各位同道，大家上午好。我是来自南昌大学第一附属医院消化科的何丛，今天很高兴站在这个舞台跟大家进行交流与分享。
今天我分享的内容是“从肠道找寻急性胰腺炎重症化的关键机制与防治靶点”。
急性胰腺炎，它是临床常见的急腹症，是多种病因导致的胰酶在胰腺内被激活后，引起胰腺组织自身消化、水肿、出血甚至坏死的炎症反应。
目前，常见的病因包括胆结石、酒精性和高脂血症。2012年新亚特兰大分级将急性胰腺炎分为轻症、中度重症和重症。
急性胰腺炎的患者来就诊，往往是以急性上腹痛、恶心、呕吐、血淀粉酶升高为主要特点。其中轻症患者往往呈自限性、预后良好，而20%的患者会进展为重症，死亡率高达30%。
因此，阻断急性胰腺炎的重症化是医学界亟待攻克的堡垒。
现象背后：肠-胰对话
那么大家会问，急性胰腺炎病变在胰腺，和肠道有什么关系呢？
我们说胰腺炎一般有两个死亡高峰，第一个死亡高峰在病程第一周，患者往往并发多器官功能衰竭，最常受累的是呼吸、循环和肾脏，而肠道往往也是受害者之一。
由于缺血再灌注损伤和炎症细胞因子的作用，会引起肠黏膜屏障的损伤，导致肠道细菌移位，引起胰腺发生感染性坏死，也就是第二个死亡高峰。因此，肠道同时是促进疾病重症化的一个助推器。
在临床中，肠道功能障碍的表现往往是多样性的。比如消化、吸收的异常，患者可出现食物或肠内营养的不耐受，无法达到生理需要量。另一方面，肠道功能的异常往往使患者出现呕吐、腹部膨隆、肠鸣音减弱，甚至大量的胃潴留。
在影像学上，我们可以发现患者出现肠管的扩张、积气以及肠壁的增厚。通过动态学测量，我们可以发现患者出现胃排空时间的延长、胃肠传输时间的延长。
因此我国和欧洲危重病学会对急性胃肠道损伤都进行了分级：分级越高的患者，提示肠道损伤的越严重；而轻症患者，他的损伤往往是呈暂时性的。
当患者出现严重的持续性的食物不耐受、大量的胃潴留、腹内压升高、胃肠道麻痹，甚至消化道出血时，则提示患者出现了严重的肠功能衰竭。
我们科应用前期构建的1万多例急性胰腺炎患者的数据库标本发现，在急性胰腺炎患者中，发病早期肠道功能损伤评分越高，这些患者的死亡率也越高；尤其是Ⅲ级以上的患者，他的死亡率超过了90%。
多因素回归分析显示，这些患者的肠功能障碍的损伤可以作为死亡的独立危险因素。应用这个指标构建死亡预测模型，AUC达到了0.85，甚至优于传统的APACHE Ⅱ、Marsha Ⅱ等疾病严重程度的评分。
以上是我们在临床工作中观察到的现象，那么肠-胰轴在急性胰腺炎重症化发生发展过程中究竟扮演何种角色，是值得我们深入探索的科学问题。
我们的肠黏膜包括免疫屏障、生物屏障、化学屏障和机械屏障。
生物屏障主要是由我们的肠道菌群构成。正常的肠道菌群在肠道的发育、稳态、免疫屏障的建立以及防御病原体入侵等多种生理活动中发挥着重要作用。
正常的肠道菌群可以通过调节我们的肠黏膜屏障功能，包括肠道的稳态、发育、肠道的通透性、抗菌肽的释放，以及促进肠黏膜上皮细胞的更新这些过程，影响我们肠黏膜的屏障功能。
探究机制：肠道菌群失衡
接下来跟大家汇报一下我们前期的一些研究工作，探究急性胰腺炎患者肠道菌群是否会发生变化。
我们前期收集了急性胰腺炎发病72小时内患者的粪便标本，进行了16S rDNA的测序。我们将这些患者分为轻症、中度重症和重症。
我们研究发现，胰腺炎患者的肠道菌群结构和正常人存在着一个显著的差异，尤其是肠道菌群的多样性明显下降，埃希氏菌、志贺菌这些致病菌明显升高，而双歧杆菌这些常见的有益菌是明显减少的。
同时我们在这张图上可以看到，胰腺炎患者肠道菌群的互作是呈明显减少的。我们进一步研究发现，埃希氏菌、志贺菌这些致病菌往往存在着协同作用。
肠道菌群 vs 临床指标
接下来，我们将筛选出来的这些差异肠道细菌与临床的指标进行了相关性分析发现，肠道内的大肠埃希氏菌、志贺菌与临床常见的炎症细胞因子，比如IL-1β、TNF-α，以及肠道损伤的指标DAO、D-乳酸，具有显著的正相关性，而我们肠道的一些有益菌则与这些临床指标具有负相关性。
通过亚组分析，我们也发现重症胰腺炎患者的肠道菌群结构和轻症患者，又存在着显著的差异。
LEfSe分析结果发现，重症患者产生短链脂肪酸的一些有益菌是明显减少的。通过靶向代谢组学分析，我们也发现胰腺炎患者肠道内短链脂肪酸的含量是明显降低的，而且重症患者的水平和轻症患者比是更低的。
这些在急性胰腺炎患者观察到的现象，我们在胰腺炎小鼠模型也发现了相似的变化，比如肠道菌群的多样性减少，埃希氏菌、志贺菌这些致病菌的增加，都是和临床上观察到患者的变化是一致的。
为了进一步证实肠道菌群失衡是否是促进胰腺炎重症化的一个直接原因，我们就应用了假无菌和无菌小鼠模型。有趣的是，我们发现在缺乏肠道菌群的情况下，小鼠的胰腺炎是明显减轻的。当接受了粪菌移植以后，这些小鼠的胰腺炎症、水肿，甚至坏死又再次增加。
肠道菌群 vs NLRP3炎症小体
我们又在想，肠道菌群失衡是通过何种机制促进胰腺炎的重症化呢？
我们将目标聚焦于NLRP3炎症小体。它属于NOD样受体家族成员，广泛表达于免疫细胞，能够识别细菌、病毒等多种病原微生物，参与机体的炎症反应和天然免疫应答。
既往的研究在炎症性肠病和胰腺炎均发现了NLRP3炎症小体的异常激活。我们的研究工作也发现，小鼠胰腺炎的发生发展与肠道菌群的变化、NLRP3炎症小体的活化具有高度的一致性。
在小鼠胰腺炎最严重的时候，也就是36小时这个时间点，我们可以看到肠道NLRP3呈现明显的激活，肠黏膜紧密连接蛋白的表达是下降的。与此同时，我们在小鼠胰腺中还能看到肠道细菌的移位。
随着小鼠胰腺炎的恢复，我们看到肠道NLRP3的激活是下降的，肠黏膜紧密连接蛋白的表达又再次升高。同时小鼠肠道菌群的多样性是逐渐恢复的，大肠埃希氏菌、志贺菌这些致病菌又重新降到了正常水平。
那么肠道菌群是否可以促进NLRP3炎症小体的活化呢？
我们应用假无菌和无菌动物模型发现：在肠道菌群缺乏的情况下，肠道NLRP3炎症小体的活化水平是降低的；当接受了粪菌移植后，这些小鼠肠道NLRP3炎症小体又被再次激活了。
与此同时我们观察到，在假无菌和无菌小鼠的胰腺没有肠道细菌的移位；当接受了粪菌移植后，这些小鼠肠黏膜紧密连接蛋白的表达降低，而且它的胰腺又再次出现了大量的肠道细菌。
为了进一步确定NLRP3是否是影响肠黏膜屏障和胰腺炎重症化的一个关键因素，我们应用了基因敲除的小鼠模型。
结果发现，在敲除了NLRP3以后，小鼠的胰腺炎和全身炎症反应均得到了明显的减轻，而且肠道紧密连接蛋白的表达再次升高。与此同时，我们发现小鼠胰腺内肠道细菌的移位是大量减少的。
有意思的是，我们还发现敲除了NLRP3以后，小鼠的肠道菌群结构也发生了明显的变化。
在左上图中我们可以看到，敲除组小鼠肠道菌群的多样性是明显增加的。而且潜在的致病菌，如变形菌门，在敲除组小鼠是降低的；而共生菌，比如拟杆菌，则明显升高了。
因此我们推测，一方面，肠道菌群失衡通过激活NLRP3炎症小体，引起肠黏膜屏障受损，使得肠道细菌移位至胰腺，促进了胰腺炎的重症化。
另外一方面，敲除NLRP3以后小鼠肠道菌群的结构发生了一定的改善，它的肠黏膜屏障得到了增强，抑制了肠道细菌的移位，从而减轻了胰腺炎的重症化。
研究成果：指导临床治疗
那么这些肠道的基础研究对临床治疗是否有指导意义？
我们科对于急性胰腺炎肠功能障碍的患者也制定了一系列的综合治疗措施，比如早期的液体复苏、胃肠减压，应用促进胃肠动力的药物以及益生菌制剂等，也都取得了比较好的效果。
我们科最常用的，对于胰腺炎肠功能障碍的患者，就会在发病早期给他口服中药大黄，同时联合芒硝的外敷。患者的肠功能障碍会得到显著的改善，他的排气排便会增加，而且会减轻患者的腹痛，降低他的治疗费用，同时缩短了住院时间。
新斯的明是一个比较常见的胃肠动力的药物，但是它对于胰腺炎肠功能障碍患者是否有效，目前尚不清楚。
因此我们科开展了一项随机对照研究，结果显示，和对照组相比，应用新斯的明患者的腹内压下降更快，而且从第一天到第七天，患者的排便量都是明显增加的。
我们还针对肠道菌群的失衡开展了一系列的治疗方法，看是否能改善患者肠道功能的障碍，并对于微生态制剂影响肠道功能的疗效和安全性进行了一个临床研究。
虽然在粪菌移植组，和安慰剂组相比，对胰腺炎患者未表现出明显的疗效，但是它的安全性是很好的，没有明显的不良反应。我们推测，它的疗效可能受到抗生素等一些其他因素的影响，后续还需要进一步优化治疗方案。
乳果糖作为一个益生元，能够显著改善患者的肠道功能，而且能够调节患者肠道菌群的失衡、促进短链脂肪酸的合成。
最后想跟大家说一下如何预防急性胰腺炎。首先要保持一个健康良好的生活方式，切忌暴饮暴食，要尽量减少饮酒、多运动。
因为很多患者来到我们科室，都是一个比较肥胖的体型，会出现血脂升高，每次都会出现这种胰腺炎的复发，所以我们说要保持一个良好的饮食和生活习惯。
最后，感谢肠道大会的邀请和国内外专家的指导、帮助。希望在不久的将来能够有更多的治疗方法可以靶向肠道，减轻胰腺炎的重症化。
谢谢大家！
