首页 > 文章中心 > 肠道微生物研究方向

肠道微生物研究方向

开篇:润墨网以专业的文秘视角,为您筛选了八篇肠道微生物研究方向范文,如需获取更多写作素材,在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享!

肠道微生物研究方向范文第1篇

关键词 白蚁;纤维素酶;纤维素;降解

中图分类号 Q556.2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2012)21-0235-02

纤维素是自然界中分布最广、蕴藏最多的一种天然可再生聚合体。自然界年产量纤维素超过1011 t的,按能量换算约等于近7×1011 t石油,而且纤维素无污染可再生,能循环环保使用[1]。白蚁遍布于除南极洲外的六大洲,全世界已知有3 000多种白蚁,初步统计总量超过3.5×1017头,纤维素年均消耗量约7×108 t。目前制约纤维素广泛应用的主要因素是纤维素酶的酶稳定性差、催化效率低、人工提取和表达的酶纯化难度较大、进行工业化大规模经济生产较难。白蚁纤维素酶对纤维素的开发利用具有特别重要的意义,已成为国内外研究的热点。本文就白蚁纤维素酶的研究进展作一简述。

1 白蚁纤维素酶简介

纤维素酶是一组能够水解纤维素的葡萄糖苷键并转化成葡萄糖的多组分酶的总称。纤维素酶包括内切酶、葡萄糖苷酶和外切酶。纤维素需要这些酶的共同出现并且协同作用共同催化才能完全被降解。到目前为止,纤维素酶降解纤维素的催化降解机理仍未得到完全阐明。微生物(包括原生动物、细菌、真菌和放线菌等)、植物和节肢动物等都能分泌产生纤维素酶[2],但白蚁是分泌产生纤维素酶的最大群体。

白蚁纤维素酶主要包括外源纤维素酶和内源纤维素酶。外源纤维素酶由白蚁消化道特别是中、后肠共生的微生物包括原生动物和细菌及高等白蚁巢体真菌分泌产生。目前,还有部分白蚁暂无内源纤维素酶发现的报道。一直以来,人们认为动物自身不含纤维素酶,以纤维素为食的动物是通过体内共生微生物来降解纤维素的。1963年,Marshall et al首次检测到动物能分泌产生内源纤维素酶。1998年,Watanabe et al在白蚁中克隆到内源纤维素酶,从而证实了白蚁自身也能分泌产生内源性纤维素酶[3]。

到现在,研究发现白蚁内源纤维素酶包括内切酶和糖苷酶,主要在白蚁中肠的上皮细胞和唾液腺分泌产生[4],暂时还没有关于外切酶的报道。一些研究发现:白蚁纤维素酶的酶学特性、稳定性、含量、组成成分及其分泌部位等与白蚁的品级、产地和种类等相关。白蚁体内的纤维素酶存在着动态的协调平衡。绝大部分白蚁通过内源和外源纤维素酶的协调催化降解作用,在体内形成高效地纤维素酶降解催化体系,在其独特的肠道结构和共生微生物的帮助下,将纤维素转为葡萄糖等营养物质以维持自身和共生微生物的生长。白蚁内源纤维素酶与外源纤维素酶的相互协同降解机制,白蚁与其体内微生物的共生关系现未得到完全阐明。

2 白蚁纤维素酶研究进展

至今,纤维素酶的研究已经历酶的提取纯化和克隆表达2个发展阶段。目前,人们主要集中在对纤维素酶的结构功能研究以及纤维素酶的高表达加以经济应用方面,并已在催化机理、生物合成调控及工业生产应方面用取得较大进展。人们对白蚁纤维素酶的研究,首先是从其共生微生物分泌的外源纤维素酶开始的。

1925年,Cleveland et al指出白蚁共生原生动物在白蚁消化降解纤维素中起着重要作用[5]。1932年,Trager[6]发现白蚁肠道共生的鞭毛虫能够分泌纤维素酶。1938年,Hungate et al发现内华达古白蚁进食的纤维素1/2以上被其共生原生动物降解[7]。

2005年,Inoue et al在家白蚁共生原生动物中克隆到了纤维素酶基因[8],从分子角度证明白蚁体内存在着原生动物分泌的外源纤维素酶。Knig H、Drge S和Tamburini E et al先后分别在白蚁中分离获到具有纤维素酶活性的细菌[9]。

2007年,Warneck et al [10]对高等白蚁后肠共生微生物进行研究,发现大量纤维素酶基因,表明白蚁肠道细菌对白蚁纤维素的水解具有重要的作用。高等白蚁则能利用蚁巢共生真菌食取纤维素酶来催化纤维素。Martin et al发现撒哈拉大白蚁通过食巢真菌间接获取外切葡聚糖酶[11]。

1998年,Watanabe et al通过试验在白蚁的唾液腺中克隆到纤维素酶,从而证实了白蚁内源性纤维素酶的存在。随着研究的不断深入,越来越多的内源纤维素酶基因得以发现,内源纤维素酶在白蚁降解纤维素过程中的作用越来越为重要。

1925年科学家发现了白蚁共生微生物降解纤维素的现象,但纤维素酶基因方面的研究始于20世纪70年代末。1982年,Whittle et al [12]首次在微生物中克隆到纤维素酶基因。1998年,Watanabe et al首次克隆出白蚁内源纤维素酶基因。1999年,Tokuda et al克隆到纤维素酶全长基因并在大肠杆菌中得到表达[13]。

迄今为止,人们已经在白蚁肠道共生微生物中得到外源纤维素酶基因近1 000个,主要分属于糖基水解酶家族第45家族、第7家族和第5家族[14],并已在大肠杆菌中成功表达近100个。白蚁内源纤维素酶基因已有20余种得到克隆,主要分属于糖基水解酶家族第9家族,目前也有不少在原核表达成功表达的报道。

目前,纤维素酶基因原核表达存在着产量低、活性弱、稳定性差和纯化难等的缺点,不适于工业大规模经济化生产。人们正尝试用真核表达系统来进行纤维素酶基因的表达研究,主要集中在酵母表达系统,并取得了一定的进展。同时,随着动物内源纤维素酶的发现的不断增多,为克服微生物分泌的纤维素酶原核表达的不足,白蚁内源纤维素酶的真核高效表达成为研究的热点。马斯科马公司发明一项白蚁纤维素酶在酵母中的异源表达的专利,能有效提高表达效果。

纤维素酶的最核心问题是酶稳定性差、催化效率低、人工提取和表达的酶纯化难度较大、工业化经济生产较难进行。因此纤维素酶的生物合成调控、降解催化机理和空间结构功能的基础理论研究,以及克隆和筛选出表达高活性纤维素酶的基因和利用分子生物学技术构建改造活性高、耐高/低温、耐酸/碱的纤维素酶生物工程菌的应用研究成为当今的主要研究方向

近年兴起了基因重排、分子模拟和定点突变等技术,这些技术主要对蛋白质分子结构进行三维模拟,通过同源建模等手段进行理性分子设计,对天然酶蛋白的催化活性、稳定性、底物特异性、耐热性和耐酸碱性等进行合理化改造,具有较强的预见性和可操作性。

2002年,Attila Nemeth et al [15]对通过突变技术有效提高了纤维素酶的耐热性。2005年,JinFeng NI et al[16]对4种白蚁纤维素酶基因进行改造,酶活性提高了10倍以上。2009年,Kim Y S et al [17]通过定向进化有效提高了纤维素酶的活性,Liu W J et al [18]则提高了纤维素酶的热稳定性。2011年,Liang Chaoning et al [19]将内切葡聚糖酶进行改造,酶活性增加了近2倍。华南理工大学对白蚁 Nasutitermes takasagoensis的纤维素酶和来源于Thermom-onospora fusca 的纤维素酶进行同源建模,并将重组后的纤维素酶在毕赤酵母中成功表达[20]。广西大学对家白蚁内切葡聚糖酶进行饱和突变,并取得一定结果[21]。

3 展望

白蚁是自然界中纤维素的最主要消耗者,白蚁主要通过内源和外源纤维素酶的协同作用分解纤维素,最终转化为葡萄糖,白蚁体内就是一个微型的生物发酵器。若能模拟白蚁的纤维素酶降解系统,工业化纤维素-葡萄糖-酒精-燃料的生产体系,必是解决当前环境问题、能源危机的一条重要途径。纤维素酶的结构与催化机理、白蚁与其共生微生物的协同降解机制以及定向设计并高表达活性高、稳定性强的纤维素酶以便工业应用是当前白蚁纤维素酶研究面临的主要任务。随着研究的不断深入,白蚁纤维素酶将在人类生活中发挥出更大的作用。

4 参与文献

[1] ROSANNE M.Measurement of saeeharifieation by cellulases[J].Enzyme Mirob Teehnol,1985(7):65-87.

[2] 陆晨,陈介南,王义强,等.一株产纤维素酶真菌的筛选及产酶条件优化[J].中南林业科技大学学报,2006(6):118-122.

[3] 杜蕾蕾.黑胸散白蚁肠道纤维素酶GHF7基因的克隆与分析[D].武汉:华中师范大学,2008.

[4] 杨天赐,莫建初,程家安.白蚁消化纤维素机理研究进展[J].林业科学,2006(1):110-115.

[5] 谢磊,刘宁,黄勇平,等.台湾乳白蚁肠道鞭毛虫群落结构及三种研究方法的比较[J].昆虫学报,2011,54(10):1140-1146.

[6] TRAGER W.A cellulase from the symbiotic intestinal flagellates of termites and of the roach[J].Biochemical Journal,1932(26):1762-1771.

[7] 杨飞飞,冯冠.白蚁肠道共生物降解木质纤维素机理研究进展[J].中华卫生杀虫药械,2010(6):455-458.

[8] 赵凯,常志威,张小燕,等.白蚁肠道共生微生物多样性及其防治方法研究现状[J].应用与环境生物学报,2012,18(2):331-337.

[9] 吴燕,侯信锋,迟绍丽,等.白蚁栖息环境中蜡状芽孢杆菌的分离及其纤维素酶活性分析[J].微生物学通报,2012,39(5):638-644.

[10] WARNECKE F,LUGINBUHL P,IVANOVA N,et al.Metagenomic and functional analysis of hindgut microbiota of a wood- feeding higher termite[J].Nature,2007,450(7169):560- 565.

[11] 张玉金,郭华春,陈严平,等.鸡菌与其共生白蚁共生关系研究进展[J].食用菌学报,2010,17(3):67-72.

[12] WHITTLE D J,KILBURN D G,WARREN R A J,et al.Molecular cloning of a Cellulomonas fimi cellulase gene in Escherichia coli[J].Gene,1982,17 ( 2 ):139-145.

[13] 刘瑞娴,曾文慧,李志强,等.室内饲养与野外台湾乳白蚁木质纤维素水解酶活性的比较研究[J].应用昆虫学报,2012,49(3):715-720.

[14] NAKASHIMA K,WATANABE H,SAITOH H,et al.Dual cellulose digesting system of the wood-feeding termite,Coptotermes formosanus Shiraki[J].Insect Biochem Mol Biol,2002(32):777-784.

[15] NEMETH A,KAMONDI S,SZILAGYI A.Increasing the thermal stability of cellulase C using rules learnedfrom thermophilic proteins:a pilot study[J].Biophysical Chemistry,2002(132):229-241.

[16] NI JINFENG,MOTOMI T.Heterologous Overexpression of a Mutant Termite Cellulase Gene in Escherichia coli by DNA Shuffling of Four Orthologous Parental cDNAs[J].Biosci Biotechnol Biochem,2005,29(9):1711-1720.

[17] KIM Y S,JUNG H C,PAN J G.Bacterial cell surface display of an enzyme library for selective screening of improved cellulase variants[J].Applied and Environmental Microbiology,2000(66):788-793.

[18] LIU W J,ZHANG X Z,ZHANG Z M,et al.Engineering of clostridium phytofermentans endoglucanase Cel5A for improved thermostability[J].Applied and Environmemtal Microbiology,2010,76(14):4914-4917.

[19] LIANG CHAONING,FIORONI M,ROPERO F R,et al.Directed evolution of a thermophilic endoglucanase(Cel5A)into highly actove Cel5A variants with an expanded temperature profile[J].Journal of Biotechnology,2011(154):46-53.

肠道微生物研究方向范文第2篇

关键词:现代生物技术、微生物、PCR技术

现代生物技术是在分子生物学基础上建立的创建新的生物类型或新生物机能的实用技术,是现代生物科学和工程技术相结合的产物。现代生物技术以分子生物学、细胞生物学、微生物学、免疫学、遗传学、生理学、系统生物学等学科为支撑,结合了化学、化工、计算机、微电子等学科,从而形成了一门多学科互相渗透的综合性学科。就其应用领域,可分为农业生物技术、医学生物技术、植物生物技术、动物生物技术、食品生物技术、环境生物技术等。

随着我国食品科学技术的发展以及对外贸易的需要 ,食品的检测与分析工作已经提高到一个极其重要的地位。特别是为了保证食品的标准品质 ,开展食品科学技术研究 ,寻找食品污染的根源 ,人们更需要对食品进行各种有效营养物质和对人体有害、有毒物质的检验和分析。自20世纪70年代起,各种分子生物学技术不断出现 ,主要包括核酸分子杂交技术、 PCR 技术和现代免疫技术等 ,目前这些技术在食品检测和分析等方面已经得到了较好的应用,特别是PCR技术。

PCR技术是 1985 年诞生的一项 DNA 体外扩增技术。聚合酶链式反应简称PCR(英文全称:Polymerase Chain Reaction)是体外酶促合成特异DN段的一种方法,由高温变性、低温退火及适温延伸等几步反应组成一个周期,循环进行,使目的DNA得以迅速扩增,具有特异性强、灵敏度高、操作简便、省时等特点。它不仅可用于基因分离、克隆和核酸序列分析等基础研究,还可用于疾病的诊断或任何有DNA,RNA的地方

其基本原理是:在体外对特定的双链DN段(靶DNA)进行高效扩增,故又称基因体外扩增法。在体外合适条件下 ,先将靶 DNA变性成为单链 ,然后加入人工设计与合成的两段寡核苷酸引物 ,在热稳定的 DNA 聚合酶和 4 种dNTPs底物存在的条件下 ,这对引物沿靶 DNA 按5′ 3′ 方向延伸 ,合成新的 DNA 双链。新合成的DNA双链又可作为扩增的模板 ,继续重复以上的DNA 多聚酶链式反应。

单核细胞增生性李斯特氏菌:单核细胞增生性李斯特氏菌(LM)对牛奶等食品均有不同程度的污染 ,是食品中的主要病原菌。传统的检测方法存在周期长、 操作繁琐等不足之处。孙焕东等采用裂解法提取DNA ,应用半套式 PCR 对其进行检测 ,设计合成的引物可特异地将其扩增 ,并对其它菌不产生反应 ,显示了较强的特异性。从敏感性看 ,检测限度可达到 10 个 UFC以下 ,较之常规 PCR 检测有所提高;同时 ,检测只需要 5~6h ,较之传统方法快得多。杨百亮通过对 TaqDNA 聚合酶和引物浓度等条件的标化 ,建立简便实用的快速检测牛奶中单核细胞增多性李氏菌试剂盒 ,具有良好的应用前景。

肉毒梭菌:食品中肉毒梭菌是引起肉类中毒的潜在因素。用常规方法从食品中分离鉴定肉毒梭菌至少需要 4 天 ,不能达到快速检测的目的。王颖群等通过检索肉毒神经毒素的基因序列 ,选择保守区设计简并引物 ,用以同时扩增A、 B、 E和 F型毒素的基因。由于肉毒梭菌中毒标本极少 ,因而用 A、B、 E和 F型肉毒梭菌人工感染 10 种食品以制备模拟标本 ,采用适当方法处理后进行 PCR 检测 ,实现了快速、 敏感、 特异检测的检测结果。但由于肉毒梭菌中毒最终由肉毒神经毒素引起 ,而 PCR 只能检测肉毒梭菌的存在与否 ,因而对食品肉毒梭菌和毒素并存 ,或有菌无毒的情况 , PCR 检测不具确定的诊断结果 ,只具参考价值。

沙门氏菌:沙门氏菌是温、 冷血动物的肠道菌 ,分布范围广泛 ,是食物中毒的常见原因之一。利用PCR技术对沙门氏菌进行检测同样具有传统常规培养法所不具有的快速、 简便、 特异性强等特点。P. Whyte等人分别采用传统方法与 PCR 技术对生禽肉中沙门氏菌进行检测发现 ,采用传统方法检出了 16 %的样品被沙门氏菌污染 ,而运用 PCR 技术则检出了 19 %的污染样品 ,可见 PCR 技术的敏感性更强。而当两者结合使用时 ,这一数字上升到了23 %。几乎所有的沙门氏菌都具有侵入性相关遗传因子(irvA) ,以此遗传因子为目标的沙门氏菌(Prime PCR screening kit )由日本鉴酒造株式会社在市场上销售 ,用它不需要特别的技术 ,就可以高灵敏度地检测出沙门氏菌遗传因子 ,从而检测出沙门氏菌。

弧菌:副溶血弧菌是海洋和盐湖中微生物区系的重要成员。水产品常常自身携带该菌 ,因而给该菌在水产品加工中的预防带来难度。有人对相关食品进行副溶血弧菌增菌后 ,分别用新建的 PCR方法和常规培养法进行平行比对实验 ,以评价 PCR方法与常规生化法的符合程度 ,发现结果完全相符 ,说明 PCR法的准确与可靠性。而 PCR 法在操作、周期长短、 灵敏度、 检测成本等方面显然具有更大的优越性。除上述几种食品致病菌外 ,PCR 技术还可用于顽固性梭状芽孢杆菌、 葡萄球菌肠毒素等的检测,且同样具有较高的特异性、 敏感性。

食品安全检测中的一个十分重要的内容是及时准确地检测出食品中的病原微生物。传统的微生物检测方法虽然有效且特异性高 ,但存在检测成本高、速度慢、 效率低等问题 ,难以满足现代社会快速检测的要求 ,并且由于传统的微生物检测方法基本上都需要对病原菌进行人工培养 ,对一些生长缓慢或是新的病原菌就难以用传统方法进行检测。另外 ,对近些年来出现的转基因食品中转基因成分的安全检测也难以用传统检测方法进行检测。而基因探针技术、 PCR 技术、 免疫学技术等作为现代生物学技术手段应用于食品微生物或食品中转基因成分的检测 ,克服了传统食品安全检测方法的缺点和不足 ,而且还具有灵敏度高、 操作简便、 检测周期短、 检测成本低等优点。DNA 探针杂交与 PCR 联合使用检测食品微生物将是今后食品微生物检测技术的一个重要研究方向 ,若能克服两者存在的易污染产生假阳性结果的缺失 ,相信大规模推广应用指日可待。而生物芯片技术虽然在目前看来还未真正用于食品安全检测 ,但由于它结合了多门学科中的高新技术 ,其优越性将会日趋明显 ,预计也将成为未来食品安全检测中的生力军。

参考文献:

[1] 卿柳庭、屈小玲.《现代高新生物技术在食品检验中的应用》[J].肉品卫生 ,1999,19(11):22-23.

[2] 陈倩,刘雪云,陆峥.食品科学,2000 ,21 (7) : 35.

肠道微生物研究方向范文第3篇

关键词:根际环境;污染土壤;根系;根系分泌物;细菌;菌根真菌;土壤动物

1引言

根际环境是指以植物根系为中心,所形成的含有大量微生物、土壤动物、植物根系及其分泌物,在物理学、化学、生物学特性上而不同于周围土体的微区域环境。根际环境内土壤的重要特征之一就是富有大量的生物,其微生物和原生动物的数量比非根际土壤要多得多.[1]。根际环境内土壤生物学特性在很大程度上取决于植物根系分泌物的性质,一些研究结果表明:根际土壤微生物活性及其群落结构随植物生长发育而变化,对根系生长发育、营养产生很大的影响.[2,3]。正是由于根际环境内这些特殊的特性存在使得污染物在根际环境内表现出特殊的化学行为。

作为植物根系生长的真实土壤环境,根际环境在对污染土壤修复中的作用也不容忽视。近年来重金属和有机污染物对动物、植物及人类的直接的和潜在危害以及被污染环境的综合治理已成为社会各界关注的焦点。生物修复已成为污染生态学和环境生态学研究的热点。存在于土壤中的污染物首先通过根际环境与植物相接触,进而通过植物和根际环境内的生物来降解这些污染物质。根际环境内植物的根及其分泌物和微生物、土壤动物的新陈代谢活动对污染物产生吸收、吸附、降解等一系列活动,在污染土壤修复中起着重要作用.[4]。基于此,本文着重从植物根系和根系分泌物、微生物(细菌、菌根真菌)和土壤动物等方面进行概述,总结了它们在根际环境内对污染土壤修复的重要意义。

2根际环境内植物根系及其分泌物对污染土壤的修复作用

植物根系是土壤食物网的主要基质和能量来源之一,驱动土壤生物、化学和物理过程.[5]。植物根系如同一张“过滤网”,使通过的重金属得到固定并吸附于土壤表面,从而降低重金属在土壤中的生物有效态,达到减轻重金属污染的效果.[6]。植物根系是植物吸收营养物质的重要途径之一,因而也成为污染物质进入植物体内的重要路径。利用植物根系修复污染物正是应用了根系这种“提取能力”,对于富集在植物体内的污染物,通过植物自身的挥发和人为对地上部分的收获达到修复的目的。

2.1植物根系分泌物对重金属污染土壤的修复

植物根系分泌物是植物在生长过程中,根系向生长介质分泌质子和大量有机物质的总称。Mench等的研究表明,根系分泌物各组分(粘胶、高分子、低分子分泌物)均可与重金属发生络合作用,高分子与低分子的络合物可能有助于重金属向根表的迁移,而粘胶包裹在根尖表面,可认为是重金属向根迁移的“过滤器”.[7]。

根系分泌物主要通过活化、螯合、还原等作用来降低根际环境内重金属的有效性和毒性。此外,根分泌物被根际微生物利用,使根际土壤的氧化还原低于非根际土,从而改变根际土壤中变价重金属如Cr、Cu等的形态及有效性.[9]。在重金属等环境胁迫下,植物通过调节根分泌物的成分使根际环境更好的与外界环境相适应。如在铝胁迫下,耐铝植物可通过分泌有机酸,以缓解铝的毒害.[10]。另外,根系分泌物及其分解程度均影响土壤中重金属的吸附-解吸特性,植物根系分泌的新鲜分泌物可减少土壤对重金属的吸附,提高其扩散性 .[11]。

2.2植物根系分泌物对有机物污染土壤的修复

根系分泌物对污染物的降解主要通过酶系统的直接降解和增加微生物的数量和提高其活性的间接降解.[12]。前一种途径已被一些研究所证实,如有毒有机物在外酶的作用下分解为低毒的形态、磷酸酶可降解有机磷杀虫剂 .[13]、植物死亡后释放到土壤环境中的酶还可以继续发挥分解作用。其中尤其植物特有酶对多环芳烃的降解为根际修复的潜力提供了强有力的证据.[14]。根系分泌物通过影响根际土壤中微生物数量和活性来实现有机污染物的修复是主要途径。

3根际环境内微生物对污染土壤的修复作用

根际微生物通常是指细菌、放线菌和真菌(尤以菌根真菌为主)几大类。根际环境内的微生物对污染物具有多种修复手段,有的以污染物为碳源和能源,有的与污染物共代谢,通过代谢过程,这些离子可被沉淀或被螯合在可溶或不溶性生物多聚物上.[15],进而达到对根际环境内污染土壤修复作用。

3.1根际环境内微生物对重金属污染土壤的修复

细菌对重金属污染土壤的修复主要表现在吸附能力上。尤其集中在汞、铬(Hg、Cr)等方面的研究上,证实了可以降低重金属可移动性和生物有效性,从而对污染土壤起到修复作用。根际环境内有独特的氧化还原电势与溶解氧水平,也为污染物的挥发和还原提供了条件。例如,土壤细菌对无机与有机汞化合物的还原与挥发;铬酸盐的还原与亚砷酸盐的氧化.[16,17]。另外,细菌为了生存在寻找碳源和能源的过程中就会形成一种进化优势——趋化性。细菌趋化性在根际环境内污染土壤的生物修复过程中发挥重要的作用,例如,趋化性可以使降解菌株与污染物紧密接触,解决污染物的生物可利用问题.[18]。

关于菌根真菌对重金属的相对独立吸收作用很早就已经有了研究。如,Cooper和Tinker.[19]采用能区分根系和菌丝的装置,利用同位素示踪技术,演示了内生菌根菌丝吸收、累积和移动.65Zn的过程,表明了菌丝本身能够吸收重金属,这可能促进了根系对重金属的吸收能力。此外,外生菌根真菌还具有它独特的特点——屏障作用,因菌套的形成而较为明显,对重金属起了物理阻碍作用,阻止重金属向植物体内转移.[4]。另外,菌根真菌还通过屏障、螯合以及菌根根际效应来影响微生物活性.[20]等作用,进一步促进污染物的降解和转化。

3.2根际环境内微生物对有机物污染土壤的修复

根际环境内的细菌除了对无机污染物具有独特的降解之外,也对大多数有机污染物进行降解。它们除直接的代谢活动外,还能以根分泌物和根际内有机质为主要营养源,从而具有根际环境外细菌所不具有的降解特点.[4]。Ortega-Calvo等人首次评价了根际环境内细菌的趋化性使根际内降解性细菌数量增加,提高了污染物的生物可利用性,促进了根际内多环芳烃的降解.[21]。

菌根真菌作为根际环境内根系与土壤相接触的重要媒介,在促进有机污染物的降解和转化、促进污染土壤中植物的生长、有机污染土壤的生物修复等方面具有积极的作用.[22]。研究表明,受菌根接种的植物根系对农药的污染有很强的耐受力,菌根通过吸收、积累以及分泌物对农药进行分解、挥发等一系列的作用降低了有机农药的毒害。林先贵等.[23]研究发现了接种VA菌根真菌后,白三叶草的菌根侵染率、生长量和对N、P 元素的吸收量都高于不接种的对照植株。王曙光等.[24]也进一步揭示了 AM真菌的菌丝在酞酸酯的降解和转移过程中起了某些特殊的作用。在对外生菌根真菌的众多研究中,均揭示了其对有机除草剂的降解吸收作用。

4根际环境内土壤动物对污染土壤的修复

目前对于土壤动物修复的概念还没有准确统一的定义。据大量研究表明土壤动物修复技术是利用土壤动物对污染物进行机械破碎、分解、消化和富集以及在土壤中进行的翻耕和穿插等活动影响污染物的迁移和分布,并通过肠道排放的微生物及分泌的酶而使污染物降低或消除的一种生物修复技术.[25]。土壤动物作为土壤中的一份子,它们的活动、生长以及繁殖都与土壤的理化性质息息相关,尤其生活在根际环境内的土壤动物对有机物污染物的机械破碎和分解具有重要的作用。与此同时,大量的肠道微生物及分泌的酶也转移到土壤中来,它们与根际环境内土著微生物一起通过吸收、降解等方式使得污染物浓度降低或消失。

土壤动物生活在土壤环境内,作为土壤污染的一个评价指标.[26],因此它在一定程度上能够反映土壤的污染状况。在土壤中添加有机氯培养蚯蚓试验中,谢文明.[27]等发现蚯蚓对所加的有机氯农药的富集作用明显。蚯蚓不但富集了重金属,还可以改良土壤,保持土壤的肥力。将蚯蚓应用于污染土壤生态系统的恢复,甚至应用于强化污染土壤生态系统的修复,具有一定的发展潜力,在实际应用当中也有较大的可行性。

除了以捕食和代谢分泌为基础的假说外,土壤动物对微生物群落结构、土壤有机碳、根系生长及植物群落等的影响也将对根际生物修复产生深远的反馈作用.[28]。在今后的研究中应加大土壤动物其它种类,如甲螨、线虫、跳虫等微型和中型土壤动物对土壤污染修复作用研究。

5结语

根际环境内除了上述的生物种群外,还有很多微生物及土壤动物类群,而对于它们在根际污染土壤中修复作用研究的较少。土壤遭受污染是一个十分复杂的过程,不存在相对单一的污染物,几乎都是多种污染物综合污染的结果。生物修复体系中任何单一生物体一般都不具备降解复合污染物整体能力,因此,生物联合修复是必须采用的。修复过程中可以充分发挥各有机体及相互结合产生的修复作用。随着科技的进步根际环境内污染土壤的生物修复技术已经取得很大的发展,但由于受到区域生物特性以及自然环境的限制,还存在着许多局限性。

(1)土壤中根系的形态和根系的构型在污染土壤中的修复作用研究的很少,应加强不同土壤层中根系修复作用的研究。

(2)由于根际环境是动态的、复杂的系统,在营养及重金属等的胁迫条件下,根系分泌物产生的机制以及影响根际环境中其它组成成分的机理需要进一步的研究。

(3)对于轻度污染的土壤,污染物浓度没有达到生物降解的最低含量,迫使生物无法发挥其正常的降解功能,鉴于此,微生物对污染物最低量的降解反应能否进行定量的研究。

(4)微生物对根际内污染土壤的修复受多种因素的影响,如菌株的生存条件、营养条件以及菌株的呼吸活性等,而从这一视角研究的比较少。

(5)土壤动物在对根际内污染土壤修复中的研究报道的很少,大部分都是集中于蚯蚓的修复作用,而应加强对土壤动物其它种类,如甲螨、线虫等微型和中型土壤动物对土壤污染修复作用研究。随着科学技术的发展和对实验条件进一步的精确模拟,很多新的技术和理论也得到了很大的发展,如,分子生物学技术、基因工程理论、重新组建微生物的遗传性状、筛选具有降解多种污染物且降解效率更高的优良菌株及酶系,显然已经成为污染土壤修复研究的热点。通过对以上内容的深入研究,必将促进生物修复技术从实验室走向大田生产应用。

2012年11月绿色科技第11期致谢:感谢在论文的写作过程中由导师朱永恒提供的指导和帮助。

参考文献:

[1] Griffiths B S.A comparison of microbial feeding nematodes and protozoa in the rhizosphere of different plants[J].Biology and Fertility of Soils,1990(9):83~88.

[2] Paul E A,Clark F E.Soil Microbiology and Biochemistry[M].SanDiego:Academmic Press,Calif,1989.

[3] Zhao X R,Lin Q M,Li B G.Diversity of phosphate-dissolving microorganisms in corn rhizosphere[J].Agricultural Sciences in China,2003,2(2):222~228.

[4] 魏树和,周启星,张凯松,等.根际圈在污染土壤修复中的作用与机理分析[J].应用生态学报,2003,14(1):143~147.

[5] Gregory P J.Roots,rhizosphere and soil the route to a better understanding of soil science[J].Eur.J.Soil Sci,2006(57):2~12.

[6] 罗义,毛大庆.生物修复概述及国内外研究进展[J].辽宁大学学报:自然科学版,2003,30(4):113~119.

[7] Mench M.Metal binding properties of high molecular weight soluble exudates from maize roots[J].Biol Ferti Soils,1987(3):165~169.

[8] Cunninngham S D.Phytoremediation of contaminated soil[J].Trend Biotechnol,1995,13(9):393~397.

[9] 徐卫红.根系分泌物对土壤重金属活化及其机理研究进展[J].生态环境,2006,15(1):184~189.

[10] 郭明新,林玉环.利用微生态系统研究底泥重金属的生物有效胜[J].环境科学学报,1998,18(3):325~330.

[11] 吴启堂.根系分泌物对镉生物有效性的影响[J].土壤,1993,25(5):227~259.

[12] 旷远文,温达志,钟传文,等.根系分泌物及其在植物修复中的作用[J].植物生态学报,2003,27(5):709~717.

[13] Susarla S,Bacchus S T,Med Ina V F,et a.l Phytoremediation an ecological solution to organic chemical contamination [J].EcologicalEngineering,2002,18(5):647~658.

[14] 许超,夏北成.土壤多环芳烃污染根际修复研究进展[J].生态环境,2007,16(1):216~222.

[15] 张太平,潘伟斌.根际环境与土壤污染的植物修复研究进展[J].生态环境,2003,12(1):76~80.

[16] 陈能扬,童庆宣.根际环境在环境科学中的地位[J].生态学杂志,1994,13(3):45~52.

[17] 夏立江,华珞,李向东.重金属污染生物修复机制及研究进展[J].核农学报,1998,12(1):59~64.

[18] 蒋建东.细菌对环境污染物的趋化性及其在生物修复中的作用[J].生态学报,2005,25(7):1764~1771.

[19] Ortega-Calvo J J,Marchenko A I,Vorobyov A V,et al.Chemotaxis in polycyclic aromatic hydrocarbon degrading bacteria isolated from Soil polluted rhizospheres FEMS Microbiol[J].Ecol,2003,44(3):373~381.

[20] Cooper KM,T inker P B.Translocation and transfer of nutrients in vesicular-arbuscular mycorrhizas.Uptake and translocation of phosphorus zinc and sulphur[J].New Phy tologist,1978(81):43~52.

[21] SMITH S E,RRAD D J.Mycorrhizal Symbiosis [M].London:AcademicPress,1997.

[22] 陈瑞蕊,林先贵,尹睿,等.有机污染土壤中菌根的作用[J].生态学杂志,2005,24( 2):176~180.

[23] 林先贵,郝文英,施亚琴.三种除草剂VA 菌根真菌的侵染和植物生长的影响[J].环境科学学报,1991,11(4):439~444.

[24] 王曙光,林先贵,尹睿.接种丛枝菌根(AM) 对植物DBP污染的影响[J].应用生态学报,2003,14( 4):589~592.

[25] 刘军.土壤动物修复技术作用的机理及展望[J].山东农业大学学报:自然科学版,2009,40 ( 2):313~316.

[26] 朱永恒,濮励杰,赵春雨,等.土地污染的一个评价指标:土壤动物[J].土壤通报,2006(2):66~68.

肠道微生物研究方向范文第4篇

[关键词] 阑尾;阑尾切除术;结肠癌;肿瘤标记物

[中图分类号] R656.8;R735.3+5[文献标识码] A[文章编号] 1673-9701(2010)12-17-03

关于阑尾切除术与结肠肿瘤发生之间是否有关系以及有何关系的研究最早是由shears提出的。近年来,随着病理生理学和医学微生物学研究技术的进步以及现代统计学方法的完善,通过查阅一些国内外相关文献,我们对阑尾与结肠肿瘤之间是否存在因果关系、临界关系作一综述。

1阑尾切除术和结肠癌相关性的理论及数据关系

1.1相关数据调查

(1)认为阑尾切除术后结直肠癌的发病率会增高1964年McVay认为阑尾切除术与结肠癌的发生有一定的联系,它会导致结肠癌发病率的上升[1]。通过尸检调查,在随后的研究中Gross也对这一观点表示了认同。Bierman的资料显示在608例结肠癌尸检中,生前做过阑尾切除术的比例占了总数的35.2%,而679例非癌尸检中人数只有24%[2]。瑞典Arnbjornsson报道了在561例因阑尾炎手术住院的患者中,3年内因结肠癌重新住院的患者占了2.9%,同种属人群发病率为0.1%[3]。国内有关阑尾切除史与结直肠癌的关系仅见于几项来自病例对照研究的报道。通过对国内14个病例进行Meta分析研究,发现3个研究报道了阑尾切除史与结直肠癌的阳性关系,其综合的0R值为1.98,95K可信区间为1.71~2.28。陈坤等人在对此研究随访队列中进行的一项巢式病例对照研究也有相同的结果[4]。

(2)否认阑尾切除术后结直肠癌的发病率会增高Howie报道在292例结肠癌患者中仅有21例有阑尾切除史,占总数的7.2%,并不比对照组高,因而不同意McVay的观点。

1.2阑尾的解剖位置及免疫功能与结肠癌的关系

阑尾有着丰富的淋巴组织,正常人阑尾的淋巴组织主要位于固有层并延伸入黏膜下层。黏膜下层含有丰富的淋巴小结和弥散组织,淋巴小结和小结旁区分别含有B淋巴细胞和T淋巴细胞,上皮细胞之间也可见淋巴细胞群,有些可分化为浆细胞。免疫学者认为阑尾在人体内属于中枢免疫器官,能产生和培养B细胞,阑尾内的淋巴样组织可分泌合成储存释放具有免疫调节能力的抗体,对于维持肠道局部的免疫平衡有一定作用[5,6]。

阑尾位置的特殊性使其拥有对炎症和病变的早期反映和对机体免疫损伤的及早应答和呈递。阑尾起源和结肠相似,这对结肠肿瘤的研究和检测提供了理论依据。近年来右半结肠癌的发生率的上升也为研究阑尾切除术和结肠癌相关性提供了方向[7]。

2早期结肠癌伴随阑尾炎的误诊误治

2.1早期结肠癌与阑尾炎的症状体征

由于两者的症状体征不易鉴别,因此在诊断阑尾炎时如伴随以下症状体征应考虑结肠肿瘤:(1)所有阑尾炎患者均应考虑到结肠癌的可能,特别是40岁以上女性;(2)患者以往有慢性腹痛,不典型大便习惯改变,较多次出现黏液脓血便等症状者;(3)经常低热,多次出现炎症发作者,如有体重减轻、贫血等症状时更应怀疑;(4)对于反复发作的阑尾炎阑尾周围脓肿要加强重视[8]。

2.2医生对阑尾炎的认识和处理方法

(1)由于现在的首诊医生倾向于年轻化,所以对阑尾炎的处理和认识不够全面和深刻,造成漏诊结肠癌病例越来越多。一些不典型阑尾炎无从找到其他病因时,应怀疑结肠肿瘤,降低误诊率[9]。(2)早期阑尾炎手术的切口选择是由1894年Mcburney等提出的右下腹切口,这种术式虽然创面较小,但难以良好暴露病患部位和早期充分对其他部位进行探查,使早期和不典型结肠癌漏诊率上升。因此,现在提出在腹部体征不能十分肯定时,使用正规的腹部探查切口。这一点,已经在老年人阑尾炎时早期探查发现结肠癌的研究中得到验证。

2.3特殊患者阑尾切除术和结肠癌的关系

(1)有研究表明:女性阑尾切除者结肠癌的发病风险是无阑尾炎史者的近2倍,95%可信区间为1.045615~3.57538;而在直肠癌方面,女性阑尾炎史RR的P值达到统计学意义,但RR值较小,仅为0.39678(0.1596~0.986445)[10]。(2)由于老年人生理功能的衰退,其阑尾黏膜变薄,组织纤维化,血流相对减少,如果阑尾远端的结肠出现病变,常导致或加重阑尾的炎症。同样阑尾功能的损伤会导致结肠致癌因素的增加,加上老年人抗癌能力减退和症状体征的不典型使得老年人结肠癌早期诊出率不高。

3阑尾和结肠肿瘤标记物

对于阑尾和结肠癌相关性的肿瘤标记物,至今没有明确,我们研究国内外文献认为以下方面可能反映两者的一定关系。

3.1SigA

肠上皮内淋巴细胞、固有层淋巴细胞、派伊氏结等肠相关性淋巴组织分泌的SIgA蛋白及黏液等覆盖在肠上皮细胞表面,构成了防止肠黏膜损伤的重要防线。因此,受到缺血-再灌注损伤的肠细胞可在SIgA 蛋白的调节下维持肠屏障功能的完整,从而降低系统炎性反应[11]。有研究表明:结直肠癌患者术后第1次粪便中SIgA蛋白含量与术前相比均明显减少,可以说明癌肿改变了肠道正常形态,肠道生化内环境的改变导致SIgA蛋白浆细胞分泌功能下降,最终引起肠道微生态环境的改变,造成肠道的局部免疫状态发生紊乱;故说明SIgA蛋白在维持肠道局部微环境中起主要作用[12,13]。

关于阑尾部位的结肠肿瘤标记物国内外报道很少,经典的免疫学理论认为只有B淋巴细胞才能合成和分泌免疫球蛋白[14]。浙江大学肿瘤研究所经生物信息分析及Insitu-Max原位荧光杂交结果证实,SNC73基因实际就是免疫球蛋白A1的重链基因。郑树等应用免疫组化方法检测到IgA1重链蛋白在肠上皮细胞中的表达[15],并提出了SNC66在正常肠黏膜组织中的表达水平也明显高于相应的大肠组织。国外学者研究认为SNC66与SNC73这两个球蛋白基因以不同的表达行为和不同的作用方式共同参与大肠上皮细胞的增殖和突变以及致癌活动。这些理论的完善和联系将指导我们为阑尾这个免疫器官在结肠肿瘤方面的研究和早期诊断提供理论依据和研究方向。

3.2自然杀伤(NK)细胞

NK细胞是体内一类独特的淋巴细胞相关群体,作为机体天然免疫系统的主要成员,它具有早期识别和清除感染和肿瘤细胞等多种生物学功能。NK细胞对刺激性因素产生应答的过程十分迅速,不需预先刺激即可对病毒感染或恶性转化细胞进行攻击,且一次可调动大多数细胞共同参与。除对肿瘤细胞和感染细胞具有强大的细胞毒活性外,NK细胞还具有强大的分泌细胞因子(如IFN-γ、TNF-α、GM-CSF 和趋化因子等)的功能,不仅调节早期天然免疫应答,而且参与调节获得性免疫应答,从而间接表现肠微环境的免疫失衡,学者们认为NK细胞是连接天然免疫和获得性免疫的桥梁[16]。因此,同为免疫器官的结肠及阑尾组织病变NK细胞表达情况不同可能作为通过检测阑尾病变提示肠道免疫环境改变的方法。

3.3肠道菌群

肠黏膜内细菌之间的微生态平衡对维持肠道抗肿瘤功能起重要作用。改变宿主肠道内菌群分布可改变肠道黏膜的免疫反应过程,可能调节结直肠癌的发生发展过程。通过大规模流行病学调查发现:结直肠癌高发区与低发区人群在肠道菌群组成方面有很大的差别,另外结直肠癌与结直肠息肉患者肠道菌群也有明显改变。两者突出表现为:结直肠癌组双歧杆菌与乳杆菌数量减少,同时肠球菌、肠杆菌与酵母菌数量增加,尤以双歧杆菌的减少更为明显。同时大肠杆菌在细胞内的平衡发生改变时可刺激肠道免疫反应增强,导致上皮遭受到持续入侵,持久性上皮细胞内吞噬细胞聚集,引起上皮细胞代谢紊乱,最后形成肠道免疫损伤[17]。Kim等人通过研究发现结直肠癌患者肠道内菌群中β2葡萄糖醛酸酶活性明显低于正常人群。可能与肠道中有些细菌具有β2葡萄糖苷酶和偶氮还原酶等能力并可促进致癌物质如二甲基肼和亚硝酸盐的形成,从而诱导肠道肿瘤的发生有关。故说明肠道菌群失调特别是益生菌减少可导致机体免疫力下降及肿瘤细胞逃离机体免疫监控的机会增大,从而引起肠道肿瘤产生[18]。国外学者通过研究发现,阑尾炎患者菌群分布也有一定程度的改变,大肠杆菌、肠球菌、肠杆菌与酵母菌数量增加,而双歧杆菌减少[19]。

3.4钙卫蛋白

钙卫蛋白是一种来源于中性粒细胞和巨噬细胞的含钙蛋白,是近年来新发现的一种急性炎症标志物,由于与钙离子结合,其理化性质极其稳定。在感染和炎症性疾病时,由于其特异性地在炎性细胞(中性粒细胞和巨噬细胞)中表达,测定血液、分泌液和特定组织中钙卫蛋白的含量在一定程度上可以反映疾病的严重程度。钙卫蛋白是中性粒细胞和活化的巨噬细胞胞质中重要的蛋白质,可以作为急性炎性标志物;因此,它可以一定程度上反映阑尾炎症情况。钙卫蛋白能与钙离子结合,使其具有耐热性和抗蛋白酶活性,在肠腔和外界环境中可长期保持相对稳定而不被酶和细菌所破坏,钙卫蛋白因此得名。结直肠癌可以导致局部黏膜的急性炎症反应,理论上可以通过检测炎性标志物检测结直肠癌。国外有研究报道结直肠癌患者粪便钙卫蛋白水平升高,也有研究认为粪便钙卫蛋白检测对诊断结直肠癌准确性有限。国外的有关研究样本数较少[20-22],国内学者通过研究发现粪便钙卫蛋白检测结直肠癌有较高的敏感性,且不受肿瘤分期的影响,可以作为门诊筛查结直肠癌的标志物。

4结束语

通过以上文献综述我们认为“阑尾切除术后引起结肠癌的发生率升高的可能性较大”这一观点的理论较为充分。随着病理学对肿瘤标记物的研究深入和微生物学对菌群分类检测的细化,对阑尾切除术与结肠癌关系的研究将越来越引起学者们的重视。我们推测,阑尾手术时对阑尾组织进行一定的检测,将会是今后提示早期结直肠癌的研究重点。

[参考文献]

[1] Mc Vay. The appendix in relation to neoplastic disease[J]. Cancer,1964, 17(8):929-937.

[2] Bierman H. Human appendix and neoplasia[J]. Cancer,1968,4(6):453 -458.

[3] Arnbjornsson E. Acute appendicitis as a sign of a colorectal carcinoma[J]. J Surg Oncology,1982,20(8):17.

[4] 陈坤,蔡剑,刘希永,等. 结肠癌和直肠癌危险因素的巢病例对照研究[J]. 中华流行病学杂志,2001,22(6):439-441.

[5] Francois G,Cedric M. The role of regulatory T cells in the control of natural killer cells: relevance during tumor progression[J]. Immunological Reviews,2006,214(4):229-238.

[6] Hanson NB,Lanning DK. Microbial induction of B and T cell are as in rabbit appendix[J]. Pharmacology Developmental and Comparative Immunology,2008,32(8):980-991.

[7] Berndt H. Is appendectomy followed by increased cancer risk[J]. Digestion,1970, 3(5):187-191.

[8] Abdul-Wahed N,Meshikhes. Management of appendiceal mass:Controversial[J]. J Gastrointest Surg,2008,12(3):767-775.

[9] Lene M,Christoffer J,Martha S,et al. Cancer risk following appendectomy for acute appendicitis(Denmark)[J]. Cancer Causes and Control,1998,9(6):183-187.

[10] 陈坤,舒国通,马新源,等. 阑尾炎史和结直肠癌发病关系研究[J]. 浙江预防医学,2004,16(3):6-8.

[11] Cario E. Innate immune signalling at intestinal mucosal surfaces:a fine line between host protection and destruction[J]. Current Opinion in Gastroenterology,2008,24(3):725-732.

[12] Diebel L,Liberati D,Dulchavsky S,et al. Enterocyte apptosis and barrier function armodulated by SigA after exposure to bacteria and hypoxial reoxyglnction[J]. Surgery,2003,134(2):574-581.

[13] Cerutti A,Rescigno M. The biology of intestinal immunoglobulin a responses[J]. Immunity,2008,28(6):740-750.

[14] Joel N. The immune response in daniel Postites[J]. Basic and clinical Immunology,1994,3(3):40-49.

[15] 郑树,曹江,耿礼义,等. 大肠癌相关免疫球蛋白新基因SNC73结构与表达研究[J]. 中华医学杂志,2001,82(8):485-488.

[16] Francois G,Cedric M.The role of regulatory T cells in the control of natural killer cells: relevance during tumor progression[J]. Immunological Reviews, 2006,214(6):229-238.

[17] Sartor RB. Microbial influences in inflammatory bowel diseases[J]. Gastroenterology,2008,134(4):577-594.

[18] Kim DH,Jin YH. Intestinal bacterial betaglucuronidase activity of patients with colon cancer[J]. J Mol Microbiol Biotechnol,2005,10(1):22-25.

[19] Gebbers JO,Laissue JA. Bacterial translocation in the normal human appendix parallels the development of the local immune system[J]. Ann. N.Y. Acad. Sci,2004,1029:337-343.

[20] Hoff G,Grotmol T,Thiis-Evensen E,et al. Testing for faecal calprotectin(PhiCal)in the Norwegian Colorectal Cancer Prevention trial on fl exible sigmoidoscopy screening:comparison with an immunochemical test for occult blood(FlexSure OBT)[J]. Gut,2004,53(6):1329 -1333.

[21] Limburg PJ, Devens ME, Harrington JJ,et al. Prospective evaluation of fecal calprotectin as a screening biomarker for colorectal neoplasia[J]. Am J Gastroenterol,2003,98(4):2299-2305.

肠道微生物研究方向范文第5篇

【关键词】 LEEP刀;纳米银凝胶;宫颈病变;疗效

宫颈疾病是已婚妇女的常见病及多发病,近年来日趋年轻化,严重危害妇女的身心健康。宫颈疾病的诊治越来越受到医生和患者的重视。目前三阶梯技术的开展使许多宫颈上皮内瘤样病变得到早期发现[1],因此宫颈癌是惟一可以早期发现并预防的妇科肿瘤[2]。宫颈环形电切术(即Leep刀)治疗慢性宫颈炎,疗效显著,但术后阴道流液时间长,脱痂期出血率高,切口恢复慢,增加了患者不适和感染机会。我院采用LEEP刀联合纳米银凝胶对45例宫颈病变患者进行了治疗,短期观察术后恢复疗效满意,现报告如下。

1 临床资料

1.1 对象 选取2008年6月至2011年2月在我院妇科门诊因宫颈细胞学检查异常或阴道镜检查异常,经病理检查结果为慢性宫颈炎、CIN (宫颈上皮内瘤变) Ⅰ~Ⅱ的患者90例,年龄28~51岁,中位年龄37岁,其中慢性宫颈炎54例,CINⅠ30例,CINⅡ6例。其中随机分组:对照组单纯LEEP刀45例,试验组LEEP刀联合纳米银凝胶45例。两组年龄构成,生育次数无统计学差异。

1.2 术前准备 ①手术时间为月经干净后3~7 d(绝经者除外);②术前24 h禁性生活;③所有患者均无急性生殖器炎症,术前检查:血常规正常及出凝血时间正常。④同意采用LEEP刀术。

1.3 治疗方法 病人取膀胱截石位,消毒外阴后暴露宫颈,拭净宫颈粘液,碘伏棉球消毒阴道及宫颈,术前行阴道镜检查,行碘试验及醋酸白试验确定手术范围。电切功率为40W,电凝功率为60W。根据病变范围和性质选用不同型号环形电刀,于9点处进刀,顺时针锥切,切下组织深达宫颈管10~15 mm,切缘超过病灶边缘3 mm,后改用球形电极电凝创面止血。切除组织标记后用10%甲醛液固定送病理检查。术后试验组用外用纳米银凝胶涂于创面,以后患者在家中自行阴道上药:每晚睡前将纳米银凝胶的给药器缓慢插入阴道深部,利用助推杆将凝胶推入阴道,每天1次,连用14d,阴道流血多停止局部上药。对照组宫颈环形电切后局部不用药。对照组术后口服三代头孢及甲硝唑1周预防感染。术后均禁止性生活及坐浴2个月;2周内禁剧烈运动、远足等;术后7、14、21d电话随访, 随访内容主要是阴道排液时间、术后阴道流血情况。若出现异常阴道分泌物、腹痛随时就诊。

1.4 术后疗效观察 术后3个月每次月经干净3~5d来院检查宫颈恢复情况并记录。痊愈:宫颈光滑,大小正常,外观恢复自然形态;好转:病变面积比治疗前减少,深度变浅;无效:病变面积及深度变化不明显。

2 结果

2.1 术后阴道排液时间 对照组阴道排液时间为(4.1±0.8)w,试验组为(3.1±0.8)w,二者相比较P

2.2 阴道流血阴道流血情况 对照组流血为10(22.22)例,试验组流血为2(4.44)例,二者相比较P

2.3 创面愈合时间 对照组创面愈合时间为(9.4±0.4)w,试验组为(6.4±0.4)w,二者相比较P

3 讨论

近年来,由于各方因素的影响,如早期,多次人工流产及多种病原体感染,包括细菌、真菌、支原体、沙眼衣原体、HPV病毒等感染所致宫颈病变[3],至使宫颈癌呈年轻化趋势,引起了社会的广泛重视。宫颈病变是宫颈癌的危险因素,早期积极治疗宫颈病变,阻断和终止宫颈癌发生,是当今妇科医师的重要课题之一。常见的物理治疗方法均不同程度存在缺陷,宫颈环形电切术(即Leep刀)治疗慢性宫颈炎,疗效显著,治愈率高,不会发生组织拉扯、炭化现象,不影响病理学检查,减少了宫颈癌的漏诊。所以越来越受到妇科医师的关注,特别为希望保留子宫的宫颈病变妇女,LEEP术后宫颈可恢复自然状态,是很理想的治疗手段。但临床治疗中发现该术术后宫颈形态恢复慢,愈合时间长,阴道流液时间长,而且少数患者会出现宫颈瘤样增生等情况。

纳米银凝胶是天然抗菌元素银与现代纳米技术结合的制剂,具有明确的广谱抗微生物,促进伤口愈合功能。其作用机制为: ①纳米银与致病微生物体内巯基酶结合,使巯基酶失活,阻断能量代谢,阻断细胞壁合成,从而达到广谱杀灭微生物的功效,拥有较强的抗菌能力; ②慢性宫颈炎时,糜烂面的金属蛋白酶活性增强,活性过高会破坏生长因子和新生组织,不利于伤口愈合,纳米银可使金属蛋白酶失活包括巯基,减少伤口表面锌离子,增加伤口表面钙离子,促进上皮再生及组织修复,从而达到促进伤口愈合的功效; ③纳米银可使细胞粒体膜通透性改变,使线粒体释放凋亡因子,从而促进细胞凋亡,使病菌失活[4-5]。钠米银抗菌凝胶为局部用药,银含量少(银粒红大约25 nm左右),对人体无明显毒付作用。因其是阴道局部用药,可避免因口服抗生素引起的胃肠道反应。它杀灭致病微生物的同时,不会影响阴道内起保护作用的有益菌,更不会破坏阴道的自洁功能和免疫功能。我们将实验组与对照组在LEEP刀术后3个月内的治疗情况进行比较,实验组阴道排液时间及宫颈创面的愈合时间明显缩短,P

参考文献

[1]郎景和.子宫颈上皮内瘤变的诊断与治疗.中华妇产科杂志,2001,36(5):261-263.

[2]乐杰,谢辛,丰有吉.妇产科学.人民卫生出版社,2004:255-256.

[3]钱止维.子宫常见病毒及沙眼衣原体感染的研究.中华妇产科杂志,1990,25(3):266.

[4]程央红.纳米银医学的研发特点[M].中国执业药师, 2005: 33.

[5]BennettBB, Stone IK,Anderson CD, eta.l DeepLopp exision forprehys-terectomy endocervical evaluation[J].Am JObsteltGyneco,l 1997, 176(1): 82-86.

肠道微生物研究方向范文第6篇

关键词 发酵乳;乳酸菌;豆浆;牛奶

中图分类号 TS252.59 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)02-0251-02

Study on Double Protein Flavor Fermented Milk

MAO Ye-ning YU Jia-wei CAO Zheng-zheng WEI Xin-yi HUANG Xin-li WANG Song YANG Yu *

(School of Biotechnology and Chemical Engineering,Ningbo Institute of Technology,Zhejiang University,Ningbo Zhejiang 315100)

Abstract In this paper,the traditional fermented milk production were combined with acid-resistant lactic acid bacteria to develop an animal and plant double protein flavor fermented milk.The results showed that,when cultured in a constant temperature of 42 ℃ with 7 hours,the concentration was 11% soybean milk mix with milk by 1∶1,the most suitable strains of new lactic acid bacteria and Lactobacillus bulgaricus mixed with 1∶4,the double protein lactic acid bacteria products tasted best.

Key words fermented milk;lactobacillus;soybean milk;milk

大豆蛋白含有人w所需的8种必需氨基酸,且极易被人体吸收。研究显示,大豆蛋白刺激肝脏中的低密度脂蛋白感受器,有调节降低胆固醇含量、降低血压和血糖、促进能量代谢、增强免疫力等生理功能。FAO/WHO 1985年人类试验结果表明,大豆蛋白必需氨基酸较适合人类需要。1999年,美国食品药品监督局(FAD)发表声明:每天摄入25 g大豆蛋白,可减少患心血管疾病的风险[1]。

植物乳杆菌属于乳杆菌科中的乳杆菌属,属于同型发酵乳杆菌,能通过胃并定植于肠道发挥有益作用,可抑制病原菌生长、调节肠道微生态、降低血清胆固醇等。近几年的热点集中于炎症性肠胃病、过敏、外科感染、抗生素相关腹泻、妇科感染、黏膜免疫、癌症以及肥胖等相关症状[2]。

本文旨在研究将大豆蛋白和牛奶蛋白有机结合,并利用新型植物乳杆菌发酵[3],使制得的新型乳酸菌制品既保留发酵乳的风味与口感,又能提高其营养价值,从而更好地发挥保健作用。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 菌种。从雪菜中分离得到的植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)XC-6和XC-10,由本实验室保存;保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus)。

1.1.2 培养基及主要原料。①培养基:GYP培养基[4-6];②10%脱脂牛奶(伊利脱脂奶粉),115 ℃灭菌10 min;③雀巢全脂奶粉。

1.2 试验方法

1.2.1 发酵条件的确定。具体包括:①最佳发酵时间测定。10%脱脂牛奶中按蔗糖添加量6 %,接种量为5 %接种,42 ℃条件下发酵,发酵时间为3、4、5、6、7 h时分别取样,测定各组酸乳样品的pH值,选定最适发酵时间。②最佳发酵温度测定。最佳发酵时间下,10%脱脂牛奶中按蔗糖添加量6 %,接种量为5 %接种,分别在36、38、40、42、44 ℃条件下发酵,取样测定酸乳样品的pH值,选定最适发酵温度。

1.2.2 豆浆浓度的确定。取180 g处理过的黄豆和1 080 mL饮用水置于家用的豆浆机中进行磨浆,过滤后分别稀释至14.3%、11.0%、7.7%、4.4%、1.1%。菌种接种至5种不同浓度的豆浆中,放置42 ℃恒温箱培养7 h,室温下放置20 min后再放入4 ℃低温冰箱中冷藏12 h。进行感官评定,评分标准见表1。

1.2.3 菌种种类及比例确定。将植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)XC-6和XC-10分别与保加利亚乳杆菌(Lactob-acillus bulgaricus)以1∶4、2∶3、1∶1、3∶2、4∶1的比例混合,并加入150 g/L全脂牛奶中,在42 ℃保温箱中恒温培育7 h后转移到4 ℃低温冰箱中放置12 h。进行感官评定。

1.2.4 豆浆与牛奶最佳比例确定。豆浆与全脂牛奶分别按1∶3、1∶2、1∶1、2∶1、3∶1进行混合,用已确定的最佳菌种作发酵剂接种,放置于42 ℃恒温箱培养7 h,室温下放置20 min后再放入4 ℃冷藏12 h,进行感官鉴定。

1.2.5 发酵乳各项指标测定。根据《食品安全国家标准 发酵乳》(GB 19302―2010)[3]进行发酵乳感官评价、理化标准、微生物限量、乳酸菌数测定。

2 结果与分析

2.1 最佳发酵时间确定

由资料可知[5],酸奶最适pH值为4.7左右。由图1可知,随着发酵时间的增加,样品的pH值降低,到发酵时间为7 h时,3种样品的pH值都处于最适pH值范围。因此,选择7 h作为最佳发酵时间。

2.2 最佳发酵温度确定

由图2可知,到发酵温度为42 ℃时,3种样品的pH值都处于最适pH值范围。因此,选择42 ℃作为最佳发酵温度。

2.3 豆浆浓度确定

由表2可知,当豆浆浓度为11.0 %时,发酵后的样品比较细腻、凝固较好,在味道上酸甜适宜,具有浓厚的豆香味。因此,选择浓度为11%的豆浆来进行下一步试验。

2.4 菌种及比例确定

XC-6、XC-10与保加利亚乳杆菌不同比例发酵大豆酸乳的感官评定情况分别见表3、4。当XC-6与保加利亚乳杆菌比例为1∶4,发酵后的样品比较细腻、凝固较好,在味道上酸甜适宜,具有浓厚的甜乳香味。因此,选择XC-6与保加利亚乳杆菌比例为1∶4来进行下一步试验。

2.5 大豆酸乳豆奶比确定

由表5可知,当豆浆与牛奶比例为1∶1,发酵后的样品比较细腻、凝固较好,在味道上酸甜适宜,具有浓厚的酸甜乳香味。因此,选择豆浆与牛奶比例为1∶1来进行下一步试验。

2.6 理化指标测定

按上述最佳发酵条件及比例,进行风味发酵乳的生产,根据《食品安全国家标准 发酵乳》(GB 19302―2010)进行发酵乳感官评价、理化标准、微生物限量、乳酸菌数测定。测定结果显示,样品蛋白质含量大于纯酸奶平均蛋白质含量[1],为4.395 mg/mL,植物乳杆菌在培养基中形态:呈白色、中等大小,且菌数为2.0×108个/mL,发酵后大豆酸乳的酸度为50 °T。发酵后的大豆酸乳的pH值为5.1,各项指标均符合国家标准。

3 Y论与讨论

本文通过利用新型乳酸菌研制双蛋白发酵制品,进行发酵条件、凝乳能力、感官评定、理化指标等试验得出以下结论。最优发酵条件:pH值4~5,培养温度42 ℃,发酵时间7 h;最佳豆浆浓度为11%;最优菌株比例为Lactobacillus plantarum XC-6∶保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus)=1∶4,最佳豆奶配比为豆浆∶牛奶=1∶1。在以上条件下发酵的制品形态与口感符合指标。该试验为进一步研究新型发酵制品奠定了基础,对乳制品的研究方向提供了更多参考,但同时遗留的豆腥味去除以及乳酸菌发酵豆乳的酸度问题仍待思考和探索。

4 参考文献

[1] 田娟梅.双蛋白发酵乳制品的研制开发及其营养价值[J].饮料工业,2009,12(7):22-24.

[2] 王水泉,包艳,董喜梅,等.植物乳杆菌的生理功能及应用[J].中国农业科技导报,2010,12(4):49-55.

[3] 刘可.发酵菌发酵酸乳的研究[D].天津:天津科技大学,2009.

[4] 高福生.喝酸奶有学问[J].质量指南,2002(11):15-17.

肠道微生物研究方向范文第7篇

关键词;猪场;规模化;呼吸道疾病

中图分类号: S858.28 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2010)-12-0302-1

1 营养与药物

1.1 营养

养好猪关键在于“高营养,品种优,管理严,防疫精”营养是防制冬季呼吸道疾病的关键,高的营养是提高机体免疫力最大的来源,提高机体非特异性免疫为主。提高全群营养比药物更重要。

1.2 药物

药物应选用无毒副作用,提高机体免疫力的药物转移肽,排疫肽,溶菌酶等药物在临床应用上效果显著。

2 温度与通风

2.1 提前做好保温工作,减少冷空气对猪的应激

产房保证温度恒定在26℃左右,断奶仔猪保温工作落实,温度保持在24-26℃严查漏洞贼风袭击。注射疫苗时舍温提高1-2℃提高机体被动免疫,常用的保温设备有地暖、火道、火墙、锅炉、电热扇、热风炉等供暖设备。

2.2 在保证温度的情况下最大量的增加通风量

保温与通风是相对矛盾的,要处理好保温与通风的动态平衡,可在中午气温高,天气晴朗时通风,根据大环境来调整通风的时间;保证小环境保温,大环境通风换气。各阶段猪群只有严格的饲养管理有助于加快机体的恢复,不难看出冬季呼吸道疾病主要是管理病。

3 严把饲料原料质量

严把饲料关,严禁饲喂发霉变质的饲料,加大对新玉米的抽查力度。严控水分。霉菌毒素会降低机体的免疫应答,导致免疫抑制病的发生,从而混合感染多种疾病。目前市场上脱霉剂五花八门,成分大都是高岭土,蒙脱石等吸附剂,应用不但效果不好而且副作用大,重金属严重超标。生物脱霉素在第四代脱霉技术的基础上利用益生菌与凹凸石的偶联技术优化配方组合,有效实现霉菌的“双向清除”,提高机体免疫力,加强肠道对营养物质的吸收。

4 做好免疫接种与消毒

做好基础免疫“猪瘟,伪狂犬”的免疫工作。常发生呼吸道疾病的猪场可在7-10日龄接种支原体疫苗。根据猪场疾病流行情况制定合理的免疫程序,当猪只进行免疫注射时,尤其是对免疫反应比较大的疫苗,建议配合转移因子,可缩短疫苗的空白期解除免疫抑制。消毒每周2-3次,消毒液选用对病毒作用强的。如碘制剂、季胺盐类、复合醛、百毒杀等,氯制剂刺激性强,损伤上呼吸道粘膜,不宜选用。

5 加强饲养管理

做好生物安全体系建设防止疾病传入,加强消毒减少场内病原微生物的数量,争取全进全出制度,尤其是产房和保育舍,每批仔猪日龄不超过7天,每批转出后彻底消毒,采用“冲-消-薰-刷-消-烧”六遍消毒法,空舍一周以上,才能转入下一批猪,彻底切除不同日龄(批)仔猪间的水平传播,结合早期断奶减少病原体母仔传播。降低饲养密度,保育舍应让每头猪有0.3-0.4m2的生活空间,育肥舍让每头猪有1m2的生活空间。为猪群提供合理均衡的营养,尤其乳猪断奶前后给予高营养水平适口性好的饲料,提高断奶仔猪的采食量,在一定程度上可降低发病率。用选择好时机添加维生素等方法,减少去势、断奶、转群、换料、疫苗注射等应激因素的负面影响。

6 合理的药物保健与治疗

6.1 母猪的二针保健和一次清毒“二针保健”产仔前7天

肌注 排疫肽 5ml产仔当天肌注 5ml“一次清毒”溶菌酶600g+转移肽600g+喘束治500g拌料1t或恩宝600g+黄芪多糖800g+溶菌酶600g拌料1t。母猪妊娠期间应应用优质的化学药品进行保健,不要乱用抗生素,许多抗生素易产生耐药性,对胎儿免疫细胞有害,使用细胞因子,中成药物比较安全,生产母猪临产前后7天药物保健可净化病原体,减少疾病的发生。

6.2 仔猪“三针保健”和一次清毒“三针保健”

1天肌注排疫肽一支打一窝,7天肌注排疫肽,一支打一窝,21天肌注排疫肽,一支打一窝。“一次清毒”替米考星400g+溶菌酶500g+黄芪多糖1000g拌料一吨或干扰肽800g+佳益佳500g+板蓝根粉800g拌料一吨连用7-9天。

转入保育舍后,由于受到断奶应激,饲料应激,环境应激等因素的影响,易发生多种疾病。如圆环病毒、伪狂犬、蓝耳病、副猪嗜血杆菌等疾病,应重视药物预防。

6.3 育肥猪的药物保健

肠道微生物研究方向范文第8篇

肠易激综合征(irritable bowel syndrome,IBS)是最常见的以腹痛伴排便习惯改变为特征的功能性胃肠病,缺乏形态学和生物化学改变的标志;其病因和发病机制复杂,迄今仍不明确。近几年,文献报道肠道炎症消退后不少患者出现IBS症状,但其间的联系和本质仍待证实,本文就这方面的研究进行综述,以期有助于认识IBS的病因和发病机制。

临床流行病学相关研究

当初IBS之父Pare把IBS称为“腹胀性绞痛(windy colic)”,IBS这个术语的提出可追溯到1944年[1]。很久以来,还有其他几个术语用来称呼IBS。如“神经性肠绞痛”、“激惹肠”、“脾曲综合征”、“过敏性肠炎”等,在一定程度上反映了IBS的病理特征,但真正的病因和发病机制一直无定论。近年来,流行病学研究发现大多数急性肠道感染缓解后会发生慢性、持续性的胃肠功能异常症状,即所谓的感染后IBS(post-infection iBS,pIBS)。北京协和医院采用分层、多级、整群的随机抽样方法,对北京地区城乡、18~70岁的普通人群2500人进行由医务人员入户填写的现场问卷调查,发现有痢疾病史的人患IBS的比例高(OR=3.00,P<0.001)[2]。这一结果支持感染后IBS的假说,但目前对感染后IBS本质的认识还很欠缺,也没有合适的动物模型来验证其发病假说。

McKendrick等[3]报道38例沙门氏菌肠炎患者治愈一年后仍有12例存在肠功能紊乱。为进一步了解细菌性胃肠炎6个月后胃肠症状的发生率,并确定相关危险因素以及与痢疾后症状的关系,Neal等[4]采用发放调查表的方法,根据自报的肠道功能改变情况,前瞻性调查了1994年7月~1994年12月间经微生物检查证实的544例细菌性胃肠炎患者胃肠病症的发病率和发生IBS的相对危险性,发现在386例完成调查的感染性胃肠炎患者中,6个月后有1/4的患者报告有持续的排便习惯改变,即所谓的“痢疾后肠功能紊乱”,根据修改的Rome标准,23例符合IBS的诊断条件;急性腹泻的时间长及女性患者出现这种情况的危险性高,其相对危险性分别为3.5、2.9;年龄越轻危险性也越高;而呕吐却降低其危险性;病原种类与上述情况的发生无明显相关性。这项调查的结果也说明胃肠道感染确实可引起IBS。

一般而言,抗生素是治疗急性胃肠道感染的常规经验用药,但研究者多忽视治疗急性胃肠炎时所用药物对胃肠功能的影响,Maxwell等[5]前瞻性研究了治疗非胃肠疾病时的抗生素应用与功能性肠病症状之间的关系,发现服用抗生素后患者功能性肠病症状有加重趋势,并且因功能性肠病症状是发作性的,抗生素作为诱发或加重症状的触发物似乎是合理的。如果pIBS这种情况确实存在,这将会增加认识pIBS发病机制的复杂性。中性粒细胞所致的局灶性腺窝损伤或局灶性结肠炎是结肠镜检查时常见的孤立性病变。后者常被认为是Crohn病的特征,但在缺血、感染和部分治疗过的溃疡性结肠炎也可见到。Greenson等[6]回顾分析了49例局灶性结肠炎患者的临床、内镜检查及病理资料,这些患者结肠粘膜活检没有其他发现,也无炎症性肠病(IBD)病史。42例完成随访的患者中,无1例患IBD,患急性自限性结肠炎样腹泻19例,局灶性无症状性结肠炎11例,IBS6例,抗生素相关性肠炎4例,缺血性肠炎2例。其中20例患者使用了免疫抑制剂,19例服用了非类固醇类抗炎药。没有特征性组织学改变来预测患者最终的诊断。即使存在轻度的腺窝扭曲或轻微的浆细胞浸润,也不能预见随后慢性肠炎的发生。上述情况说明局灶性结肠炎是感染性的。药物与肠功能改变的关系值得进一步研究。

肠道pIBS产生的机制是否有炎症成分参与尚无定论。白介素-1β(interleukin-1β)在调节肠道炎症时起关键作用,炎症时肠粘膜中其表达持续升高,其水平与组织炎症活动程度一致。Gwee等[7]为研究炎症在pIBS中的作用,用肠粘膜IL-1β mRNA的表达水平作为炎症的标志,对8例胃肠炎治愈后发生的IBS和7例胃肠炎恢复正常的患者进行了前瞻性研究,并与18例无近期胃肠炎病史的患者作对照。他们用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)扩增法和光密度法测定了急性胃肠炎期间和其后3个月直肠活检标本IL-1β mRNA和IL-1受体拮抗物(IL-lra)mRNA的表达,发现急性炎症期间pIBS患者肠粘膜IL-1β和IL-lra mRNA的表达分别比对照组和恢复正常的患者高150%和67%;胃肠炎治愈3个月后pIBS患者IL-1β的表达进一步升高,比恢复正常患者和对照组分别高325%和183%,而IL-lra mRNA的表达却无明显差异。所以,Gwee认为pIBS患者存在对急性胃肠炎症的持续炎症反应。但如何解释这种炎症因子的持续存在,是肠道免疫细胞的免疫记忆抑或是对肠道微生态环境的一种适应性反应?对大多数IBS患者而言,常规药物只能暂时缓解症状。一些患者急性胃肠炎后发生肠道微生态改变,肠道微生态改变与IBS症状的联系鲜见报道。Anand等[8]比较了生态制剂和常规药物治疗IBS的效果,发现乳酸杆菌活菌制剂可通过改变结肠的运动及分泌或吸收功能来增强常规药物治疗IBS的效果,可单独应用或联合应用。这是否能说明pIBS患者存在肠道微生态紊乱值得进一步探讨。

在溶组织阿米巴感染流行地区,尽管慢性腹痛和大便习惯改变与溶组织阿米巴(E.histolytica)的因果关系并没有确定,并且非痢疾性肠阿米巴感染与IBS的临床表现也没有特征性差别,但仍常认为这些症状是由非痢疾性肠阿米巴感染所致。Anand等[8]观察了溶组织阿米巴感染在引起这些临床症状中的意义,144例患者与100例无症状的对照者之间溶组织阿米巴或其抗体的检出率在粪便、血浆及结肠镜下和组织病理方面的改变均没有明显差异。胞囊阳性和阴性患者血清学溶组织阿米巴感染的证据、组织学异常以及患者对甲硝唑治疗的反应都没有显著差异。根据统一的诊断标准和Kruis诊断指数,127/144例患者诊断为IBS;只有1例可诊断为非痢疾性肠阿米巴感染,但抗阿米巴治疗后6周内症状复发,说明症状也不是非痢疾性肠阿米巴感染所致。60%以上有症状的胞囊阳性和阴性患者对采用的IBS治疗策略完全或部分有效。故作者认为,慢性肠道症状如腹痛、排便次数改变与过去和目前的溶组织阿米巴感染无关;大多数有这些症状的患者是患IBS。Sinha等[9]发现根据Manning标准诊断的22例IBS患者的症状与溶组织阿米巴感染无关,患者粪便中可检出非致病性溶组织阿米巴。在印度,IBS常被误诊为慢性肠道阿米巴感染而给予甲硝唑治疗,Nayak等[10]发现甲硝唑可缓解IBS患者的症状,却对IBS患者的直肠乙状结肠运动功能无明显影响。上述研究说明肠道寄生虫感染与IBS的关系是不确定的。

致病性人酵母菌(Blastocystis hominis,B.hominis)是热带地区最常见的肠道寄生虫感染,其致病作用仍有争议。已有报道它存在于各种类似于IBS的疾病中,Hussain等[12]通过测定IBS患者的抗B.hominis igG抗体水平探讨了IBS与人酵母菌之间可能存在的联系,发现不论大便培养B.hominis阳性或阴性的IBS患者IgG都显著升高(P<0.0001,t检验);当对IgG进行分类时,仅IgG2水平比无症状患者显著升高,提示在这些患者中主要的反应是针对糖抗原的。IBS与B.hominis的这种联系的本质仍有待评价,假如B.hominis与IBS有某种因果联系,那么IBS还是一种经典的功能性疾病吗?

急性感染性腹泻是肠粘膜通透性增高所致,Hebden等[13]观察到pIBS患者小肠而不是结肠通透性持续增高。然而这种肠粘膜屏障功能的改变是否导致肠道吸收、分泌等生理功能的异常?Niaz等[14]复习了84例用75SeHCAT扫描显示的胆汁酸吸收不良患者中,有16例在出现慢性腹泻前有0.25~18年的急性胃肠炎史,其中明确细菌类型的有弯曲菌4例、志贺氏菌和沙门氏菌各1例。给予消胆胺后,平均大便频率从每天7.2次减少到2.1次(P<0.001)。至今pIBS的腹泻和特发性胆汁酸吸收不良的关系仍不清楚。

IBS患者精神心理功能障碍发生率高,但两者之间的因果关系仍有争议。Gwee等[15]对刚入院的75例急性胃肠炎患者进行一系列的精神因素测试,然后对这些患者随访。急性胃肠炎后22例患者发生IBS,其中20例6个月后仍有IBS症状。出现IBS症状的患者入院时的焦虑、抑郁、躯体化症状及神经症积分高于肠道功能恢复正常者,在急性胃肠炎3个月后再次作精神因素测试,上述精神异常倾向仍未改变。所以,精神因素在pIBS中可能起重要作用。但其作用的途径尚无肯定的结论。Levy[16]等发现日常应激与女性IBS患者每天的症状发作成显著正相关。是否可以如此设想:炎症反应作为一种刺激诱发了胃肠功能紊乱,而精神应激因素作为条件刺激可使参与这一调节的神经系统易化。

动物试验研究

尽管不少学者对pIBS进行了大量的临床研究,但对其本质认识还很欠缺,也没有满意的动物模型来验证其发病假说。

Vallance等[17]从鼠旋毛虫肠道感染实验发现感染治愈后肠道平滑肌功能异常可持续存在。而Swain等[18]发现鼠肠道炎症使肠交感神经功能异常。Barbara等[19]试图通过研究NIH swiss小鼠急性原发线虫感染痊愈后肠神经肌肉功能的变化来探讨炎症后IBS的发病机制。他们根据形态学积分和髓过氧化物酶活性来监测肠粘膜炎症,用药物和电刺激的方法在体外评价了神经肌肉功能。发现急性炎症导致绒毛高度下降50%,隐窝深度增加50%,髓过氧化物酶活性增高3倍。甲酰胆碱和KCl诱导的纵行肌收缩增强3倍。甲酰胆碱和KCI诱导的纵行肌收缩增强3倍,而电刺激粘膜内神经所诱导的收缩降低60%。感染痊愈后,粘膜形态学和髓过氧化物酶活性迅速恢复到正常水平,但肌收缩和神经递质传递兴奋性增高分别可持续到其后42天和28天。因此暂时的粘膜炎症改变了肠神经肌肉功能,并且这种改变在感染消退、粘膜形态学表现恢复正常后持续存在。

Myers等[20]观察到急性结肠炎症引起大鼠结肠环行肌收缩活性显著降低,这种降低与炎症的严重程度和时间长短有关,认为可能是由于细胞膜受体后的信息传导紊乱所致,但他们没有进一步研究急性炎症后的远期效应。

应激是IBS重要的病因学因素。以前的肠道炎症使其对应激敏感而易于发生。Collins等[21]探讨了结肠炎后大鼠结肠对刺激的反应。直肠内给予三硝基苯磺酸(trinitrobenzene sulfonic acid,TNBS)诱发大鼠急性结肠炎,在恢复6周之后连续3天给予轻度的束缚应激。测定髓过氧化物酶活性、血浆皮质酮水平和肌间神经丛释放的去甲肾上腺素。结果在给予TNBS6周后,应激引起髓过氧化物酶活性显著增高,而对照组则无此现象;血浆皮质酮反应相似。与应激对照组相比,经TNBS处理的鼠应激后3H-去甲肾上腺素释放显著受到抑制,并伴结肠IL-1β mRNA的表达显著降低。因此,以前的结肠炎可使结肠神经功能对应激的作用更敏感,同时应激反应提高了一些炎症因子的表达。

存在的问题和可能的研究方向

长期以来一直认为IBS缺乏形态学和生物化学改变的标志,其症状产生是由于胃肠运动和内脏感觉功能变化的结果。其实,胃肠运动和内脏感觉功能改变只能是IBS发病的中间环节,真正的病因远未明了,肠道炎症后发生的IBS研究就是最好的例证。

炎症后发生的IBS其病理生理变化是复杂的,Gwee等[7]发现胃肠炎治愈后的pIBS患者IL-1β表达进一步升高,与Neal等[4]的流行病学调查所见是吻合的,病程越长、病情越严重,炎症侵及的范围越广,致炎因子的产生也就越多,并且可能对肠壁肌层和神经的损害越严重。同时,研究也表明内脏敏感性与炎症反应关系密切,神经递质、免疫因子参与了这种调节[21]。Jenkins等[22]发现IBS患者直肠粘膜固有层炎性细胞浸润,主要在其粘膜固有层上1/3,其中1/3细胞数增多及腺窝上皮内中性粒细胞数目有助于鉴别93%的急性感染型结肠炎与IBS,炎症性肠病患者腺窝数目减少及其结构均不同于急性感染型结肠炎和IBS,也从另外一个角度说明 iBS的发病可能有炎症因子参与。人是富有感情的高等动物,疾病和精神活动的相互影响是无法避免的,应激可加重IBS患者的原有病理生理反应或诱发症状复发[23]。肠道炎症的程度反映了病原菌对肠道的浸润和破坏程度,也与病原菌的细胞毒性作用和宿主的易感性有关;应激对宿主的影响是综合性的,应激可使内分泌神经免疫网络的调节增强[24]。Levy等[16]对日常应激与女性IBS患者症状发作的研究很有意义。这些均表明IBS的发病可能涉及复杂的神经免疫网络的调节。但是人体研究的实施是非常困难的,首先对IBS诊断的金标准问题,实质上也涉及对IBS本质的认识;其次,研究人体精神神经免疫及内分泌对胃肠功能的综合调节尚缺乏简便的方法,有创性检查使病人难以接受,其价值也不肯定;第三,我们的认识能否跳出传统概念对功能性疾病的认识。

尽管动物试验的结论还不能完全说明人类的IBS,但这无疑有助于对炎症后肠功能紊乱的认识。目前的障碍是没有一种肯定的动物模型更接近人类,体外单因素研究的结果有时难以解释体内多因素相互作用的影响;此外,精神因素对动物和人体作用的条件更加难以控制。

总之,日益增多的证据显示IBS发病受精神神经内分泌和免疫网络的综合调节,其中炎症至少对部分IBS患者的发病机制起重要作用[25]。突破传统概念用新的思路来研究IBS的发病机制,将是提高我们对IBS认识的关键。  参考文献

1 Frexinos J. Gastroenterol Clin Biol,1990,14(5,Part 2);5C-8C

2 潘国宗.肠易激综合征——诊断、流行病学、病理生理及病因探讨.见:潘国宗,王宝恩,于中麟主编.第一届中国消化系疾病学术周专题报告文选.现代消化病学进展.北京:北京医科大学中国协和医院医科大学联合出出版社,1997:259-273

3 McKendrick mW, Read NW. J Infect,1994;29:1-3

4 Neal KR, hebden J, Spiller R.BMJ,1997;314(7083):779-782

5 Maxwell pR, Mendall MA, Kumar D.Gastroenterology,1998;114(4):AG3294

6 Greenson jK ,Stern RA Carpenter SL et al. Hum Pathol,1997;28(6):729-733

7 Gwee kA,Collins SM, Marshall JS et al.Gastroenterology,1998;114(4):A758(Abstract) g3127

8 Anand AC, reddy PS, Saiprasad GS et al.Lancet,1997;349(9045):89-92

9 Sinha P, ghoshal UC, Choudhuri G et al. indian J Gastroenterol,1997;16(4):130-133

10 Nayak AK, karnad DR, Abraham P et al. indian J Gastroenterol,1997;16(4):137-139

11 niedzielin K, Kordecki H, Kosik R.Gastroenterology,1998;114(4):A402 G1640

12 Hussain r, Jaferi W, Zuberi S et al. Am J Trop Med Hyg,1997;56(3):301-306

13 Hebden JM, Erah pO, Blackshaw PE et al. Gastroenterology,1998;114(4):A763(Abstract)G3146

14 Niaz SK, sandrasegaran K, Renny FH et al. J R Coll Physicians Lond,1997;31(1);53-613

15 Gwee KA, graham JC, McKendrick MW et al.Lancet,1996;347:150-153

16 Levy RL, cain KC, Jarrett M et al. J Behav Med,1997;20(2):177-193

17 Vallance BA, blennerhassett PA, Collins SM.Gastroenterology,1994;106(4):A582(Abstract)

18 Swain MG, blennerhassett PA, Collins SM.Gastroenterology,1991;100:675-682

19 Barbara g, Vallance BA, Collins SM.Gastroenterology,1997;113(4);1224-1232

20 Myers BS, martin JS, Dempsey DT et al. Am J Physiol,1997;273:G928-G1036

21 Collins sM, McHugh K, Jacobson K et al.Gastroenterology,1996;111(6):1509-1515

22 Jenkins d, Goodall A, Scott BB. J Clin Pathol,1997;50(7): 580-585

23 Berin MC, perdue MH. Can J Gastroenterol,1997;11(4):353-357