老龄化微生态变化与老年疾病

三、老龄化微生态变化与老年疾病

随着年龄的增长,人体的菌群也发生了显著的变化。例如,肠道内双歧杆菌、肠杆菌、肠球菌逐渐减少,而类杆菌、消化球菌、韦荣氏球菌、腐败菌增加。随着年龄的变化,肠道菌群种类可能与寿命长短有关。青春双歧杆菌、短乳酸杆菌、干酪乳酸杆菌、植物乳酸杆菌、扭曲真杆菌、多毛类杆菌和内脏类杆菌等仅在部分长寿老年人粪便中分离到;链状乳酸杆菌、嗜酸乳酸杆菌、直肠真杆菌、叉形类杆菌、两路普氏菌和中间普氏菌等仅在部分普通老年人粪便中分离到。老年人由于牙齿松动、脱落或疾病,喜欢进食精细软烂的低渣食物,较少进食富含纤维素的食物,这种不合理的饮食习惯易使中老年人肠道内微生态失衡,腐败菌增加,从而出现肠道菌群紊乱,诱发一些中老年肠道疾病。我国老年人易患的疾病依次为肿瘤、高血压、冠心病、慢性支气管炎、肺炎、胆囊病、前列腺肥大、股骨骨折及糖尿病等。这些疾病中的很大一部分与肠道微生态变化有密切的关系。

(一)胃 癌

胃癌是全球癌症患者死亡的第二大原因,在我国各种恶性肿瘤中居首位,好发年龄在50岁以上,是典型的老年病之一。幽门螺旋杆菌的发现推翻了对胃的传统认知,它并非是一个无菌器官。胃癌的发生是一个多因素、多阶段进行性发展的过程。胃癌的发生受多种因素的影响,如老年、男性、消化道肿瘤家族史阳性、吸烟、不良饮食习惯、幽门螺旋杆菌感染等,其中,幽门螺旋杆菌感染者发生胃癌的风险增加75%以上。近年来的研究发现,人类的胃部存在上百种细菌组成的微生物群落,多属于厚壁菌门(包括乳酸杆菌、链球菌、梭状芽孢杆菌、韦荣菌属)、拟杆菌门、变形菌门、放线菌门(如双歧杆菌)、梭杆菌等,发挥维持胃稳态的作用。幽门螺旋杆菌感染增加了变形杆菌、螺旋菌和酸杆菌,同时减少了放线菌、拟杆菌和厚壁菌,明显改变胃内细菌丰度。胃微生物多样性的减少与胃癌的发生相关,胃微生物丰度与胃蛋白酶原Ⅱ呈线性相关,胃微生物丰度降低,胃蛋白酶原Ⅰ/Ⅱ也降低,是慢性胃炎和胃癌易感性的标志之一。胃部菌群可通过制造活性氧或者调节炎症反应等影响幽门螺旋杆菌相关的胃部疾病。

(二)肝 癌

肠道微生态紊乱促进肝癌进展是国际上肝癌发病机制的重大突破性进展。肝癌是全球最常见的恶性肿瘤之一,其发病率居所有肿瘤的第七位,病死率居第三位。在疾病状态下,肠道微生态失衡可加重肝损伤,促进肝脏的慢性炎症,进而促进肝脏肿瘤的形成。而肠道的无菌状态则有效抑制了肝癌的发展,明显减小了肝癌体积,这表明肠道微生态可作为晚期肝脏疾病向肝癌进展的治疗靶标。通过致癌化合物诱导的肝癌模型研究发现,肠道微生态在肝癌发生过程中具有重要的作用,通过益生菌对肠道微生态进行适度调节,可作为一种新型的阻止肝癌进展的治疗方法。靶向肠道微生态治疗可能阻止肝癌的进展。研究发现,肠道共生菌通过调节肿瘤微环境来控制肿瘤对治疗的反应。对于肿瘤,最佳疗效必须有一个完整的调节肿瘤微环境的肠道共生微生物,如肠道微生态调节环磷酰胺抗肿瘤的免疫作用,肠道共生菌有助于治疗癌症。因此,对于肿瘤疾病存在肠道微生态失衡等问题,粪便微生态移植可成为一种潜在的治疗方法。

(三)结直肠癌

结直肠癌是我国老年人常见恶性肿瘤,随着国人生活水平提高和饮食结构变化,结直肠癌发病率逐年升高。与健康者相比,结直肠癌患者粪便中厌氧菌和兼性厌氧菌比例下降,梭菌属、拟杆菌属等菌属数量在结直肠癌患者中增加,而益生菌菌种数量在结直肠癌患者中下降。具体表现在具核梭杆菌、牛链球菌、败血梭状芽孢杆菌、脆弱拟杆菌、粪肠球菌、大肠杆菌表达增加;与之相反的是,产丁酸相关的普氏粪杆菌和罗斯氏菌等菌群比例出现了不同程度的下降。另外,相比于结肠憩室患者,双歧杆菌在结直肠癌患者黏膜组织中的分布下降,目前尚未发现单一细菌导致结直肠癌的发生,但梭形杆菌属细菌在结直肠肿瘤中的作用备受关注。肠道菌群失调促进结直肠癌形成的机制包括肠道细菌及其代谢产物对肠道黏膜上皮细胞的细胞毒性作用,加剧肠道黏膜炎症反应,影响肠道黏膜上皮的损伤修复并导致恶变等。对肠道微生态和消化系肿瘤相互关系的研究,为消化系肿瘤防治带来了新的契机,但这方面资料多来自细胞和动物实验,对人体研究结果尚存在争论。

(四)心脑血管疾病

心脑血管疾病是严重威胁人类,特别是50岁以上中老年人健康的一类常见病,具有患病率高、致残率高和死亡率高的特点。50%以上的脑血管意外幸存者预后差,生活不能完全自理。全球每年死于心脑血管疾病的人数达1500万,居各种死因首位。在心脑血管疾病发生过程中,主要的病理基础是动脉粥样硬化,重要的始动和影响因素是高脂饮食及其伴随的内毒素血症和血管内免疫,而肠道菌群在此过程中的作用必不可少。血中氧化三甲胺水平较高,与随后的3年死亡率和非致死性心脏病发作或脑卒中的风险有较高的相关性。研究发现,肠道微生物通过产生氧化三甲胺直接促进血小板的超敏性,增加发生血栓的风险,提示肠道菌群调控可为预防和治疗心脑血管系统疾病提供新的可能;人群分析表明,根据血浆中氧化三甲胺的水平足以预测3年内发生血栓的风险(包括心力衰竭和脑卒中)。

(五)代谢性疾病

人体微生态,尤其肠道微生态,与肥胖、糖尿病等代谢性疾病有着密切的关系。长期高脂肪和高糖类饮食可改变肠道微生物组成,使肠道通透性增加,屏障功能减弱,内毒素水平升高,诱发慢性低水平炎症,最终导致肥胖和胰岛素抵抗。宏基因组学技术发现,2型糖尿病患者肠道微生态中度失调、产丁酸盐细菌减少和各种机会性致病菌增多,并指出了23个菌种可能成为区分2型糖尿病与健康人的生物标志物。

(六)绝经后妇女

与月经正常的妇女相比,绝经后妇女阴道乳杆菌分离率降低,而类杆菌、大肠杆菌、假丝酵母菌分离率增高,阴道pH增高,易患各种阴道炎。老年性阴道炎微生态失调主要表现在阴道内乳杆菌分离率降低,而其他细菌分离率相对增高。

(七)老年人皮肤

老年人皮肤变薄、过分干燥、脱屑,也易受细菌感染。正常微生物群参与了皮肤疾病的防治,同时也参与了皮肤的保健,起到抗衰老作用。随着年龄的增长,皮肤正常微生物种群的质量和数量发生改变,影响了宿主相应功能,导致皮肤各种生理功能减退。皮肤益生菌可通过补充正常优势种群,增强皮肤的各种功能;通过激活机体细胞内超氧化物歧化酶、过氧化氢酶及谷胱甘肽过氧化酶等抗氧化物产生,减少自由基损害,起到延年益寿、抗衰老的作用。皮肤益生素可用于防治痤疮、黄褐斑、皮肤皲裂、肛门湿疹,还具有预防创面感染、促进伤口愈合的作用。

(八)老年人院内感染

大量的调查表明,在暴露人群中,院内感染的发生与年龄有关,老年人是高危人群;大部分的院内感染没有显示出性别差异,但某些部位如泌尿系感染,女性的发生率高于男性;患者的基础疾病不同,发生院内感染的概率和感染部位也不同;患者暴露于危险因素(如各种介入性诊疗、放疗、化疗、长期应用免疫抑制剂及抗生素等)的程度与院内感染的发生率呈正相关。老年人由于生理功能减退和器官组织萎缩等,特别是微生态的变化,所以易发生感染性疾病,尤其是严重细菌性感染。在抗菌药物的疗程中,不良反应的发生率也高于中、青年人,故应按老年人的特点拟订给药方案。老年人的血浆白蛋白水平随年龄的增加而日益降低,肾功能也随年龄的增加而日益减退,以致采用同量抗菌药物后,血药浓度较青壮年高,药物半衰期也相对延长。