肠道菌群与宿主健康

（英国产品）在浓度大于 100ppm时就不准了，不能用于 研究，不能检查甲烷是一个严 重的弱点。
因为只有同时检测氢气和甲烷 才能提供可靠的信息。
甲烷和氢呼气试验的临床意义
• 把复杂的变简单 • 把不能变成能 • 把以前不知道的变成知道 • 开辟临床诊治新方法 • 在新的医学革命占据核心位置
甲烷和氢呼气试验的临床应用
肠道菌群引发多种代谢疾病
肠道菌群和肥胖是一个新的热门话题
肠道菌群致肥胖原 因
Valentina Tremaroli & Fredrik Bäckhed, Functional interactions between the gut microbiota and host metabolism. NATURE | VOL 489 | 13 SEPTEMBER 2012
• 胰腺外分泌功能重度低下：[H2]数据 高于本底值30ppm及以上，伴相关 临床症状：
健康对照 胰腺疾病
米粉 乳果糖
米粉 乳果糖
正常人
胰腺炎和胰腺癌病人
值得思考的话题
呼气氢试验诊断坏死性小肠炎
• 采用呼气氢试验作为致死性新生儿坏死性 小肠炎的早期诊断。
• 对监护中的早产儿观察表明，在肠炎发作 前，呼气中氢增多。
碳水化合物酶缺乏的疾病
糖类不耐受
• 乳糖、乳果糖酶缺乏症 • 山梨醇吸收不良症 • 海藻糖酶缺乏症 • 木糖吸收不良症 • 果糖吸收不良症 • 葡萄糖吸收不良症 • 蔗糖吸收不良症 • 其它碳水化合物
淀粉酶分泌不足
• 慢性胰腺炎 • 胰腺癌 • 胰腺手术评估 • 糖尿病 • 胆囊疾病 • 与胰腺疾病相关的并发症
呼气氢仪器技术原理
• 气相色谱法:采用氢离子探头或以氢气为载 体的热导气相色谱仪，近年采用以空气为 载体的固相探头检测;
• 电化学检测法:采用电化学法使呼出气标本 中H2氧化生成水，以百万分之一浓度10xl06/L或ppm表示H2含量。
• 固态传感器检测法：
罗马共识的结论
The lack of the data on stability of electrochemical cell suggests the need for periodic evaluation of measurement accuracy by the owner. 因为电化学的稳定性缺少数据支持，建议用户定期评估 测量的准确性。
肠道菌群导致能量聚集
Patrice D Cani and Nathalie M Delzenne, Interplay between obesity and associated metabolic disorders: new insights into the gut microbiota. Current Opinion in Pharmacology 2009, 9:737–743.
什么是甲烷和氢呼气试验
• 原理 • 检查方法 • 检查项目 • 甲烷的重要意义 • 设备的技术原理
甲烷和氢呼气检测的原理
碳水化合
细菌酵解
气体： 氢、甲烷、二氧化碳、其它
14-21%
肠粘膜
血液肺循环 泡 呼 出
肺泡呼出
人体自身代谢不产生氢分子和甲烷分子,人 体的氢分子和甲烷分子全部来自于消化道细 菌对碳水化合物的分解。
肠-肝轴之间的互动
肠道菌群失调，大量G-杆菌繁殖,LPS产生显著增多肠粘膜屏障功能受损 肝功能异常KCs代 谢和清除LPS降低， 导致肠道功能异常
致病菌和LPS大量移位， 经门静脉入肝，损害 肝功能。
Gakuhei Son, et al., Contribution of Gut Bacteria to Liver Pathobiology. Gastroe Res and Prac, Vol 2010, Article ID 453563, 13 pages.
– 先天缺乏 – 后天缺乏
• 口盲时间 • 小肠细菌过度生长 • 胃酸分泌量
果糖不耐受
没有果糖不耐受：果糖氢呼气试验 结果阴性。
果糖不耐受：果糖氢呼气试验结果 阳性。
口盲时间：氢呼气试验
传输速度快 传输速度正常
பைடு நூலகம்
氢呼气检测SIBO
乳果糖氢呼气检测
葡萄糖氢呼气检测
胃酸分泌测定
口服金属镁后，它在胃内可与盐酸反应而产生H2，并经胃粘膜弥散入血而随 呼气排出。呼气中H2排出量与胃内盐酸量呈正相关。因此，检测呼气中H2浓 度即可反映其胃泌酸功能。
不同胖瘦人群肠道菌群种类
Fabrice Armougom, et al., Monitoring Bacterial Community of Human Gut Microbiota Reveals an Increase in Lactobacillus in Obese Patients and Methanogens in Anorexic Patients. PLoS ONE 4(9): e7125.
• 消化不良
• 小肠细菌过度生长
– 糖不耐受vs酶缺乏vsSIBO – 肠道疾病
• 腹泻
– 免疫疾病
– 糖不耐受vs酶缺乏vsSIBO
• 便秘
– 口盲时间vs甲烷
• 胃酸
– 溃疡vs萎缩性胃炎
• 口盲传输速度
– 肠脑轴： – 肠肝对话 – 心血管疾病
– 糖尿病、肥胖、代谢性 疾病
– 重症监护 – 其它
氢呼气做为早期诊断坏死性小肠炎 的筛查检查
• Breath H2 excretion is a simple noninvasive test that may be useful in the management of the premature neonate at risk for the development of NEC.
• 肠道和肝脏疾病共患的临床现象也提示 我们某些肝肠疾病之间可能存在着相互 关联的发病机制。
• 肝与肠之间的相互作用越来越受到重视， 加强肝肠互动方面的研究对探索肝病治 疗的新途径具有十分重要的意义。
肠粘膜屏障受损，细菌进入门静脉， 炎性因子改变肝脏结构和功能。
• 肠肝轴概念 • 胰腺疾病-肠道菌群关系 • 糖尿病-肠道菌群关系
肠道菌群与代谢性疾病
肠道菌群增加能量储存
Nathalie M. Delzenne & Patrice D. Cani, Interaction Between Obesity and the Gut Microbiota: Relevance in Nutrition. Annu. Rev. Nutr. 2011. 31:15–31.
脑-肠轴/肠-脑轴：迷走神经
Sue Grenham,et al., Brain–gut–microbe communication in health and disease. Frontiers in Physio. Gastroint Sci Dec 2011 Vol 2 p 1-15.
肠脑轴/脑肠轴
• 结论：这是人类第一次有研究表明，较高浓度的甲烷检测呼气测试是 预测显着更大的肥胖超重者。
B.Basseri等，肝脏病杂志胃肠病学杂志，2012年1月8（1）：22-28
头脑风暴
• 40岁以上 • 腹痛、腹胀 • 食欲减退 • 不耐受油腻 • 糖耐量异常
肝胆胰和SIBO
• 肝脏、胆道、胰腺、结肠和小肠这五个 消化器官有着共同的胚胎起源，保持着“ 天然的”密切关系，在各种解剖和生物学 功能之间存在很多内在的联系。
肠道菌群导致脂肪肝
Carmine Finelli and Giovanni Tarantino, NONALCOHOLIC FATTY LIVER DISEASE, DIET AND GUT MICROBIOTA. EXCLI Journal 2014;13:461-490
肠-脑轴的概念
Augusto J. Montiel-Castro, et al., The microbiota–gut–rainaxis: neurobehavioral correlates, healthand sociality. Front in Integ Neuro. Oct 2013 | Vol7 | Article 70 | 1-16.
]. Hamilton LH. Breath tests and gastroenterology-a discussion of breath H2 and breath CH4 testing. Quintron Division, The E.F. Brewer company Menomonee Falls, WI, USA,1992,11-12,26-33,36-39,45-48,68-70.
肠道菌群致非酒精性脂肪肝
Valentina Tremaroli & Fredrik Bäckhed, Functional interactions between the gut microbiota and host metabolism. NATURE | VOL 489 | 13 SEPTEMBER 2012
胰腺外分泌功能测定
选用支链淀粉（米粉）作为底物，如果胰腺分泌的胰淀 粉酶不足，则服用的底物不会在小肠内完全分解，进入 大肠后会导致氢气大量产生。
判定标准:
• 胰腺外分泌功能轻度低：[H2]数据高 于本底值10-20ppm，伴相关临床症 状：
• 胰腺外分泌功能中度低下：[H2]数据 高于本底值20-30ppm，伴相关临床 症状：
自闭症的神经和胃肠免疫互动
C. G.M. de Theije, et al., Pathways underlying the gut-to-brain connection in autism spectrum disorders as future targets for disease management. Eur. Jl of Pharm 668 (2011) S70–S80
甲烷呼气的重要性
弥补氢呼气的缺陷 与便秘和结肠癌关系密切
与肥胖有关系
甲烷弥补氢气的不足
小肠细菌过度生长同时测量氢气和甲 烷呼气试验，氢气呼气试验结果为阴 性，甲烷呼气试验结果为阳性。
同一个人：小肠细菌过度生长
甲烷和便秘相关
甲烷vs结肠癌
A.Haines, et al., Breath Methane in Patients with Cancer of the Large Bowel. Lancet, 1977:2:481-3.
Caroline G.M. de Theije, et al., Pathways underlying the gut-to-brain connection in autism spectrum disorders as future targets for disease management. European Journal of Pharmacology 668 (2011) S70–S80
Q. AZIZ, et al., Gut microbiota and gastrointestinal health: current concepts and future directions. Neurogastroenterol Motil (2013) 25, 4–15.
肠-脑轴和自闭症
白州医院科研团队讲座系列
肠道菌群与宿主健康
肠道微生态是医学革命的中心和未来
Nature reviews. Microbiology 最新的影 响因子为22.490 (2013)
一篇值得关注的综述
Nature reviews. Microbiology 最新的影响因子为22.490 (2013)
与肠道菌群紊乱有关的疾病
甲烷-便秘-结肠癌
甲烷
便秘
-结肠癌
一个思考
甲烷
便秘
50岁以上 便秘史 家族史
-结肠癌
结肠癌手术前后
肥胖与肠道菌群
产甲烷肥胖的人有较高的身体质量指数
• 58人，BMI显着较高的甲烷阳性者（45.2±2.3公斤/米2）比甲烷阴性 （38.5±0.8公斤/米2，P= 0.001）。甲烷阳性者也有更大程度的便秘与 甲烷阴性者相比（21.3±6.4比9.5±2.4，P?= .043）。多元回归分析说 明了BMI甲烷之间有显着的关系。
甲烷和氢呼气试验的方法
正常人呼出气中氢气浓度变化
服用小肠可以吸收的糖
服用小肠不可以吸收的糖
甲烷-氢呼气原理的核心
• 与糖代谢有关的疾病
– 消化酶的原发性缺乏 – 消化酶的继发性缺乏
• 与HCl有关的疾病
– 酸过多 – 酸减少
• 与细菌有关的疾病
– 位置和数量 – 甲烷
• 口盲时间
检查项目
• 糖不耐受