴的一种生物制品，已经越来越多地引起医药界的重视，并为多种疾病的治疗提供了相应的辅助甚至替代的方法。益生菌制剂，除对消化系统症状的改善作用外，还在免疫调节、抗衰老、参与物质代谢、抗肿瘤等方面有不小作用，目前已经成为研究热点。其对肠道微生态系统的重建作用也日益受到重视。维持肠道菌群的稳态，重建失衡的肠道菌群，对健康以及疾病的治疗有重要意义。 目的:初步探讨脑卒中后长期卧床患者肠道菌群特征，比较其与正常老人肠道菌群的异同点;针对有便秘、腹泻症状的卒中后卧床患者，应用益生菌制剂干预，观察干预后患者肠道症状的改善情况及其肠道菌群的多样性改变，评估干预前后患者神经功能改善情况。 方法:自2017年9月至2018年8月共纳入40例中-重度脑卒中后长期卧床患者，NIHSS评分＞10分，均有长期便秘或反复腹泻病史，随机分为非益生菌治疗组(Non probiotic treatment，NPT n=20)和益生菌治疗组(Probiotic treatment，PT n=14后期脱落6例)，同时，选取20例的健康老人作为健康对照组(Health control，HC)。NPT为常规治疗组，PT组在常规治疗的基础上口服酪酸梭菌（阿泰宁）3粒Bid。治疗8周后留取大便标本，对取样本采集DNA，提取并建立16S rDNA的序列扩增子文库，运用高通量测序平台测序分析样品的肠道菌群多样性的变化;同时对PT组治疗前后进行NIHSS评分，评估患者的神经功能改善情况。 结果:1.使用Uparse软件对测得序列进行聚类，OTUs的均值三组分别为:HC组150，NPT组128，PT组242。 2.在门水平，HC组有9个不同的相对丰度＞0.01％门类，前五位分别为Bacteroidetes、Firmicutes、Actinobacteria、Fusobacteria、Proteobacteria,NPT组有11个不同的相对丰度＞0.01％门类，前五位分别为Firmicutes、Bacteroidetes、Proteobacteria、Actinobacteria、Euryarchaeota;PT组有10个不同的相对丰度＞0.01％门类，前五位分别为Bacteroidetes、Firmicutes、Proteobacteria、Verrucomicrobia、Actinobacteria、Fusobacteria。相对于HC组，NPT组肠道菌群的Proteobacteria比例由3％升至20％,而Bacteroidetes比例由43％下降为30％,PT组Proteobacteria比例降至7％，而Bacteroidetes比例由30％增加到58％。 3.在属水平上占总数1％以上的共有21个属，前5位分别为:Bacteroides（拟杆菌属25.2％）、Parabacteroides（紫单胞菌属8.7％）、Alistipes(7.5％)、Escherichia（含大肠杆菌的埃希氏菌属6.7％）、Clostridium_XIVa(梭状芽胞杆菌属XIVa3.3％)，排名前五的菌属占总菌数的51.4％。与HC组相比，NPT组肠道菌群的丰度明显降低的有:Bifidobacterium、Lactobacillus、Faecalibacterium，丰度明显升高的有:Bacteroides、Enterococcus、Escherichia、Alistipes。与NPT组相比，PT组丰度明显升高的有:Bifidobacterium、Lactobacillus、Faecalibacterium、Escherichia。丰度明显降低的有:Bacteroides、Enterococcus。 4.益生菌制剂使用后，PT组便秘发病率降为14％，NPT组仍有65％，两组比较有统计学意义(p＜0.05)，PT组治疗后NIHSS评分较治疗前改善，差异有统计学意义(p＜0.05)。 5.NPT组较HC组肠道菌群在属水平上显示，另枝菌属(Alistipes)水平升高，普拉梭菌属(Faecalibacterium)水平降低。 结论:卒中后卧床患者较之正常老人，肠道菌群的丰度及多样性明显降低;益生菌制剂能够缓解脑卒中后长期卧床患者便秘及腹泻的发生率，同时，益生菌可显著改善肠道菌群的丰度及多样性;益生菌制剂的应用，可改善卒中后卧床患者的神经功能。

目录

声明

摘要

符号说明

文献综述

1．人体肠道微生态

2老年人肠功能紊乱与肠道微生态

3神经系统病变与肠道微生态

4肠道菌群的检测方法

一、材料与方法

1．研究对象

2．研究方案

3实验材料

4实验方法

5数据统计方法

二、研究结果

1．1一般资料

1．2消化道症状评价

1．3神经功能评定

2．肠道菌群物种及其丰度

3．肠道茵群分类学和群落结构分析

三、讨论

1．脑卒中长期卧床患者的肠道微生态特征

2．益生菌制剂对脑卒中长期卧床患者肠功能紊乱的临床治疗效果

3．益生菌制剂对肠道微生态的影响

四、研究结论

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文

学位论文评阅及答辩情况表