肠道菌群与宿主健康

肠道菌群与宿主健康白州医院科研团队讲座系列肠道微生态是医学革命的中心和未来Naturereviews.Microbiology最新的影响因子为22.490(2013)一篇值得关注的综述Naturereviews.Microbiology最新的影响因子为22.490(2013)与肠道菌群紊乱有关的疾病什么是甲烷和氢呼气试验•原理•检查方法•检查项目•甲烷的重要意义•设备的技术原理甲烷和氢呼气检测的原理碳水化合细菌酵解气体：氢、甲烷、二氧化碳、其它14-21%肠粘膜血液循环肺泡呼出肺泡呼出人体自身代谢不产生氢分子和甲烷分子,人体的氢分子和甲烷分子全部来自于消化道细菌对碳水化合物的分解。甲烷和氢呼气试验的方法正常人呼出气中氢气浓度变化服用小肠可以吸收的糖服用小肠不可以吸收的糖甲烷-氢呼气原理的核心•与糖代谢有关的疾病–消化酶的原发性缺乏–消化酶的继发性缺乏•与HCl有关的疾病–酸过多–酸减少•与细菌有关的疾病–位置和数量–甲烷•口盲时间检查项目•糖不耐受–先天缺乏–后天缺乏•口盲时间•小肠细菌过度生长•胃酸分泌量果糖不耐受没有果糖不耐受：果糖氢呼气试验结果阴性。果糖不耐受：果糖氢呼气试验结果阳性。口盲时间：氢呼气试验传输速度快传输速度正常氢呼气检测SIBO乳果糖氢呼气检测葡萄糖氢呼气检测胃酸分泌测定口服金属镁后，它在胃内可与盐酸反应而产生H2，并经胃粘膜弥散入血而随呼气排出。呼气中H2排出量与胃内盐酸量呈正相关。因此，检测呼气中H2浓度即可反映其胃泌酸功能。呼气氢仪器技术原理•气相色谱法:采用氢离子探头或以氢气为载体的热导气相色谱仪，近年采用以空气为载体的固相探头检测;•电化学检测法:采用电化学法使呼出气标本中H2氧化生成水，以百万分之一浓度10xl0-6/L或ppm表示H2含量。•固态传感器检测法：罗马共识的结论Thelackofthedataonstabilityofelectrochemicalcellsuggeststheneedforperiodicevaluationofmeasurementaccuracybytheowner.因为电化学的稳定性缺少数据支持，建议用户定期评估测量的准确性。（英国产品）在浓度大于100ppm时就不准了，不能用于研究，不能检查甲烷是一个严重的弱点。因为只有同时检测氢气和甲烷才能提供可靠的信息。甲烷和氢呼气试验的临床意义•把复杂的变简单•把不能变成能•把以前不知道的变成知道•开辟临床诊治新方法•在新的医学革命占据核心位置甲烷和氢呼气试验的临床应用•消化不良–糖不耐受vs酶缺乏vsSIBO•腹泻–糖不耐受vs酶缺乏vsSIBO•便秘–口盲时间vs甲烷•胃酸–溃疡vs萎缩性胃炎•口盲传输速度•小肠细菌过度生长–肠道疾病–免疫疾病–肠脑轴：–肠肝对话–心血管疾病–糖尿病、肥胖、代谢性疾病–重症监护–其它碳水化合物酶缺乏的疾病糖类不耐受•乳糖、乳果糖酶缺乏症•山梨醇吸收不良症•海藻糖酶缺乏症•木糖吸收不良症•果糖吸收不良症•葡萄糖吸收不良症•蔗糖吸收不良症•其它碳水化合物淀粉酶分泌不足•慢性胰腺炎•胰腺癌•胰腺手术评估•糖尿病•胆囊疾病•与胰腺疾病相关的并发症胰腺外分泌功能测定选用支链淀粉（米粉）作为底物，如果胰腺分泌的胰淀粉酶不足，则服用的底物不会在小肠内完全分解，进入大肠后会导致氢气大量产生。判定标准:•胰腺外分泌功能轻度低：[H2]数据高于本底值10-20ppm，伴相关临床症状：•胰腺外分泌功能中度低下：[H2]数据高于本底值20-30ppm，伴相关临床症状：•胰腺外分泌功能重度低下：[H2]数据高于本底值30ppm及以上，伴相关临床症状：健康对照胰腺疾病胰腺炎和胰腺癌病人正常人米粉乳果糖米粉乳果糖值得思考的话题呼气氢试验诊断坏死性小肠炎•采用呼气氢试验作为致死性新生儿坏死性小肠炎的早期诊断。•对监护中的早产儿观察表明，在肠炎发作前，呼气中氢增多。].HamiltonLH.Breathtestsandgastroenterology-adiscussionofbreathH2andbreathCH4testing.QuintronDivision,TheE.F.BrewercompanyMenomoneeFalls,WI,USA,1992,11-12,26-33,36-39,45-48,68-70.氢呼气做为早期诊断坏死性小肠炎的筛查检查•BreathH2excretionisasimplenoninvasivetestthatmaybeusefulinthemanagementoftheprematureneonateatriskforthedevelopmentofNEC.甲烷呼气的重要性弥补氢呼气的缺陷与便秘和结肠癌关系密切与肥胖有关系甲烷弥补氢气的不足小肠细菌过度生长同时测量氢气和甲烷呼气试验，氢气呼气试验结果为阴性，甲烷呼气试验结果为阳性。同一个人：小肠细菌过度生长甲烷和便秘相关甲烷vs结肠癌A.Haines,etal.,BreathMethaneinPatientswithCanceroftheLargeBowel.Lancet,1977:2:481-3.甲烷-便秘-结肠癌-结肠癌甲烷便秘一个思考-结肠癌甲烷便秘50岁以上便秘史家族史结肠癌手术前后肥胖与肠道菌群产甲烷肥胖的人有较高的身体质量指数•58人，BMI显着较高的甲烷阳性者（45.2±2.3公斤/米2）比甲烷阴性（38.5±0.8公斤/米2，P=0.001）。甲烷阳性者也有更大程度的便秘与甲烷阴性者相比（21.3±6.4比9.5±2.4，P?=.043）。多元回归分析说明了BMI甲烷之间有显着的关系。•结论：这是人类第一次有研究表明，较高浓度的甲烷检测呼气测试是预测显着更大的肥胖超重者。B.Basseri等，肝脏病杂志胃肠病学杂志，2012年1月8（1）：22-28头脑风暴•40岁以上•腹痛、腹胀•食欲减退•不耐受油腻•糖耐量异常肝胆胰和SIBO•肝脏、胆道、胰腺、结肠和小肠这五个消化器官有着共同的胚胎起源，保持着“天然的”密切关系，在各种解剖和生物学功能之间存在很多内在的联系。•肠道和肝脏疾病共患的临床现象也提示我们某些肝肠疾病之间可能存在着相互关联的发病机制。•肝与肠之间的相互作用越来越受到重视，加强肝肠互动方面的研究对探索肝病治疗的新途径具有十分重要的意义。肠粘膜屏障受损，细菌进入门静脉，炎性因子改变肝脏结构和功能。•肠肝轴概念•胰腺疾病-肠道菌群关系•糖尿病-肠道菌群关系肠-肝轴之间的互动肠道菌群失调，大量G-杆菌繁殖,LPS产生显著增多肠粘膜屏障功能受损致病菌和LPS大量移位，经门静脉入肝，损害肝功能。肝功能异常KCs代谢和清除LPS降低，导致肠道功能异常GakuheiSon,etal.,ContributionofGutBacteriatoLiverPathobiology.GastroeResandPrac,Vol2010,ArticleID453563,13pages.肠道菌群致非酒精性脂肪肝ValentinaTremaroli&FredrikBäckhed,Functionalinteractionsbetweenthegutmicrobiotaandhostmetabolism.NATURE|VOL489|13SEPTEMBER2012肠道菌群导致脂肪肝CarmineFinelliandGiovanniTarantino,NONALCOHOLICFATTYLIVERDISEASE,DIETANDGUTMICROBIOTA.EXCLIJournal2014;13:461-490肠-脑轴的概念AugustoJ.Montiel-Castro,etal.,Themicrobiota–gut–rainaxis:neurobehavioralcorrelates,healthandsociality.FrontinIntegNeuro.Oct2013|Vol7|Article70|1-16.脑-肠轴/肠-脑轴：迷走神经SueGrenham,etal.,Brain–gut–microbecommunicationinhealthanddisease.FrontiersinPhysio.GastrointSciDec2011Vol2p1-15.肠脑轴/脑肠轴Q.AZIZ,etal.,Gutmicrobiotaandgastrointestinalhealth:currentconceptsandfuturedirections.NeurogastroenterolMotil(2013)25,4–15.肠-脑轴和自闭症CarolineG.M.deTheije,etal.,Pathwaysunderlyingthegut-to-brainconnectioninautismspectrumdisordersasfuturetargetsfordiseasemanagement.EuropeanJournalofPharmacology668(2011)S70–S80自闭症的神经和胃肠免疫互动C.G.M.deTheije,etal.,Pathwaysunderlyingthegut-to-brainconnectioninautismspectrumdisordersasfuturetargetsfordiseasemanagement.Eur.JlofPharm668(2011)S70–S80肠道菌群与代谢性疾病肠道菌群增加能量储存NathalieM.Delzenne&PatriceD.Cani,InteractionBetweenObesityandtheGutMicrobiota:RelevanceinNutrition.Annu.Rev.Nutr.2011.31:15–31.肠道菌群导致能量聚集PatriceDCaniandNathalieMDelzenne,Interplaybetweenobesityandassociatedmetabolicdisorders:newinsightsintothegutmicrobiota.CurrentOpinioninPharmacology2009,9:737–743.肠道菌群引发多种代谢疾病肠道菌群和肥胖是一个新的热门话题肠道菌群致肥胖原因ValentinaTremaroli&FredrikBäckhed,Functionalinteractionsbetweenthegutmicrobiotaandhostmetabolism.NATURE|VOL489|13SEPTEMBER2012不同胖瘦人群肠道菌群种类FabriceArmougom,etal.,MonitoringBacterialCommunityofHumanGutMicrobiotaRevealsanIncreaseinLactobacillusinObesePatientsandMethanogensinAnorexicPatients.PLoSONE4(9):e7125.肠道菌群致肥胖原理GiulioGMuccioli,etal.,Theendocannabinoidsystemlinksgutmicrobiotatoadipogenesis.MolecularSystemsBiology6:392;p1-15.肠道菌群致肥胖-糖尿病机理PatriceD.Cani,etal.,Involvementofgutmicrobiotainthedevelopmentoflow-gradeinflammationandtype2diabetesassociatedwithobesity.GutMicrobes3:4,279-288.肠道菌群致肥胖原理JOHNK.DIBAISE,etal.,GutMicrobiotaandItsPossibleRelationshipWithObesity.MayoClinProc.2008;83(4):460-469.肠道菌群和I型糖尿病肠道菌群和I型糖尿病菌