第一章 绪论。
1.1 血液透析病人便秘。
1.1.1 便秘症状介绍。
伴随饮食结构的改变以及精神和社会压力的不断增大，便秘已成为困扰现代人的主要问题之一，严重影响着人们的生活质量[1–2]。便秘的发病率与年龄增长呈正相关，年龄增大，发病率也提高[3]。通常，便秘被定义为排便不规律或者排便困难[4]，粪便干硬、需要额外辅助排便、排便不尽感、过长的排便时间以及排便不成功[5]。慢性便秘的主要表现为排便次数每周少于 3 次、粪便干硬、排便困难，便秘持续 6 个月以上。长期这样，身体上和心理上都很痛苦。肠道主要负责体内的脏活累活，一旦发生排便问题，大便长期滞留肠道内，其中的毒素会持续刺激肠粘膜，容易引发各种肛肠疾病，诱发其他不适或疾病，严重时甚至会诱发大肠癌、直肠癌[6–7]。
在中国，便秘的发病率约在 8.2%。2008 年，一项分层随机抽样调查显示，在 18-70 岁的北京人群中，慢性便秘的发病率达 6.07%[8]。成年男性便秘的患病率为 2.11%-6.10%，成年女性为 9.68%-12.00%，老年人便秘发病率更高[9–7]。便秘是西方国家多发的一种肠胃疾病，常见于老年人。北美洲约有 14.7%的人，生活受到便秘的干扰[ 10]，而在欧洲，便秘人群比例占到总人口的 17.1%[11 ]。便秘患者肾病更多，便秘者容易患慢性肾病和肾衰竭，且便秘越严重，患病机率越大。
便秘发生原因如下：①排便动力缺乏、肠黏膜敏感性降低、肠道所受的刺激不足、肠道内容物行进受阻等[ 12]。②饮食结构的改变和缺乏锻炼的生活方式。这些原因使得慢性便秘的发病率逐年增长，发病年龄也更趋年轻化。西方国家的高饱和脂肪酸、低膳食纤维、单一碳水化合物的饮食结构与便秘在西方国家高发密切相关。研究表明，膳食中摄入大量的饱和脂肪酸与便秘发生率的上升存在显着相关性[13]。摄入膳食纤维，可以提升排便次数[ 14]。近年的调查显示中国人的饮食结构与西方饮食结构越来越相似。营养调查显示，中国九省的脂肪摄入比在 1991到 2011 年间，由 21.8%飞速上升到 32.0%，而在大型城市北京、上海、重庆中，这一数值达到了 36.9%[15]。中华人民共和国国家统计局数据显示，在 1991 到2012 年间，城镇人均年蔬菜消费量由 132.2 kg 下降到 112.2 kg，城镇人均年谷物消费量由 132.2 kg 下降到 78.8 kg。缺乏锻炼是导致便秘发生的另一个诱因[16]。长时静坐，导致肠道蠕动速度变慢，排便频率降低。研究显示，在工作女性中，不食早餐与便秘的发生率存在一定关联[ 17]。在一项针对中国南方人群的分层随机抽样调查中，约有 19.6%的参与者极少食用早餐[ 18]。不食早餐的人群更有可能减少锻炼，导致运动量的缺乏[19]。通便剂是缓解便秘的传统方法，以快速见效为优点，但隐含许多风险[ 20]。容积型泻药有导致肠梗阻的风险，可导致肠道产气过多、诱使腹胀；盐类泻药引起的腹泻可导致脱水，过量食用镁离子泻药、磷酸钠泻药则可分别导致高镁血症和高磷血症的发生，严重者可致命[20]。综上所述，寻找一种可替代、可持续、更安全的饮食方式或健康干预方法来治疗便秘极具必要性。
1.1.2 血液透析病人便秘的特征和原因。
调查显示，在维持性血液透析的终末期肾病患者中功能性便秘的发生率高[21]。血液透析是目前终末期肾脏病患者的主要替代治疗方法，维持性血液透析是治疗慢性肾衰竭的代替疗法之一，目前全世界 80%以上的终末期肾病患者依靠透析疗法来维持生命，患者的长期生存率也随着透析技术的日趋成熟明显提高。便秘是血液透析常见的并发症之一，调查显示，在普通人群中慢性便秘的发生率为 2%～10%，慢性便秘随着年龄增长有增加趋势，呈正相关。便秘的发病率在维持性血液透析患者中较高，达到 61.17%[21]。维持性血液透析患者由于长期透析治疗，导致体内内分泌失调，开始出现自主神经病变，将会损害肠道的运动功能[22]， 胃排空延迟，胃和小肠明显缺乏规律性、周期性的收缩运动，存在不同程度的胃肠功能障碍，消化吸收不良，使病人容易出现便秘的现象[23]。长期血液透析患者存在不同程度的便秘症状，既影响患者心理状况、食欲、睡眠等，又容易引发心脏功能紊乱等严重并发症，严重时甚至危及到生命[ 24]。粪便长时间滞留在肠道内，粪便中分解的毒素容易被肠道吸收进入血液循环，从而加重尿毒症症状，如干呕恶心、腹胀腹痛、食欲不振等表现[22]。
维持性血液透析病人发生便秘的原因有许多，第一为患者心理因素：血液透析治疗过程时间长，患者受疾病的影响，高昂的治疗费用等多方面因素影响，患者容易产生焦虑抑郁的情绪。患者这些负面情绪与便秘发生有明显相关性[21]。第二是饮食结构及饮水量受限：透析时超滤过多，水容量负荷过重容易导致心衰的发生，为了避免这种情况出现，所以必须要对血液透析患者饮水量进行严格控制，出现饮水摄入不足导致粪便出现干结现象；饮食结构不合理，纤维素摄入不足，无法使胃肠正常运动，容易导致便秘发生[25]。第三是活动量减少：多数患者患病后缺乏体育锻炼，锻炼心理动机不足，日常以坐卧位为主，排便动力不足[26]。第四是排便环境的影响：患者在透析时身体不适状况会明显减轻，并伴随肠道蠕动增快而出现便意，此时又因为排便会影响正常的透析流程，况且在病房排便时会产生的气味和声音，增加了患者的心理压力，导致患者常忍耐而不立即排便，有意识性的抑制排便导致便秘[27]。第五是药物或治疗的影响：需要经常服用钙片、铁剂、降压药、催眠药、缓泻剂等多种药物用来维持的血液透析患者且不合理应用药物，都会引起便秘的发生。第六是透析不充分：血液透析不充分时，电解质紊乱以及伴有糖尿病等疾病可使肠道功能异常而致便秘[28]。总结血液透析病人便秘的特征和原因如下：①消化道症状突出：患者在开始维持性血液透析(MHD)以后，其病情重、病症更加复杂，透析过程中消化道症状尤为突出。②水分摄入少：多数患者出现少尿或无尿现象，在透析间期需要严格控制饮水量等，造成水分摄入不足。③低钾饮食的要求：摄入蔬菜、水果及膳食纤维明显不足。
1.1.3 血液透析便秘患者的主要干预措施。
①避免超滤过度，控制透析时期体重增长，使两次透析间体重增加不超过体重的 4％～5％。同时注意增加富含纤维食物的摄入。②养成规律的排便习惯，调整排便时间以适应透析时间。③平时注意锻炼，适当增加活动量，进行一些力所能及的体育锻炼，尽量减少卧床时间。④应对患者的排便情况及时了解，出现便秘时指导其正确应用润肠通便的药物，增加胃肠动力，减少不适感。大便干结患者慎用泻药，可选用清热解毒之类的中成药。尽量避免口服可引起便秘的降压药[21]。⑤保证足够的食物摄入，要保障肠道正常的蠕动功能，直肠对食物残渣的正常反应及排便反射。⑥尽量避免有意识的制止便意的情况发生，因为这会使直肠渐渐失去对粪便压力刺激的敏感性[ 29]。整体来看必须在生活方式、饮食、运动、情绪等方面加以调节，另辅以益生菌制剂，方能取得满意的排便活动状况[30–31]。
1.2 益生菌的含义、制剂功能及对血透患者便秘的研究进展。
1.2.1 益生菌含义。
益生菌的定义来自希腊语，是当摄入足够的剂量时可以对宿主产生有益影响的活的微生物。在 20 世纪初，益生菌可以延年益寿的假说就被着名的细菌学家梅切尼科夫所提出。益生菌一词最早使用于上世纪六十年代，意味着“活着”。益生菌包括嗜热链球菌，肠球菌，酵母属，乳杆菌和双歧杆菌”。大量的乳杆菌和双歧杆菌在肠道中通常是健康肠道的象征，因此，乳杆菌和双歧杆菌在保护肠道健康方面成为研究的焦点。
益生菌是一类可定植于宿主体内，能改变宿主菌群组成，对宿主产生健康功效的活性微生物[32]，是指当机体摄入一定数量后，其能够对宿主的健康发挥有益作用的微生物活体。具有维持人和动物肠道菌群平衡的作用，益生菌也能作为食品添加剂直接服用[33]，可作为膳食添加剂或食品的益生菌，由有活性的酵母菌或细菌构成，含有一种或多种微生物。益生菌的益生作用主要是通过直接或间接两种方式调整宿主肠道微生物的组成来实现，实现其益生作用的同时会激活宿主内源性微生物或者免疫系统的活性。益生菌除了可被制成含有益生菌的菌片，也被用做功能性的成分添加到乳品、豆奶、果汁饮料、肉类副产品和谷物食品中。为了达到益生的作用，益生菌必须能够在肠道中存活并且达到充足的水平。由于肠道细胞在正常的生理代谢下或抗生素的作用下会从肠道排到类便中，因此每天连续摄取益生菌才能保证益生菌在肠道细胞的作用下发挥益生功能。肠道菌群会代谢酪氨酸、色氨酸、胆碱产生酚类化合物、吲哚类和脂肪胺类等的尿毒症毒素，透析患者结肠菌群缺失后，血液中有 30 种毒素含量很低甚至检测不到。尿毒症包括含氮废物潴留，在缺乏肾来源的激素，并降低了酸排泄。
随着生物技术的迅猛发展，人们对益生菌的研究逐渐由作用表象转入与之功效相关的作用本质的研究，菌种资源的开发利用也从细菌水平渗透到分子水平甚或通过基因工程手段以获得多功能性并能永久定居在肠道的益生菌，口服给药选定的微生物菌株的制剂可通过肠内延长肾脏保护慢性肾脏疾病患者。
1.2.2 益生菌及其制剂的功能及研究进展。
随着人们生活水平的不断提高，如何追求健康养生越来越成为人们日常生活中谈论的热点。目前，在我国已有 22 种益生菌制剂被批准用于临床，其适应症为功能性胃肠道疾病及儿童腹泻。在幽门螺杆菌感染、肠应激综合征、炎症性肠病、肝胆疾病、乳糖不耐受及新生儿坏死性小肠结肠炎、湿疹等疾病中也作为辅助用药推荐使用。此外，老年人、儿童、免疫力低下及长期缺乏运动、经常出差或旅行、生活饮食不规律等亚健康人群和抗生素长期使用者也可服用益生菌。益生菌是由食品定义、农业组织和世界卫生组织在 2002 年组织的“活的微生物”其中，当以足够的量施用赋予健康益处的主体上。益生菌越来越多的出现在功能食品、饮料、补充药品里。
益生菌是对健康有益的活的微生物，且其在消化道系统、免疫系统和心血管系统等诸多的健康方面发挥了作用。益生菌的活菌的数量和其有效性与菌种本身的性能有着密切的关系。益生菌又有微生态的调节剂、益生素等名称，明确规定：益生菌的菌种必须是人体正常肠道菌群中的菌种，可利用益生菌种的死菌、活菌和益生菌代谢产物应用到食品中并进入体内。
益生菌主要具有以下 4 种生理功能：①调节胃肠道失调：益生菌可对腹泻、便秘等肠道疾病感染以及其产生的并发症有预防和治疗作用。②增强肠道免疫功能：益生菌对免疫功能作用的体外实验、动物实验和临床研究结果都认为，益生菌对特异性和非特异性免疫有促进作用。③抑制过敏反应：益生菌能够很好的调节机体免疫反应、有效的缓解遗传性过敏症状和防止过敏性疾病的发生。④保护心血管系统：对于能够降低血清胆固醇以及降血压的益生菌中乳杆菌及其代谢产物有这样的作用。益生菌要通常与正常菌群相互作用构成生物屏障，进而影响过路菌种、外源菌种乃至病原菌种的在宿主体内的定植、占位以及繁殖，其条件是必须黏附于宿主肠道或者在肠道存活一段时间。对免疫系统进行刺激来充分发挥免疫屏障的功能，除了发挥免疫屏障的功能外，还可以在宿主体内产生活性肽、生物酶及其代谢产物，然后杀死或抑制致病菌在宿主体内的定植，使得化学屏障作用能够得以发挥[34]。
整体来看，益生菌的功能主要体现在下述方面：增强肠道抗感染的能力、增强免疫力、预防腹泻、预防结肠癌、预防高胆固醇血症、提高乳糖利用率、预防上消化道疾病、稳固肠黏膜屏障。益生菌可制为益生菌制剂，益生菌制剂通常可分为 3 大类: 主要的一类是益生菌，益生菌是在摄入足够数量的益生菌后，能对宿主起到有益身体健康作用的微生物。目前广泛使用的益生菌主要包括双歧杆菌和乳酸杆菌 2 个属，另外也有使用大肠杆菌、枯草杆菌、肠球菌、链球菌等活菌。
1.2.3 益生菌防治便秘及血液透析患者便秘症状的研究进展。
益生菌对于治疗和预防便秘的进展中，双歧杆菌和乳酸杆菌进行干预研究的较多，使用其他活菌者较少。其中使用双歧杆菌的用量没太多变化，而乳酸杆菌作为制剂的变化很大。所以在现有的研究中对于双歧杆菌和乳酸菌的研究比较多。除了这两种菌，肠道内正常存在且有益的菌还有肠球菌属、粪链球菌属、罗斯氏菌属、巨单胞菌属等。对于健康人来说只有每天摄入 19-20 亿以上的益生菌，才能使益生菌发挥其作用[35]。在研究中发现便秘患者和血液透析的便秘患者肠道菌群不尽相同，但补充益生菌对于改善便秘是首先想到的，并且没有发现益生菌改善的不良反应[ 36]，可是益生菌不能一直定植于肠道内，所以要给益生菌创造好的生长环境是很有必要的[35]。还有现在的研究中使用的菌株、剂量和得出的结果有的不尽相同。益生菌对于肠道菌群调节的机制包括两个方面，一方面是通过益生菌来增强肠道屏障功能，促进肠细胞代谢；另一方面则是提高肠道免疫功能，从而清除肠道内的有害菌。益生菌可以缓解便秘，一是因为益生菌可以在肠道内产生短链脂肪酸，可以对肠道进行改善，调节肠道 pH，增加肠蠕动促进肠道对食物的消化和吸收；二是益生菌可以抑制有害菌的产生，肠道内有益菌增多，肠道环境健康[37]。
益生菌的功能具有菌株特异性 越来越多的研究表明[38]，益生菌可缓解儿童和成人的便秘程度。近期一项研究系统评估了益生菌对于治疗成人和儿童的功能性便秘的效果，表明益生菌改善了排便形状和排便频率[39]。在一大型随机对照试验中，通过比较植物乳杆菌、短双歧杆菌、乳双歧杆菌和安慰剂的结果，得到益生菌在多方面对于改善便秘有显着作用[ 40]。另一针对功能性便秘儿童的大型随机对照试验中，罗伊氏乳杆菌 DSM17938 补充剂的有效性和安全性得到证实，服用该补充剂八周后，实验对象肠蠕动速度加快，排便次数增加[41]。口服益生菌对多种胃肠道或与胃肠道相关的疾病具有治愈或缓解疗效，对缓解乳糖不耐症，预防或者治愈胃肠炎，抗生素相关性、旅行性便秘及肠道感染具有明显作用[42–45]。益生菌还对改善肠道菌群结构有明显作用以及对治疗腹腔感染的动物肠道菌群紊乱现象，保护肠粘膜，抑制病原菌，提高机体免疫力，降低胆固醇等也有明显的预防和治疗效果[46–47]。国内外许多学者开始关注益生菌与肾病是否具有关联性、能否对依赖血液透析的肾病患者的便秘起到一定的预防与治疗的作用。
1.3 本课题的研究目的、意义及技术路线。
1.3.1 研究目的。
益生菌不仅在食品领域有所应用，在医学方面也有其特殊医学价值。本研究的目的是通过以终末期血液透析病人为研究对象，通过口服益生菌片剂，对不同阶段各个实验对象的排便情况、pH 值、水分含量和短链脂肪酸含量进行了解，以应用 16s 高通量测序技术定量研究在摄入益生菌片剂的不同阶段各个实验对象粪便中肠道菌群的变化，检验益生菌对血液透析病人肠道菌群影响，研究益生菌是否可以缓解其便秘症状。使血液透析患者的便秘症状得到缓解，改善胃肠功能，减轻血透病人的排便困扰。
1.3.2 研究意义。
本研究通过问卷调查和指标测定三家医院维持性血液透析患者的排便情况和肠道菌群，了解便秘改善的程度，分析便秘的影响因素，为采取相应的干预措施提供参考依据。由于肾病患者是特殊人群，维持性血液透析患者便秘发生率较高，透析超滤量过大、卧床时间过多等均是便秘的影响因素，其肠道微生态发生变化，脂肪酸代谢异常，大量毒素积累造成肾病患者普遍出现便秘情况。而对于维持性血液透析是清除机体代谢产生的废物和潴留的过多水分可以通过血液透析途径实现，但伴随各种并发症，便秘就是其中之一。因此使维持性血液透析病人的大便保持通畅，使其排便问题得以减轻，从而对缓解病人的便秘困扰，是十分重要的，所有应用益生菌来改善肠道菌群及脂肪酸代谢情况的研究对改善维持性血透患者的便秘情况的研究有重大的意义。
1.3.3 技术路线。
