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口服铁剂影响炎症性肠病患者的肠道菌群
炎症性肠病(IBD)患者多合并缺铁性贫血,铁替代疗法(IRT)可改善贫血并提高患者生活质量。然而,关于IRT的给药途径目前尚存争议。目前普遍认为静脉补充铁剂安全有效,而小剂量口服铁剂同样有效,且副作用小。但铁剂是微生物生长所需的重要元素,其对肠道菌群及代谢产物的影响尚不确切。
近期来自加拿大阿尔伯塔大学的Lee等进行了一项开放性临床试验,比较不同给药途径对IBD患者肠道菌群和代谢组学的影响,研究结果发表在近期的Gut杂志上。
试验组纳入标准为年以来年龄>18岁,经影像学、内镜和病理诊断为IBD的患者,对照组纳入近期上消化道出血者、铁摄入不足(素食主义者)或月经过多且无特定消化道症状的女性。
所有患者均符合铁缺乏的标准:含铁饱和度<16%和(或)铁蛋白<30ug/L(CRP正常)/铁蛋白<ug/L(CRP升高)。排除标准包括3个月内使用过铁剂、输血或者服用过抗生素;未经治疗的叶酸或维生素B12缺乏;既往不耐受IRT;乳糜泻;除皮肤肿瘤外的其他肿瘤;血液系统疾病。
所有参与者随机分至静脉(IV)或口服(PO)治疗组。PO组服用:硫酸亚铁片mg,2次/日。IV组如果仅铁缺乏或伴有贫血,则分别予蔗糖铁mg3次/日或4次/日。
所有的参与者接受IRT治疗后每3个月进行一次评估。采集患者的血清和粪便样本。粪便样本经冷冻处理后保存,用于进一步高通量16SrRNA基因组测序和傅立叶变换质谱仪高分辨率质谱(FT-ICRMS)和代谢组学分析。生活质量评估选用简洁炎症性肠病问卷(SIBDQ)和欧洲五维健康量表-直观式(EQ5DVAS)。
克罗恩病(CD)和溃疡性结肠炎(UC)患者疾病活动度分别根据Harvey-Bradshaw指数评分(HBI)和Mayo评分,并结合血清CRP进行评估。最终有72名参与者完成了实验(PO组和IV组各36人),其中包括19例非炎症性病变(NI)对照,31例CD患者和22例UC患者。
经治疗后,对照组中PO途径和IV途径平均铁饱和度无显著差异。IBD队列中3月后PO途径平均铁饱和度高于IV途径,有显著差异。治疗3月后NI组和IBD组的IV途径的血清铁蛋白均高于PO途径。但治疗第3月时IRT治疗途径的选择并未影响血红蛋白水平。IRT治疗恢复铁储备,与给药途径无关。
根据临床疾病活动指数(MHBI/pMayo)和血清CRP水平,IRT的给药途径不影响疾病的活动度。经过12个月的随访,37%PO途径和30%IV途径的患者需接受进一步生物制剂治疗或手术。IBD-IV组SIBDQ积分改善,但并无显著差异。根据EQ5DVAS量表,CD-IV组患者积分改善,提示静脉补充铁剂可改善CD患者的生活质量。
副作用方面,IV组一例CD患者出现左下肢动脉血栓需截肢,其他副反应有关节痛和头痛。PO组一例出现自限性恶心。
经序列处理和过滤后,得到6,,个16SrRNA基因序列,分类OTU数量为。多维排列显示IBD组样本明显聚集,均与NI对照组比较。CD组与对照组的区别最明显,根据疾病状态没有特定的聚类,说明患者处于疾病的活动期或缓解期在集群中是分散的。
Shannon多样性指数显示IBD的菌群种属丰富度下降,在CD患者中最明显,其中半数有效数<15种属。分析菌群种属的比例发现厚壁菌门占主导,其次是放线菌门、拟杆菌门。活动期UC患者的样本缺失后几种门类的种属,而CD患者的厚壁菌门的菌种中梭菌目比例下降。
代谢组学方面,采用正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)进行模式识别发现,非IBD的患者的粪便样本数据与CD患者差别较大。CD患者的粪便样本中神经酰胺磷酸和三种脂肪酸的信号强度更高。说明IBD与特定的粪便微生物和代谢图谱有关。
研究发现口服或静脉注射铁剂并未形成特定的与治疗相关的菌群。而是菌群的形成具有个体差异,在IRT治疗过程中粪便微生物群敏感性各不相同,尤其是IBD患者较对照组IRT导致的菌群改变更明显。根据临床症状积分和CRP水平分类发现,病情改善的患者中瘤胃菌科菌群序列的比例下降。
与样本基线值比较,口服铁剂后粪便中铁含量增加,而IV组没有明显改变。为了观察铁剂给药途径对微生物菌群和代谢的影响,实验比较治疗前后序列的菌群种属丰富度,发现IRT治疗后5个OTUs表现出差别,其中5个口服铁剂后丰富度下降,分别为产气柯林斯菌、柔嫩梭菌群、瘤胃球菌属和Doreasp。
与之相反,口服铁剂后双歧杆菌的丰富度相对增加。代谢组学分析发现,PO组磷脂酰甘油、棕榈酸酯及其衍生物信号强度升高,而IV组以胆汁酸、类固醇和其他胆甾醇衍生物为主。
以上实验数据说明,使用IRT治疗铁缺乏或贫血可以导致菌群结构和代谢产物的改变,尤其是CD患者对IRT治疗更敏感。口服铁剂可影响特定的微生物种类。
来源:丁香园
胃肠肿瘤外科