Correlation of the kinds of gut bacteria with serum inflammatory cytokines in patients with chronic

doi:10.3969/j.issn.1673-8640.2018.10.008

Abstract

Abstract:

Objective To investigate the correlation of the kinds of gut common bacteria and serum inflammatory cytokines [tumor necrosis factor alpha（TNF-α）,interleukin（IL）-12,IL-6,IL-10,IL-1β and IL-23] in chronic hepatic encephalopathy（HE） patients,and to evaluate the roles of intestinal microecology and serum inflammatory cytokines in chronic HE. Methods Among chronic hepatitis B liver cirrhosis patients with decompensation,120 cases with HE were enrolled as HE group,and 100 cases without HE were enrolled as control group. Liver function indices [albumin（Alb）,alanine aminotransferase（ALT）,aspartate aminotransferase（AST）,total bilirubin（TB） and prothrombin time（PT）] and the Child classification of liver function were recorded. A total of 12 gut common bacteria were determined by fluorescence quantitative polymerase chain reaction（PCR）,and serum levels of 6 inflammatory cytokines were determined by enzyme-linked immunosorbent assay（ELISA）. Results Alb,ALT,AST,TB and the Child classification of liver function in HE group were higher than that in control group（P<0.05）,and there was no statistical significance for PT between the 2 groups（P>0.05）. Compared with control group,gut common bacteria with increased proliferation in HE group included pathogenic Escherichia coli,Pseudomonadaceae,Enterococcus,Prevotella,Staphylococcus,Fusobacterium and Candida albicans（P<0.05）,while gut common bacteria with decreased included Bifidobacterium,Lactobacillus and Ruminococcus（P<0.05）. Serum TNF-α,IL-12,IL-6,IL-10,IL-1β and IL-23 levels in HE group were higher than those in control group（P<0.001）. The correlations of gut common bacteria with liver function indices and with serum inflammatory cytokines in HE group were higher than those in control group. Conclusions Gut dysbacteriosis in intestinal microecology might collaboratively contribute to the development mechanism of chronic HE,through regulating the production and secretion of a variety of inflammatory cytokines.

Key words: Immune inflammatory cytokine, Intestinal microecology, Hepatic encephalopathy

CLC Number:

R446.62

HE LIU Jichuan. Correlation of the kinds of gut bacteria with serum inflammatory cytokines in patients with chronic[J]. Laboratory Medicine, 2018, 33(10): 907-912.

Figures/Tables 8

References 14

[1]	孙海东,蒋兆彦. 肠道微生态与胆汁酸代谢研究进展[J]. 生命科学,2016,28(11):1405-1409.
[2]	方南元,孙晓琦,薛博瑜,等. 肠道微生物在非酒精性脂肪肝发病中的研究进展[J]. 中国老年学杂志,2016,36(2):469-471.
[3]	孙建华,宫玉典. 微生态制剂长期应用预防肝硬化常见并发症的临床效果[J]. 中国实用医药,2017,12(5):128-130.
[4]	郭晗,张捷,杨硕,等. 肠道微生物与人类疾病关系的研究进展[J]. 检验医学,2017,32(12):1165-1172.
[5]	中华医学会肝病学分会. 中华医学会感染病学分会. 慢性乙型肝炎防治指南(2010年版)[J]. 中华内科杂志,2011,50(2):168-179.
[6]	ARUMUGAM M,RAES J,PELLETIER E,et al.Enterotypes of the human gut microbiome[J]. Nature,2011,473(7345):174-180.
[7]	蒋伟伟,刘玉兰. 肠道菌群与常见肝脏病[J]. 中华肝脏病杂志,2013,21(1):5-6.
[8]	LUO M,GUO J Y,CAO W K.Inflammation:a novel target of current therapies for hepatic encephalopathy in liver cirrhosis[J]. World J Gastroenterol,2015,21(41):11815-11824.
[9]	HERNAEZ R,SOLÀ E,MOREAU R,et al.Acute-on-chronic liver failure:an update[J]. Gut,2017,66(3):541-553.
[10]	LIU J,WU D,AHMED A,et al.Comparison of the gut microbe profiles and numbers between patients with liver cirrhosis and healthy individuals[J]. Curr Microbiol,2012,65(1):7-13.
[11]	GUO R Y,CHEN Z J,CHEN N,et al.Quantitative real-time PCR analysis of intestinal regular fungal species in fecal samples from patients with chronic hepatitis B virus infection[J]. Science,2010,41(10):591-596.
[12]	陈萌萌. 慢性乙型肝炎以及肝硬化患者肠道菌群改变与 IL-17A等细胞因子的相关性研究[D]. 合肥:安徽医科大学,2015.
[13]	JEONG J H,PARK I S,KIM D H,et al.CLIF-SOFA score and SIRS are independent prognostic factors in patients with hepatic encephalopathy due to alcoholic liver cirrhosis[J]. Medicine(Baltimore),2016,95(26):e3935.
[14]	KONG X,LUO S,WU J R,et al.(18)F-DPA-714 PET imaging for detecting neuroinflammation in rats with chronic hepatic encephalopathy[J]. Theranostics,2016,6(8):1220-1231.

细菌	引物序列（5'~3'）	片段长度（bp）
致病性大肠埃希菌	F：CATTGACGTTACCCGCGAGAAGAAGC	1 184
致病性大肠埃希菌	R：CTCTACGAGCTCAAGCTTGC
假单胞菌属	F：CCTGACCATCCGTCGCCACAAC	2 156
	R：CGCAGCAGGATGCCGACGCC
链球菌属	F：AGAGTTTGATCCTGGCTCAG	4 128
	R：AAGGAGGTGATCCAGCCGCA
肠球菌属	F：CCCTTATTGTTAGTTGCCATCATT	1 196
	R：ACTCGTTGTACTTCCCATTGT
葡萄球菌属	F：CTTTAAGCCAAGCCTTGACGAAC	2 166
	R：AAAGGGCAATACGCAAAGAGGT
双歧杆菌	F：CTCCTGGAAACGGGTGG	1 136
	R：GGTGTTCTTCCCGATATCTAC
乳酸杆菌	F：AGCAGTAGGGAATCTTCCA	1 352
	R：CACCGCTACACATGGAG
梭菌属	F：AAATGACGGTACCTGACTAA	1 294
	R：GC clamp-CTTTGAGTTTCATTCTTGCGAA
白念珠菌	F：TTTATCAACTTGTCACACCAGA	1 165
	R：ATCCCGCCTTACCACTACCG
普雷沃登菌属	F：GAAGGTCCCCCACATTG	3 115
普雷沃登菌属	R：CAATCGGAGTTCTTCGTG
拟杆菌属	F：TCAGTTGTGAAAGTTTGCG	1 412
	R：GC clamp-GTRTATCGCMAACAGCGA
瘤胃球菌属	F：GGTGGCAAAGCCATTCGGT	1 182
	R：GTTACGGGACGGTCAGAG

细菌	引物序列（5'~3'）	片段长度（bp）
致病性大肠埃希菌	F：CATTGACGTTACCCGCGAGAAGAAGC	1 184
致病性大肠埃希菌	R：CTCTACGAGCTCAAGCTTGC
假单胞菌属	F：CCTGACCATCCGTCGCCACAAC	2 156
	R：CGCAGCAGGATGCCGACGCC
链球菌属	F：AGAGTTTGATCCTGGCTCAG	4 128
	R：AAGGAGGTGATCCAGCCGCA
肠球菌属	F：CCCTTATTGTTAGTTGCCATCATT	1 196
	R：ACTCGTTGTACTTCCCATTGT
葡萄球菌属	F：CTTTAAGCCAAGCCTTGACGAAC	2 166
	R：AAAGGGCAATACGCAAAGAGGT
双歧杆菌	F：CTCCTGGAAACGGGTGG	1 136
	R：GGTGTTCTTCCCGATATCTAC
乳酸杆菌	F：AGCAGTAGGGAATCTTCCA	1 352
	R：CACCGCTACACATGGAG
梭菌属	F：AAATGACGGTACCTGACTAA	1 294
	R：GC clamp-CTTTGAGTTTCATTCTTGCGAA
白念珠菌	F：TTTATCAACTTGTCACACCAGA	1 165
	R：ATCCCGCCTTACCACTACCG
普雷沃登菌属	F：GAAGGTCCCCCACATTG	3 115
普雷沃登菌属	R：CAATCGGAGTTCTTCGTG
拟杆菌属	F：TCAGTTGTGAAAGTTTGCG	1 412
	R：GC clamp-GTRTATCGCMAACAGCGA
瘤胃球菌属	F：GGTGGCAAAGCCATTCGGT	1 182
	R：GTTACGGGACGGTCAGAG

组别	例数	年龄（岁）	性别		粪便湿重	Alb（g/L）	ALT
组别	例数	年龄（岁）	男性[例（%）]	女性[例（%）]	（g）	Alb（g/L）	（U/L）
HE组	120	39.45±12.05	56（46.67）	64（53.33）	218.9±21.08	31.28±6.79	167.31±34.27
对照组	100	41.23±11.18	51（51.00）	49（49.00）	220.46±19.86	39.64±8.25	114.36±28.94
统计值		1.91	0.41		1.21	2.43	2.562
P值		0.069	0.522		0.239	0.024	0.018
组别	AST（U/L）	TB（mmol/L）	PT（s）	肝功能Child分级
组别	AST（U/L）	TB（mmol/L）	PT（s）	A	B/C
HE组	184.53±31.22	62.38±22.34	15.77±4.25	19	73/28
对照组	135.92±24.26	26.87±8.26	16.86±3.56	57	Nov-32
统计值	2.733	4.97	1.396	40.881
P值	0.012	0.001	0.177	P<0.001

组别	例数	年龄（岁）	性别		粪便湿重	Alb（g/L）	ALT
组别	例数	年龄（岁）	男性[例（%）]	女性[例（%）]	（g）	Alb（g/L）	（U/L）
HE组	120	39.45±12.05	56（46.67）	64（53.33）	218.9±21.08	31.28±6.79	167.31±34.27
对照组	100	41.23±11.18	51（51.00）	49（49.00）	220.46±19.86	39.64±8.25	114.36±28.94
统计值		1.91	0.41		1.21	2.43	2.562
P值		0.069	0.522		0.239	0.024	0.018
组别	AST（U/L）	TB（mmol/L）	PT（s）	肝功能Child分级
组别	AST（U/L）	TB（mmol/L）	PT（s）	A	B/C
HE组	184.53±31.22	62.38±22.34	15.77±4.25	19	73/28
对照组	135.92±24.26	26.87±8.26	16.86±3.56	57	Nov-32
统计值	2.733	4.97	1.396	40.881
P值	0.012	0.001	0.177	P<0.001

组别	例数	致病性大肠埃希菌	双歧杆菌	链球菌属	假单胞菌属	肠球菌属	拟杆菌属
HE组	120	7.98±2.14	4.63±1.18	5.45±2.12	12.54±3.84	8.25±1.96	8.94±2.15
对照组	100	5.76±1.26	6.89±1.35	5.87±1.96	6.86±1.18	4.84±2.03	9.07±1.87
t值		2.865	2.965	1.467	3.168	3.442	1.764
P值		0.009	0.007	0.156	0.004	0.002	0.092
组别	普雷沃登菌属	乳酸杆菌	瘤胃球菌属	葡萄球菌属	梭菌属	白念珠菌
HE组	13.27±3.46	2.38±0.48	4.52±1.49	9.73±2.71	9.64±2.85	10.96±2.04
对照组	8.34±1.59	7.66±2.08	7.35±2.16	4.28±1.32	5.49±1.21	5.65±1.65
t值	3.653	3.977	3.368	3.564	3.666	4.958
P值	0.001	0.001	0.003	0.002	0.001	<0.001