结直肠息肉患者饮食结构和肠道菌群结构分析.pdf

刘晶,张江春,杨健,等.结直肠息肉患者饮食结构和肠道菌群结构分析J.中南医学科学杂志,2023,51(5):767-770.收稿日期 2022-10-18修回日期 2023-02-26作者简介 刘晶,主管护师,研究方向为消化内科疾病的临床诊治,E-mail 为 。DOI:10.15972/ki.43-1509/r.2023.05.037临床医学结直肠息肉患者饮食结构和肠道菌群结构分析刘晶1,张江春1,杨健1,李娜2,黄丹31.武汉市第一医院消化内科,湖北武汉 430000;2.武汉市武昌医院消化内科,湖北武汉 430000;3.武汉市第三医院消化内科,湖北武汉 430000摘 要 目的 调查结直肠息肉(CP)患者饮食结构和肠道菌群结构。方法 选取 276 例 CP 患者为观察组,另选取 276 例同期结肠镜检查阴性的健康体检者为对照组,再根据脂肪供能比例分为高脂组(高脂观察组 162 例、高脂对照组 102 例)和低脂组(低脂观察组 114 例、低脂对照组 174 例)。采用人口特征学调查问卷和食物频率问卷法评估人口学特征及膳食模式;分析各组属水平上肠道菌群结构;Logistic 回归分析 CP 发病的危险因素。结果观察组与对照组碳水化合物、脂肪和蛋白质平均每日摄入量差异有显著性(P0.05);高脂观察组、低脂观察组、高脂对照组、低脂对照组的巨单胞菌属、洋葱伯克霍尔德菌属和粪杆菌属的检出情况差异有显著性(P0.05);体质指数、进食肉类和进食蔬菜类次数、高脂饮食为影响 CP 发病的相关因素。结论 CP 患者中高脂饮食占比升高,肠道菌群构成以拟杆菌属、粪杆菌属、普雷沃氏菌属-9 和洋葱伯克霍尔德菌属为主。关键词 结直肠息肉;饮食结构;肠道菌群结构中图分类号 R574文献标识码 AStructure analysis of diet and intestinal floras in patients with colorectal polypsLIU Jing1,ZHANG Jiangchun1,YANG Jian1,LI Na2,HUANG Dan31.Department of Gastroenterology,Wuhan First Hospital,Wuhan 430000,Hubei,China;2.Department of Gastroenterology,Wuhan Wuchang Hospital,Wuhan 430000,Hubei,China;3.Department of Gastroenterology,Wuhan Third Hospital,Wuhan 430000,Hubei,ChinaABSTRACT Aim To investigate the structure of diet and intestinal floras in patients with colorectal polyps(CP).Methods A total of 276 patients with CP were enrolled as observation group,while 276 healthy controls with colonoscopynegative during the same period were enrolled as control group.According to the ratio of fat to energy supply,all objectsin the above two groups were divided into high-fat diet group(162 cases in high-fat observation group,102 cases in high-fatcontrol group)and low-fat diet group(114 cases in low-fat observation group,174 cases in low-fat control group).Thedemographic characteristics and diet patterns were assessed by demographic characteristics questionnaire and food frequencyquestionnaire(FFQ).The structure of intestinal floras in different groups was analyzed.The influencing factors of CPonset were analyzed by Logistic regression analysis.ResultsThere were significant differences in average dailyintakes of carbohydrates,fat and proteins between observation group and control group(P0.05).The detection status ofMegamonas,Burkholderia cepacia and Faecalibacterium among high-fat observation group,low-fat observation group,high-fat control group and low-fat control group was statistically significant(P 0.05).BMI,meat intake frequency,vegetables intake and high fat diet were related factors of CP onset.Conclusion In CP patients,proportion of high-fatdiet is high.The main intestinal floras include Bacteroides,Faecalibacterium,Prevotella-9 and Burkholderia cepacia.KEY WORDS colorectal polyp;diet structure;intestinal flora structure 结直肠息肉(colorectal polyps,CP)常被认为是具有恶性潜能的癌前病变,需早期采用结肠镜检查进行及时筛查1。人体肠道内环境稳态需建立在肠道微生态种类、数量及比例平衡的基础上,肠道菌群失稳态可引起肠道菌群紊乱、肠黏膜屏障功能失调,使 CP 的发病率升高,提示肠道菌群结构变化767CN 43-1509/R 中南医学科学杂志 2023 年第 51 卷第 5 期在 CP 的发生、发展中发挥重要的作用2。王晓明等3报道了 CP 患者肠道菌群分布情况,但少见 CP患者饮食结构和肠道菌群结构占相关影响因素的报道。本研究基于不同饮食因素,对 CP 患者的菌群结构及相关危险因素进行比较,旨在为 CP 发生的风险评估及临床治疗提供科学依据与研究思路。1 资料和方法1.1 一般资料选取 2020 年 1 月2022 年 1 月于本地区三甲医院收治的 276 例 CP 患者作为观察组,其中男 96例,女 180 例,年龄 20 65 岁,平均(47.935.14)岁。纳入标准:体质指数(body mass index,BMI)18.5 30.0 kg/m2;符合 CP 诊断标准4,经结肠镜病理检查确诊;病理类型包括腺瘤性息肉、炎性息肉及增生性息肉;临床资料完整。排除标准:合并严重心、肝、肾等脏器功能不全及其他免疫性相关性疾病;入组前 2 周内曾接受抗生素治疗或使用益生菌;妊娠或哺乳期;合并恶性肿瘤或心理、精神疾病。另选取 276 例同期行结肠镜检查结果阴性的健康体检者作为对照组,其中男 108 例,女 168 例,年龄 20 65 岁,平均(47.655.29)岁。纳入标准:经结肠镜检查排除 CP、肿瘤及炎性肠道疾病;临床资料完整。排除标准:合并严重心、肝、肾等脏器功能不全及其他免疫性相关性疾病;入组前曾接受抗生素治疗;临床资料不完整。两组年龄、性别等一般资料差异无显著性。本研究经医院伦理委员会批准通过。1.2 人口特征学调查调查人员采用自行设计的人口特征学调查问卷,对纳入的研究对象进行问卷调查,内容包括:年龄、性别、BMI、吸烟史、饮酒史、运动频率、合并基础病(高血压、糖尿病、冠心病和高脂血症)。1.3 膳食模式调查调查人员采取食物频率问卷法(food frequencyquestionnaire,FFQ)5记录各研究对象过去 1 年每天进食的食物种类、数量及频次,换算成每周或每月的频率,每个频率对应一个标准份量,取平均值。根据2017 年中国食品成分表计算每日摄入的蛋白、碳水化合物、脂肪和膳食纤维的量,通过脂肪供能计算公式脂肪供能比例,以脂肪供能比例 40%及以上作为高脂组,以脂肪供能比例 40%以下作为低脂组。根据脂肪供能比例将两组分为高脂组高脂观察组 162 例、高脂对照组 102 例和低脂(LFD)组低脂观察组 114 例、低脂对照组 174 例。脂肪供能计算公式6:脂肪供能比例=脂肪摄入量9/(碳水化合物摄入量4+蛋白质摄入量4+脂肪摄入量9。1.4 胃肠道菌群结构检测取新鲜粪便 5 g,放在含 DNA 稳定剂的采便管内溶解待检。使用 EZNA soil 试剂盒提取总 DNA 并检测其浓度、纯度,行 1%琼脂糖凝脂电泳。用引物338F(5-ACTCCTACGGGAGGCAGCAG-3)和 806R(5-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3)通过聚合酶链反应扩增 16S rRNA 基因的 v3-v4 可变区序列,使用美国 Promega 公司的荧光计定量检测回收产物。构建基因文库,利用 ILLumina 公司的 Miseq PE300平台进行测序。测序完成后,使用 FLASH 软件进行拼接,经云平台对质控后序列进行 OTU 分析。使用version 7.1 版本 UPARSE 序列分析软件,根据 97%的相似度对序列进行 OTU 聚类,剔除嵌合体后对每条序列进行物种分类注释,采用注释数据库 Silva 进行对比,比对阈值设置为70%,基于 I-Sanger 云平台的生物信息学软件对数据进行分析。对比分析不同饮食因素肠镜阴性人群与 CP 患者肠道菌群的检出情况,菌属类型包括拟杆菌属、粪杆菌属、毛螺菌属、普雷沃氏菌属-9、艰难梭菌、志贺氏埃希菌、艰难梭菌、相炭疽杆菌、克雷伯菌属、巨单胞菌属、布劳特氏菌属、拉氏螺菌属和洋葱伯克霍尔德菌属等。1.5 统计学处理采用 SPSS 22.0 统计学软件进行数据分析,计量资料采用两样本独立 t 检验,计数资料采用 2检验;多因素 Logistic 回归分析 CP 发病的影响因素。以 P0.05 为差异有统计学意义。2 结 果2.1 观察组和对照组人口特征学及膳食模式的比较观察组与对照组年龄、BMI、吸烟史、饮酒史、合并高脂血症,以及碳水化合物、脂肪和蛋白的平均每日摄入量比较,差异均有显著性(P0.05;表 1)。2.2 高脂组与低脂组肠道菌群属检出情况比较两组均以拟杆菌属、粪杆菌属、普雷沃氏菌属-9和洋葱伯克霍尔德菌属为主。高脂观察组、低脂观察组、高脂对照组、低脂对照组的洋葱伯克霍尔德菌属、巨单胞菌属和粪杆菌属的检出情况差异有显著性(P3 次/周120(43.48)186(67.39)饮酒/例(%)3 次/周132(47.83)72(26.09)3 次/周144(52.17)204(73.91)合并基础病/例(%)高血压78(28.26)90(32.61)糖尿病60(21.74)78(28.26)冠心病48(17.39)54(19.57)高脂血症42(15.22)96(34.78)a碳水化合物摄入量/(g/天)180.5115.89192.0312.67a脂肪摄入量/(g/天)85.6911.47137.7438.33a蛋白摄入量/(g/天)52.174.9445.385.26a 注:a 为 P0.05,与对照组比较。表 2 高脂组与低脂组肠道菌群属检出情况比较%菌群低脂组低脂对照组(n=174)低脂观察组(n=114)高脂组高脂对照组(n=102)高脂观察组(n=162)洋葱伯克霍尔德菌属a19(10.92)10(8.77)14(13.73)6(3.70)拉氏螺菌属4(2.30)2(1.75)3(2.94)4(2.47)布劳特氏菌属3(1.72)7(6.14)2(1.96)5(3.09)巨单胞菌属a19(10.92)9(7.89)15(14.71)3(1.85)克雷伯菌属3(1.72)4(3.51)2(1.96)6(3.70)相炭疽杆菌8(4.60)5(4.39)6(5.88)7(4.32)艰难梭菌3(1.72)7(6.14)4(3.92)10(6.17)志贺氏埃希菌5(2.87)8(7.02)10(9.80)13(8.02)毛螺菌属7(4.02)10(8.77)5(4.90)13(8.02)普雷沃氏菌属-913(7.47)15(13.16)9(8.82)24(14.81)粪杆菌属a16(9.20)8(7.02)14(13.73)3(1.85)拟杆菌属29(16.67)20(17.54)18(17.65)21(12.96)注:a 为 P0.05,与对照组比较。2.3 影响 CP 发病的饮食单因素分析进食肉类频率、进食蔬菜类频率和是否规律早餐及高脂饮食等饮食因素两组间差异有显著性(P3 次/周120(43.48)108(39.13)进食肉类a3 次/周192(69.57)126(45.65)3 次/周84(30.43)150(54.35)进食坚果类3 次/周126(45.65)144(52.17)3 次/周150(54.35)132(47.83)进食腌制品3 次/周90(32.61)114(41.30)3 次/周186(67.39)162(58.70)进食豆制品3 次/周162(58.70)180(65.22)3 次/周114(41.30)96(34.78)进食蛋类3 次/周216(78.26)192(69.57)3 次/周60(21.74)84(30.43)进食水果3 次/周84(30.43)102(36.96)3 次/周192(69.57)174(63.04)进食蔬菜类a3 次/周78(28.26)162(58.70)3 次/周198(71.74)114(41.30)规律早餐a否60(21.74)114(41.30)是216(78.26)162(58.70)高脂饮食a否166(60.14)124(44.93)是110(39.86)152(55.07)注:a 为 P28 kg/m2、进食肉类3 次/周和高脂饮食均为影响 CP 发病的独立危险因素,而进食蔬菜类为 CP 发病的保护因素(表 4)。表 4 影响 CP 发病的多因素 Logistic 回归分析指标SEWald 2ORPBMI1.0540.5134.2212.8690.041进食肉类1.0120.4670.5262.7510.031进食蔬菜类1.0440.4984.3952.8410.037规律早餐1.0070.4784.2462.7650.045高脂饮食0.9860.4904.0492.6800.045967CN 43-1509/R 中南医学科学杂志 2023 年第 51 卷第 5 期3 讨 论CP 具有潜在进展为结直肠癌的风险7,其发病风险与肠道菌群微生态稳定有关,不良生活及饮食习惯可通过其菌群丰度变化及代谢产物改变炎症、肿瘤信号通路及削弱肠道抗氧化能力参与 CP的发生及发展过程8。本研究联合本地区多家三甲医院大规模调查不同饮食习惯的基于饮食因素的肠镜阴性人群与 CP 患者肠道菌群结构,并对相关因素进行多因素回归分析。本研究结果显示,观察组每日平均碳水化合物、脂肪摄入量显著高于对照组,而蛋白质每日平均摄入量则显著低于对照组,说明肠镜阴性人群和CP 患者在碳水化合物、脂肪、蛋白的平均每日摄入量存在较大的差异。高脂观察组脂肪供能占比达49.8%,高于低脂观察组的 32.7%,这与张鹏等9的研究结果类似,说明 CP 患者中高脂饮食可能是CP 发病的促进因素。本研究结果显示,两组均以拟杆菌属、粪杆菌属、普雷沃氏菌属-9 和洋葱伯克霍尔德菌属为主,与周莉10和 Kordahi MC 等11研究基本一致,说明肠镜阴性人群和 CP 患者在属水平上的肠道菌群均表现为拟杆菌属、粪杆菌属、洋葱伯克霍尔德菌属大量定植和普雷沃氏菌属-9 大量丢失。本研究中,高脂观察组、低脂观察组、高脂对照组、低脂对照组在巨单胞菌属、洋葱伯克霍尔德菌属和粪杆菌属的检出情况差异显著,提示肠镜阴性人群与 CP 患者在高脂饮食与低脂饮食人群中具有不同的属水平肠道菌群结构。多因素回归分析显示,BMI28 kg/m2、进食肉类3 次/周和高脂饮食均为影响 CP 发病的独立危险因素,而进食蔬菜类3 次/周为降低 CP 发病的保护因素,与李文洁等12研究结果基本一致,提示临床应重点关注高BMI 和高脂饮食的人群,帮助其建立健康的膳食习惯以降低 CP 发病风险。值得注意的是,结肠镜检服用泻药期可能因造成患者腹泻引起肠道菌群结构变化,但结肠镜检仅使用 1 次泻药,药物剂量在安全范围内,停用泻药 2 周内肠道功能基本恢复正常。且本研究主要分析 CP 患者及肠镜检查阴性人群肠道菌群结果及相关影响因素,对于腹泻是否影响菌群结构变化,仍需后续进一步深入研究分析,这也是本研究可能存在的不足之一。综上所述,CP 患者中高脂饮食占比明显升高,肠道菌群构成以拟杆菌属、普雷沃氏菌属-9、粪杆菌属和洋葱伯克霍尔德菌属为主。本研究的不足之处在于未将纳入对象的地区、社会经济条件和医疗条件纳入分析,后续仍需多中心、大样本进行深入研究验证。参考文献1 SHAUKAT A,KALTENBACH T,DOMINITZ J A,et al.Endo-scopic recognition and management strategies for malignant colorectalpolyps:recommendations of the US multi-society task force on color-ectal cancerJ.Gastroenterology,2020,159(5):1916-1934.2 袁保,马朝群.肠道菌群在结直肠癌中的研究进展J.肿瘤研究与临床,2019,31(6):425-428.3 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李小玲)077ISSN 2095-1116 Medical Science Journal of Central South China,Vol 51,No 5,2023