邓明惠，辜依海，侯 轩，王 辉，刘 海

陕西省汉中三二〇一医院：1.微生物免疫科；2.影像科，陕西汉中 723000

肠道微生物与人体内正常的免疫细胞处于动态平衡状态，该种平衡状态被破坏后，势必会造成优势菌群数量的下降，病原微生物数量显著上升，最终造成患者的肠道临床症状的产生[1]。在对社区获得性肺炎(CAP)患者的治疗中，抗菌药物的大量使用极易造成正常肠道菌群的破坏[2]。临床主要采用β-内酰胺类抗菌药物对小儿CAP患者进行治疗，该类药物主要包括青霉素以及头孢菌素[3]，其主要通过对病原菌的胞壁黏肽合成酶发挥抑制性作用，造成细菌的细胞壁的损伤，菌体发生膨胀并裂解[4]。CAP患者应用β-内酰胺类抗菌药物后，由于肠道菌群的代谢产物小分子有机酸水平发生变化，同时95%的小分子有机酸被结肠上皮细胞吸收进入宿主，可能进一步造成机体损伤[5]。本研究主要分析了β-内酰胺类抗菌药物对CAP患儿肠道菌群多样性及肠道菌群代谢能力的影响，旨在为临床治疗提供依据,现报道如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 选择2018年1月至2019年12月在本院治疗的120例CAP患儿为研究对象，纳入标准：(1)均符合CAP诊断标准[6]；(2)年龄在3岁以下；(3)均使用β-内酰胺类抗菌药治疗3～5 d。排除标准：(1)肠易激综合征患儿；(2)功能性消化不良患儿；(3)消化道器质性病变患儿；(4)功能性便秘患儿。

120例患儿中男66例，女54例；年龄1～3岁，平均(2.11±1.02)岁；使用头孢美唑患儿29例，头孢呋辛27例，头孢曲松33例，头孢哌酮31例。β-内酰胺类抗菌药物使用时间为3～5 d，平均(4.55±2.12)d。所有患儿家属均签署知情同意书，且本研究经伦理委员会论证通过。

1.2方法 收集所有患儿治疗前以及治疗后3 d的粪便标本，称取0.22 g提取DNA，提取DNA采用QLAamp STOOL mini kit试剂盒。同时对患儿粪便中肠道微生物的DNA 16s rDNA V3高变区域进行PCR扩增，扩增中上游引物设定为5′-CGC CCC GGG CGC GCC CCC GGG CGC GGG CGC GCC CAC GCG-3′，下游引物设定为5′-ATT ACG CGT GCG TAC-3′。PCR扩增条件：94 ℃ 2 min，94 ℃ 30 s，60 ℃ 30 s，70 ℃ 30 s，30个循环；72 ℃延伸5 min。扩增完成后，及时对扩增标本进行微生物菌群多样性分析(DGGE分析)，分析完成后，采用SYBR GREEN进行染色，染色30 min后，使用紫外透射仪器对患儿的凝胶色带进行观察，分析其优势条带。

肠道菌群代谢能力分析：采用气相色谱仪分别对粪便的短链脂肪酸总量以及其主要组成成分异戊酸、乙酸、戊酸、丙酸、异丁酸、丁酸等进行分析。

1.3观察指标

1.3.1治疗前后菌群丰度比较 参照文献[7]，分别对粪便的不动杆菌属、肠球菌属、颤螺菌属、埃格特菌属、奇异菌属、双歧杆菌属、Dorea、乳酸菌属、链球菌属、萨特菌属、韦荣球菌属的菌群丰度进行比较。

1.3.2治疗前后的肠道菌群菌属比较 分别对治疗前后的不动杆菌属、肠球菌属、颤螺菌属、埃格特菌属、奇异菌属、双歧杆菌属、Dorea、乳酸菌属、链球菌属、萨特菌属、韦荣球菌属的优势条带进行分析。

1.3.3肠道菌群代谢能力分析 分别对治疗前后粪便中异戊酸、乙酸、戊酸、丙酸、异丁酸、丁酸等成分进行比较。

2 结 果

2.1治疗前后菌群丰度比较 与治疗前比较，治疗3 d后，粪便中不动杆菌属、肠球菌属、颤螺菌属、埃格特菌属丰度均显著升高，奇异菌属、双歧杆菌属、Dorea、乳酸菌属、链球菌属、萨特菌属、韦荣球菌属的菌群丰度均显著下降，差异有统计学意义(P<0.05)，见表1。

表1 治疗前后菌群丰度比较[%，M(P25，P75)，n=120]

时间Dorea乳酸菌属链球菌属萨特菌属韦荣球菌属治疗前2.45(1.38,3.59)11.270(8.640,13.590)25.89(24.56,28.56)0.760(0.610,0.890)2.45(1.56,3.01)治疗后0.68(0.52,0.77)0.010(0.006,0.014)5.99(4.56,6.87)0.010(0.007,0.014)0.50(0.38,0.59)Z15.3323.67542.53937.30617.581P<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001

2.2肠道菌群种属比较 治疗前后，不动杆菌属、肠球菌属、颤螺菌属、埃格特菌属、奇异菌属、双歧杆菌属、Dorea、乳酸菌属、链球菌属、萨特菌属、韦荣球菌属的优势条带相似度之间的差异无统计学意义(P>0.05)，见表2。

表2 肠道菌群种属比较

续表2 肠道菌群种属比较

2.3肠道菌群代谢能力分析 治疗后，患儿粪便中乙酸水平显著高于治疗前，异戊酸、戊酸、丙酸、异丁酸、丁酸水平显著低于治疗前(P<0.05)，见表3。

表3 肠道菌群代谢能力分析

3 讨 论

肠道菌群平衡对于机体维持健康状态具有重要的意义。任何肠道菌群失调，都可能造成肠道细菌的生长紊乱，最终引发肠道临床症状的产生。有研究指出，维持肠道菌群平衡不仅有利于患儿营养物质的吸收[8]，同时通过对脂肪的分解，有利于脂肪组织在机体各脏器的有效分布，对于调节肠道上皮细胞的屏障作用具有积极的意义[9]。肠道菌群平衡可进一步加强肠道上皮细胞的屏障功能，建立先天性及获得性免疫，对于机体维持正常的生理作用具有重要的意义[10]。在CAP患者的治疗中，长时间采用抗菌药物治疗虽然会对机体病灶部位的病原微生物进行有效杀灭，但也会严重影响患者的肠道菌群平衡状态，影响肠道营养物质的吸收[11]。β-内酰胺类抗菌药物是临床较为常见的临床抗菌药物，本研究结果显示，使用β-内酰胺类抗菌药物治疗后，患儿粪便标本中不动杆菌属、肠球菌属、颤螺菌属、埃格特菌属丰度均显著升高，奇异菌属、双歧杆菌属、Dorea、乳酸菌属、链球菌属、萨特菌属、韦荣球菌属的菌群丰度均显著下降(P<0.05)，但不动杆菌属、肠球菌属、颤螺菌属、埃格特菌属、奇异菌属、双歧杆菌属、Dorea、乳酸菌属、链球菌属、萨特菌属、韦荣球菌属的优势条带相似度之间的差异无统计学意义(P>0.05)，提示在对患者进行β-内酰胺类抗菌药物治疗时，可能会造成优势菌群的失调，进而影响患者的肠道功能。目前，滥用抗菌药物已经成为导致肠道菌群紊乱的重要原因之一[12]。国外有学者通过对多种组分分析的方法对患者的菌群情况进行分析[13]，在使用抗菌药物6 d后，肠道革兰阴性菌显著下降，同时，菌群多样性下降。而在使用抗菌药物第11天后，肠道菌群多样性及丰度出现最低值，肠道菌群对于胆固醇、激素及维生素的转运及代谢活性显著下降，与宿主的相互作用能力降低。随着肠道菌群的进一步紊乱，对于新生儿而言，其发生肥胖、哮喘及代谢类疾病的风险显著升高，而在长期进行抗菌药物的使用过程中，肠道菌群的动态变化及弹性行为均可对机体的肠道菌群产生影响[14]。本研究结果显示，治疗后，患儿粪便中乙酸水平显著高于治疗前，异戊酸、戊酸、丙酸、异丁酸、丁酸水平显著低于治疗前(P<0.05)。在机体的肠道菌群代谢过程中，乳酸杆菌、双歧杆菌及拟杆菌属通过对肠道胃吸收的非淀粉类多糖进行利用，通过糖酵解及磷酸戊糖途径产生短链脂肪酸。在正常情况下，粪便中以乙酸、丁酸及丙酸为主，但患儿发生肠道菌群紊乱后，可进一步刺激肠道上皮细胞，导致局部炎症反应进一步加重，对于上皮细胞的分化及组蛋白的乙酰化均具有显著的影响[15]。

综上所述，CAP患儿长时间使用β-内酰胺类抗菌药物治疗后，患者的肠道菌群丰度显著下降，肠道代谢能力随之发生改变。