UEGW“六解”肠易激综合征发病机制

　　上海交通大学医学院附属瑞金医院 袁耀宗 钱爱华 

　　2010年10月23-27日，第18届欧洲消化疾病周（UEGW）在西班牙巴塞罗那举行。在本届年会上，关于肠易激综合征（IBS）的最新研究主要涉及其发病机制方面的基础研究及临床治疗方面的新进展。本期D2~D3版将其中关于IBS发病机制方面的研究主要内容介绍如下。

　　图 IBS发病的相关机制示意图 神经肽S受体1（NPSR1）使肠屏障透过率增加，使肠上皮内分泌细胞释放的5-羟色胺（5-HT） 的再吸收受到影响；肠上皮通透性增加，导致肠腔内细菌等可以大量通过肠黏膜。

　　1. 细菌过度生长

　　在IBS患者中，小肠细菌过度生长的发生率为45.5%，而在非IBS患者中，该发生率仅为12.5%。目前，小肠细菌过度生长仍是IBS发病机制中的一个存在争议的问题。在本届年会上，希腊学者报告了1项关于小肠细菌过度生长与IBS发病关系的队列研究结果。

　　该研究自2009年起连续纳入150例接受上消化道内镜检查的患者，其中IBS患者55例（符合罗马Ⅲ诊断标准）和非IBS患者95例。所有患者均无艾滋病病毒、乙型肝炎病毒和丙型肝炎病毒感染，也无肝硬化及胃肠道出血。经内镜采集所有患者十二指肠第二部的肠液，并在体外需氧环境下进行细菌定量培养。采用API20E系统鉴定革兰阴性菌。小肠细菌过度生长的定义为肠源性细菌量达到103个菌落/毫升。

　　结果显示，在纳入的150例患者中，有37例（24.7%）患者存在小肠细菌过度生长。在55例IBS患者中，有25例（45.5%）存在小肠细菌过度生长，而在95例非IBS患者中，仅12例（12.5%）存在小肠细菌过度生长（P<0.0001）。IBS患者发生小肠细菌过度生长的比值比（OR）为5.76（P<0.0001）。

　　对十二指肠液进行细菌培养及菌种鉴定的结果显示，在IBS患者中，大肠杆菌感染有7例（12.7%），肠球菌属6例（10.9%），其他肠杆菌科10例（18.2%）。在非IBS患者中，大肠杆菌感染3例（3.1%），肠球菌属6例（6.1%），其他肠杆菌科6例（6.1%）。IBS 患者与非IBS患者间存在显著差异（P<0.0001）。多元回归分析显示，IBS与小肠细菌过度生长间存在较强的相关性（OR=6.09，P& lt;0.0001）。研究者认为，IBS患者具有较高的小肠细菌过度生长发生率，IBS与小肠细菌过度生长之间可能存在紧密联系。

　　2. 肠道屏障功能改变

　　IBS患者肠上皮细胞紧密连接蛋白表达明显降低；肥大细胞类胰蛋白酶介导了肠上皮通透性的增加。最近，越来越多证据表明肠道通透性的改变和肠屏障功能的缺陷在IBS发病中起一定作用，但具体机制还不是很明确。

　　 　 IBS患者紧密连接蛋白表达显著降低

　　在正常情况下，肠上皮细胞间的间隙是由连接复合物封闭，其中最重要的是紧密连接。紧密连接由多种紧密连接蛋白分子组成，包括跨膜蛋白occludin、claudin、连接黏附分子（JAM）和胞质带状闭合蛋白ZO等（见图）。

　　肠道通透性增加是IBS重要的病理生理机制，而肠道通透性增加可能与肠道上皮细胞间紧密连接蛋白的改变密切相关。在本届UEGW上，法国学者交流了1项比较IBS患者和健康对照组结肠黏膜紧密连接蛋白表达差异的前瞻性研究。

　　该研究共纳入23例IBS患者（女性20例，平均46.22岁，均符合罗马Ⅲ诊断标准）和20名对照（女性12名，平均为59.65岁）。在 23例IBS患者中，9例为腹泻型（IBS-D），6例为便秘型（IBS-C），8例为腹泻便秘交替型（IBS-A）。在23例IBS患者中，3例（13%）是感染后IBS（PI-IBS）。对照组均接受肠镜筛查。采用视觉模拟量表（VAS）量化IBS症状的严重程度。抽提结肠活检组织蛋白，并通过蛋白质印迹分析检测紧密连接蛋白（claudin1、ZO-1和occludin）的表达。

　　结果显示，与对照组相比，IBS患者的3种紧密连接蛋白的表达水平明显降低，其中腹痛VAS评分高于6分的IBS患者紧密连接蛋白 claudin1和 occludin的表达水平最低（P<0.05）。同时，与病程1年以上的IBS患者相比，最近诊断IBS患者的claudin1和 occludin的表达水平更低（P<0.05）。该研究提示，IBS患者结肠组织紧密连接蛋白（claudin1、ZO-1和occludin）表达明显下降，这可能是导致IBS患者肠上皮通透性改变的主要因素。

　　肠上皮通透性增加肥大细胞类胰蛋白酶作用大

　　IBS患者肠道肥大细胞明显增多，这些肥大细胞是否介导了IBS患者肠屏障受损？爱尔兰学者报告，肥大细胞和类胰蛋白酶在IBS患者肠道上皮完整性的受损中起关键作用。

　　紧密连接对维持上皮细胞屏障功能发挥重要作用，其紧密程度则可由跨上皮电阻 来反映。人结肠癌细胞系Caco-2 是分化较完全的、具有刷状缘和功能性紧密连接的极性单层细胞系，Caco-2 细胞系通常被用来作为体外肠道分泌和屏障功能的一种研究模型。

　　爱尔兰学者采用人结肠癌上皮细胞系Caco-2与人肥大细胞共培养体系, 探讨肥大细胞的蛋白酶和类胰蛋白酶对Caco-2细胞间通透性和紧密连接的影响。研究者采用异硫氰酸荧光素（FITC）标记-葡聚糖通量和跨上皮电阻变化来评估上皮完整性，采用免疫印迹及共聚焦显微镜检测Caco-2 单层细胞间的紧密连接蛋白（Claudin1-3、JAM-A、occludin及E-钙黏素）的表达情况。结果显示，类胰蛋白酶（0.015 U）作用4小时后，单层细胞通透性增加，跨上皮电阻较对照组降低45%（P<0.05），荧光素标记葡聚糖通透性也明显增加（P<0.05）。JAM-A和E-钙黏素表达分别下降40%和30%，相反，occludin、 claudin3和 claudin1的表达则分别增加5倍、2.5倍和1.3倍。

　　在Caco-2与肥大细胞共培养体系中，肥大细胞脱颗粒处理6小时即可导致跨上皮电阻下降约30%（P<0.05），与类胰蛋白酶作用结果一致。同时，JAM-A表达水平下降30%，而occludin 、claudin2表达分别增加了20%和25%。该研究显示，类胰蛋白酶参与了胃肠道上皮屏障功能的受损，伴有紧密连接蛋白表达的改变。肥大细胞和类胰蛋白酶在IBS患者肠道上皮屏障损害方面发挥十分关键的作用。

　　3. 果糖不耐受

　　果糖吸收不良现象在IBS患者中的发生率较高，特别是在腹泻型IBS患者中。 在本届年会上，乌克兰学者报告了有关果糖吸收不良在IBS发病中作用的研究结果。

　　该研究纳入14例IBS患者（符合罗马Ⅲ标准，其中IBS-D 8例，IBS-C 6例）和14名健康对照。采用氢呼气试验检测研究对象对不同剂量（25 g和50 g）果糖的耐受性。结果显示，服用25 g果糖后，13名健康志愿者氢呼气试验阳性，但均无腹部症状。而服用50 g果糖后，11名健康志愿者氢呼气试验阳性，同时出现腹部症状， 其中8名出现轻中度腹胀、腹痛，3名出现腹泻。所有IBS患者在服用50 g果糖后氢呼气试验均阳性，其中7例IBS-D患者出现恶心、中重度腹痛和腹胀，6例出现腹泻。IBS-C患者也出现类似症状。另外，6例IBS-D和3 例IBS-C患者在服用25 g果糖后，氢呼气试验阳性（与健康对照组相比，P=0.01）。服用25 g果糖后，IBS-D患者均有轻中度腹痛、恶心及腹胀，3例出现腹泻；另外所有IBS-C患者均有腹部不适，但均无腹泻。该研究提示，健康受试者可耐受 25 g的果糖，部分健康受试者不能耐受50 g果糖（会出现不完全吸收，并有症状）。所有IBS患者均不能耐受50 g果糖，并有严重的腹部症状。因此，服用25 g果糖的氢呼气试验结合腹部症状可提高果糖吸收不良诊断特异性，尤其是对于IBS患者。果糖吸收不良在IBS患者中的发生率较高，特别是在IBS-D患者中。

　　4. 肥大细胞

　　肥大细胞活化不仅与腹泻型IBS患者肠黏膜上皮细胞紧密连接受损有关，还与Toll样受体（TLR）信号下调有关。

　　紧密连接与肥大细胞

　　西班牙学者1项关于黏膜肥大细胞介导紧密连接障碍与IBS-D患者疾病严重程度的相关性研究显示，与健康受试者相比，IBS-D患者紧密连接蛋白（claudin1、claudin2和claudin4）和胞质带状闭合蛋白（ZO-1和ZO-3）的mRNA和蛋白质表达水平均明显下降（P<0.05）。共聚焦显微镜和透射电镜的定位研究显示，与健康对照者相比，IBS-D患者黏膜细胞顶部细胞膜紧密连接蛋白的染色明显减弱，并通过细胞质弥散。有趣的是，IBS-D患者的这些生物学变化与肥大细胞活化及临床表现（腹痛、粪便性状）显著相关。

　　TLR及相关基因表达

　　该研究小组的另1项研究显示，IBS患者在接受肥大细胞脱颗粒抑制剂色甘酸二钠治疗后症状的改善与肥大细胞介导的TLR信号下调相关。该研究纳入16例IBS-D患者（符合罗马Ⅱ标准）和7名健康志愿者。16例IBS-D患者被随机分为2组[非治疗组（8例）和口服色甘酸二钠组（DSCG- IBS组，8例，200 mg/ 8 h）。6个月后，取得空肠活检组织。通过实时逆转录聚合酶链反应检测TLR2、TLR4、类胰蛋白酶及调控TLR信号相关分子的表达，还检测黏膜肥大细胞、TLR2和TLR4阳性细胞。结果显示，IBS患者类胰蛋白酶、TLR2、TLR4基因表达显著增加，而DSCG-IBS 治疗组在明显降低。

　　TLR相互作用分子热休克蛋白（HSP）27、HSP70、A20蛋白和过氧化物酶体增殖物激活受体（PPAR）γ表达的变化与TLR非常类似。这些TLR分子及TLR相关分子的表达与类胰蛋白酶的表达呈正相关　IBS患者肠道组织中类胰蛋白酶阳性的细胞并未共表达TLR4，但少量共表达 TLR2。与健康对照组相比，IBS患者肠道组织TLR2阳性细胞密度明显增加，这些细胞主要分布于固有层，并与肥大细胞毗邻。上述免疫相关基因的下调与临床症状改善平行。研究者认为，肠道黏膜肥大细胞的稳定有助于一些免疫相关分子的表达正常化，减少肠道局部内在免疫分子的激活可能会改善IBS-D患者的症状。

　　5. 基因多态性

　　5-羟色胺2A受体基因和5-羟色胺再摄取转运蛋白基因是IBS患者发病相关的潜在候选基因。遗传学及相关基因与IBS病因及发病机制的关系正逐渐被关注。希腊学者报告了1项关于希腊IBS患者中5-羟色胺2A受体和5-羟色胺再摄取转运蛋白基因多态性的研究。该研究共纳入124例IBS患者（符合罗马Ⅲ标准）和238名健康对照。

　　研究者采用聚合酶链反应-限制性内切酶片断长度多态性分析方法检测研究对象5-羟色胺2A受体1438位（G/A）和102位（C/T）基因多态性，采用聚合酶链反应-侧翼引物分析5-羟色胺再摄取转运蛋白基因启动子区缺失/插入的多态性。结果显示，与健康对照相比，IBS患者的1438位（G /A）多态性频率、A等位基因和AA基因型出现频率显著增高（P= 0.0037和P = 0.006）；而102位（C/T）多态性无明显改变。5-羟色胺再摄取转运蛋白基因的缺失/缺失基因型与IBS显著相关（P= 0.0317）。结果还显示，未发现多态性与腹痛、腹泻型或便秘型IBS有关。因此，5-羟色胺2A受体基因和5-羟色胺再摄取转运蛋白基因是希腊IBS 患者发病相关潜在候选基因。

　　6. 感染后IBS

　　在世界范围内，约18%的IBS为PI-IBS，其中40%为旅行时发病；PI-IBS患者多为女性，在北欧和北美更普遍。众多研究表明，胃肠道感染是发生IBS的危险因素。本届UEGW交流了1项有关世界范围内PI-IBS的发病率和特征的跨国互联网调查研究。

　　在该研究中，胃肠病门诊IBS患者被邀请填写一份互联网调查问卷，问卷包括罗马Ⅲ诊断性问卷及医院焦虑抑郁量表（HADS）和躯体化评分（PHQ-12）。PI-IBS的定义为符合以下特点中的任意2项：突然发病，旅行时发病，发病前有呕吐、发烧、出血性腹泻或粪便细菌培养阳性的疾病史。结果显示，参加调查的IBS患者主要是年轻患者[（39±15）岁]，女性为主（71%），43%受过大学教育，并主要集中在城镇或城市。欧洲1436 例，亚洲31例，南美9例，北美37例。这些患者均被诊断为IBS，但其中只有71%符合罗马Ⅲ诊断标准。 焦虑抑郁评分结果显示，26%的患者有中重度忧郁，56%有中重度焦虑，躯体化也很常见，38%为中度，33%为重度。

　　在1640例IBS患者中，308例（18%）符合PI-IBS定义。这308例PI-IBS患者的发病特点为：突然发病者占58%，旅行时发病者占40%，发病前有呕吐病史者占53%，有发烧病史者占56%，有出血性腹泻史者占21%，有粪便细菌培养阳性病史者占29%。与其他类型的IBS相比，PI-IBS女性患者的比例更高（OR=1.36，P=0.03）。在北美和北欧IBS患者中，PI-IBS占21%，而在世界其他地区IBS患者中，PI-IBS占14%（卡方检验值为 9.3，P= 0.002）。

　　PHQ-12躯体化评分严重程度与PI-IBS发生风险分析显示，躯体化评分轻度升高（5～8分），PI-IBS发生的OR值为1.3，中度升高（9～12分），OR值为1.33，严重升高（>12分），OR值为2.45，趋势P值为0.0002。该大型网络调查研究显示，在全世界范围内约18%的IBS为PI-IBS，其中40%为旅行时发病。PI-IBS患者多为女性，在北美、北欧地区更普遍；躯体化症状越严重，PI-IBS发生风险就越高