益生菌减轻体外循环患者肠道低灌注相关性急性胃肠损伤:一项随机对照试验

Probiotic mitigates gut hypoperfusion-associated acute gastrointestinal injury in patients undergoing cardiopulmonary bypass: a randomized controlled trial.

作者信息Xiaofang Yang, Ruisheng Liu, Zhijing An, Boxia Li, Yanyan Lin, Yuanmin Li, Bing Song, Jinqiu Yuan, Wenbo Meng, Christian Waydhas
PMID40264088
期刊BMC Med
发布时间2025-04-23
DOI10.1186/s12916-025-04082-2

实验完整度

随机对照试验、16S rRNA菌群分析、临床指标和预后评估

主要模型

心脏瓣膜病患者 体外循环下心脏瓣膜置换术患者 患者粪便微生物组

重点核对

益生菌补充剂量为每日6×10⁹ CFU,术前连续7天 益生菌包含Lactobacillus rhamnosus CMCC (B) P0028、P0029和Enterococcus faecium CMCC (B) P0030 主要结局为AGI发生率,依据ECICM AGI分级(≥2级) 随机化分组比例为1:1,采用计算机生成随机数和区组大小为10 16S rRNA测序分析肠道菌群组成

摘要

背景:体外循环(CPB)后的急性胃肠损伤(AGI)与不良预后相关。本研究旨在评估术前补充益生菌对行CPB手术患者AGI发生率的影响。方法:这是一项在单中心进行的双盲、随机对照试验。2022年9月至2023年2月期间行体外循环下心脏瓣膜置换术(HVR)的患者被随机分配接受益生菌(Lac组)或安慰剂(Placebo组)。益生菌在术前连续给药七天。采用单因素和多因素logistic回归分析确定AGI的独立危险因素。P值<0.05被认为具有统计学显著性。使用16s rRNA分析评估肠道菌群组成。结果:共有52名患者被随机分配到两组(Lac组26名,Placebo组26名)。患者术后至少随访30天。随访期间,52名患者中有15名(28.85%)发生AGI。Lac组的AGI发生率(15.38%)显著低于Placebo组(42.31%),差异为26.93%(P=0.032)。此外,Lac组患者的ICU住院时间显著缩短(6 [5, 36] vs. 5 [4, 5.5]天,P=0.041),院内感染发生率较低(11.54% vs. 34.62%,P=0.048)。多因素分析确定较高的心脏手术评分(CASUS)和CPB持续时间≥132分钟是AGI的独立危险因素,而补充益生菌是唯一的保护因素。此外,16S rRNA测序显示Lac组和Placebo组之间的肠道菌群组成存在显著差异。结论:术前补充益生菌可能是降低CPB患者AGI及AGI相关并发症发生率的有效策略。这些发现表明,益生菌可被视为该患者群体AGI的预防性干预措施。试验注册:ClinicalTrials.gov:NCT05498948。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
术前补充益生菌能否降低体外循环患者急性胃肠损伤的发生率并改善预后?
核心机制
益生菌通过调节肠道菌群组成、增强肠道屏障功能、减轻全身炎症反应和心肌损伤来降低AGI风险。
主要证据
随机对照试验显示Lac组AGI发生率(15.38%)显著低于Placebo组(42.31%),且I-FABP2、CRP、IL-6、PCT、hs-TnI、NT-proBNP水平降低,LVEF升高;16S rRNA分析显示肠道菌群组成差异。
研究意义
益生菌补充可能作为CPB患者AGI的预防性干预策略,改善预后。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

患者筛选与分组

确定符合标准的受试者并随机分配至益生菌或安慰剂组。

纳入中重度心衰(NYHA III-IV)行瓣膜置换术的患者,排除感染性心内膜炎、重大胃肠道手术史等,共52例分为Lac组和Placebo组。

2

术前干预

验证术前补充益生菌对AGI预防的影响。

Lac组每日口服益生菌(Meitong®)6×10⁹ CFU,Placebo组口服麦芽糖安慰剂,持续7天,两组外观、味道、气味一致。

3

术后AGI评估

记录术后AGI发生情况及相关并发症。

采用ECICM AGI分级系统,术后前7天每日评估,最大分级≥2定义为AGI;记录机械通气时间、ICU住院时间、30天死亡率等。

4

生物标志物检测

评估肠道屏障功能、炎症反应和心肌损伤标志物的变化。

检测术后24h和72h的血样中的I-FABP2、CRP、IL-6、PCT、hs-TnI、NT-proBNP及肝肾功能指标。

5

肠道菌群分析

明确益生菌对CPB患者肠道菌群组成的影响。

收集患者术前和术后粪便样本,进行16S rRNA V3-V4区测序,分析alpha多样性、beta多样性和差异菌群。

6

风险因素分析

确定AGI的独立危险因素和保护因素。

单因素和多因素logistic回归分析临床变量与AGI发生的关系。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

验证样本或模型特征
验证分子表达变化

产品清单

实验环节名称品牌货号
美通®江苏--
人I-FABP2 ELISA试剂盒Elabscience®--
Phusion®高保真PCR预混液New England Biolabs--
Nextera XT索引试剂盒Illumina--
NovaSeq6000Illumina--
SPSS v.27.0----
R语言4.0.3----
Prism 9.0----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
研究设计与随机化
随机分组方法、分配隐藏、盲法实施、样本量计算和实际入组人数
阅读提示:Methods:Study design and participants;Sample size
干预方案
益生菌菌株、剂量(6×10⁹ CFU/天)、给药时间(术前7天)、安慰剂成分
阅读提示:Methods:Administration protocol
结局指标定义
AGI诊断标准(ECICM分级≥2)、次要结局(如ICU住院时间、院内感染)定义
阅读提示:Methods:Outcomes;Table 2
生物标志物检测
I-FABP2、CRP、IL-6、PCT、hs-TnI、NT-proBNP的检测方法和试剂盒
阅读提示:Methods:Blood sample collection;Table 3
肠道菌群分析
粪便样本采集时机、DNA提取方法、16S rRNA引物和测序平台、生物信息学分析流程
阅读提示:Methods:Fecal sample collection;Gut microbiota analysis