COVID-19に合併した急性膵炎の研究と解析

急性膵炎 (AP) は、一般的な消化器疾患です。 近年、AP の入院率と関連費用は大幅に増加しています。 患者の約 15% - 20% が急性重度の膵炎、すなわち SAP を発症します。 SAP は、多くの合併症と高い死亡率を伴う重篤な腹部疾患です。 世界平均の年間発生率は、約 6.75 ケース/100000 人です。 全身性炎症反応症候群 (SIRS)、多臓器不全症候群 (MODS)、および敗血症は、しばしばそれに関連しています。 SIRS および MODS は、AP の初期段階での炎症性サイトカインの放出、および後期段階での腸の機能不全および膵臓壊死によって引き起こされる可能性があります。 いくつかの研究では、AP 患者の 59% が腸バリア損傷、および腸粘膜の透過性の増加を伴い、その結果、腸内細菌の移動、膵臓組織の壊死および感染、ならびに多臓器不全症候群が生じることが示されています。 膵臓組織の壊死感染を引き起こす細菌のほとんどは、大腸菌や腸球菌などの腸内フローラに由来します。 したがって、腸内細菌叢は AP の発生と発症に重要な役割を果たしている可能性があります。

人体の最大の器官である消化管は、生物フローラの広いコロニー形成面を提供します。 ヒトの消化管に存在する腸内細菌は、粘膜免疫系の発達、食物の消化と吸収の促進、および糖代謝の調節に不可欠な要素です。 さらに、腸のバリアを保護し、宿主の免疫と代謝を仲介する機能もあります。 宿主と微生物は健康な状態でミクロ生態学的バランスに達し、これは内部環境の安定性と呼ばれ、宿主は正常な生理機能を維持します。 しかし、外的要因（感染症、毒素、食生活の変化、病気など）により、それらのバランスが変化または破壊され、腸内フローラの障害が病気の進行を誘発または加速します。 近年の研究のホットスポットの一つとして、腸内フローラの不均衡は常に人々の注目を集めてきました。 現在の研究では、AP中の腸内微生物叢の生態学的不均衡は、腸内微生物の多様性の減少、および共生微生物叢と病原性微生物叢の間のバランスの変化として定義されることがわかりました。 腸内フローラの変化はAPの初期に起こり、病気の悪化に関与している可能性があります。 それだけでなく、初期の腸内フローラ障害も SAP の研究で発見されました。 腸内細菌に加えて、短鎖脂肪酸 (SCFA) などの代謝産物も AP の進行に影響を与えます。 さらに、APの発症中の腸内細菌叢の変化が疾患の重症度に関連している可能性があることを発見する研究がますます増えています. APの発生と発生の過程で、トリプシンの分泌異常や膵臓の構造が破壊されることで、膵臓の分泌異常が起こり、腸の恒常性や腸内フローラに変化が生じる可能性があります。 さらに、この研究では、腸内細菌叢が AP 中の重要な媒体であり、その不均衡が AP の重症度と密接に関連していることもわかりました。 現在、多くの実験データは、腸内微生物の多様性と特定の細菌群の相対的存在量が AP プロセス中に変化したことを示しています。

腸内細菌叢の不均衡と AP の発生および発症との関係に基づいて、AP における腸内微生物の不均衡の考えられるメカニズムは主に次のとおりです。進行。 腸の運動障害はまた、有害物質の蓄積につながり、プロバイオティクスの成長を阻害する可能性があります. (2) 虚血再灌流障害 (IRI): AP 中の TNF-α などの炎症誘発性サイトカイン、インスリンの放出は、腸粘膜 IRI を引き起こし、腸の微小循環を混乱させる可能性があります。 腸の微小循環損傷の主な原因の 1 つは、糖衣の破壊です。 (3) 酸化ストレス: 重度の酸化ストレスと腸で活性化されたカスパーゼ-3 経路が AP 中に発見されました。 酸化ストレスは、腸のバリア機能の障害を促進するだけでなく、腸内細菌叢の障害にも関与しています。 (4) 免疫機能障害: 腸の免疫抑制は、急性膵炎の初期段階で観察できます。これは、増殖性病原体のクリアランスの損傷に関連しています。

APでは、腸内細菌叢の変化はその発生と発達に密接に関連しており、腸内細菌叢の代謝産物もAP患者の血清代謝指標に影響を与えます。 腸内細菌叢は代謝活性が高く、宿主源と食事成分を異なる代謝産物に変換することができます。 有益な代謝物もあれば、有害な代謝物もあります。 宿主にとって有益な代謝物には、乳酸、胆汁酸 (BA)、SCFA、およびバクテリオシンが含まれます。 これらの物質は一般に抗菌因子と考えられており、病原性感染の予防に重要な役割を果たしています。 さらに、関連する腸内フローラと、SAP に一定の影響を与える可能性のあるいくつかの特定の製品が生産されています。 人間の腸内では、ビフィズス菌と乳酸菌は、抗腫瘍特性と免疫を刺激できるプロバイオティクスです。 ビフィズス菌代謝の主な生成物は乳酸と酢酸で、腸内の pH 値を下げ、有害な微生物の増殖を抑制します。 このメカニズムは、盲腸と上行結腸で特に顕著です。

現在、重症急性呼吸器症候群コロナウイルス 2 型 (SARS-CoV-2) によって引き起こされた 2019 年の継続的なコロナウイルス病 (COVID-19) のパンデミックは、世界の公衆衛生に深刻な脅威をもたらし、ますます多くの国で何百万人もの人々に深刻な脅威をもたらしています。危険にさらされています。 このパンデミックは、医療システムに影響を与えただけでなく、世界の社会経済バランスにも影響を与えました。 COVID-19 は、2021 年 1 月の時点で、約 9,800 万件の確定症例と約 200 万件の死亡が確認されたため、すぐに世界保健機関によって世界的大流行に指定されました。 それにもかかわらず、COVID-19 の発生以来、それに対する私たちの理解は大幅に向上し、そのリスク要因を減らすためにさまざまな治療法や薬物介入がテストされているか、現在開発されています。 最近、いくつかの候補ワクチンは約 95% の臨床効果を示し、現在さまざまな国で緊急使用が承認されています。 したがって、効果的な防御手段の 1 つとしてのワクチン接種は、世界中で推進する価値があります。 いくつかの研究では、いくつかの腸内細菌叢が免疫応答を改善し、COVID-19 ワクチン接種後の有害事象を軽減する可能性があり、腸内細菌叢がワクチンの有効性を補う可能性があることが確認されています。 いくつかの最近の研究と組み合わせると、腸内フローラはワクチン接種に対する免疫応答の調節において重要な役割を果たしており、COVID-19 患者の重症度に関連しています。 ただし、ホスト応答、特に抗体産生における腸内フローラの役割の包括的な評価は限られています。 したがって、COVID-19 の発症における腸内細菌叢の特定の役割については、さらなる研究が必要です。

腸内細菌叢の組成と急性感染症 (COVID-19 を含む) の重症度は、「腸肺軸」と呼ばれる肺と双方向の関係にあります。 腸の生態学的な不均衡、つまりウイルス性病原体の出現は、腸上皮細胞のシグナル伝達を変化させ、炎症誘発性反応を引き起こします。これにより、免疫応答が損なわれ、COVID-19 患者が深刻な病気にかかりやすくなります。 さまざまな炎症性および感染性疾患が共生障害に関連しています。 いくつかの研究は、COVID-19 患者の便からのウイルス排出が、呼吸器症状が治まった後も長期間続くことを示しています。 これは、胃腸管がウイルス複製の場所であることを示しており、糞便および経口感染が懸念されています。 これは、30 人の COVID-19 患者を対象とした小規模な研究によってさらに確認されました。 この研究は、連鎖球菌、ロケラ、ベローナ、クロストリジウム・エリシペラス、および放線菌を含む日和見細菌の増加とともに、生物多様性の減少が増加したことを示しました。 大量の糞便細菌、クロストリジウム マイコバクテリウムおよびクロストリジウム ハートウィッキーは、重度の COVID-19 疾患と関連していました。 有益な Bacteroides と Alisma orientalis の豊富さは、病気の重症度と負の相関がありました。 多くの研究で、腸の生態学的障害、重度の COVID-19、および炎症マーカーの上昇との関係が調査されています。 Bacteroides Donovan and Akermann myxophila および IL-1 β、IL-6 は CXCL8 と正の相関があります。 同様に、IL10、TNF-α、およびケモカイン (CXCL10 や CCL2 など) は、有益な微生物叢 (Bifidobacterium adolescents、Eubacterium rectum、および Faecalis procterii など) と負の相関があり、病気の 1 か月後に収集された糞便サンプルで低レベルを維持します。 . COVID-19 患者の小グループを対象とした別の研究では、酪酸産生菌 (例えば、糞便プロクター、クロストリジウム ブチリカム、クロストリジウム パルバム、真正細菌) が大幅に減少し、エンテロコッカスや腸内細菌科などの条件付き病原体が重症患者に豊富に含まれていました。悪い結果を伴います。 急性および非急性の川崎病の小児で腸内細菌叢の変化が観察され、SARS-CoV-2 の MISC が生態学的障害に関連している可能性がさらに示唆されました。 COVID-19 の患者に関する限られた研究では、腸の生態学的障害が示されています。 パンデミックの初期の小規模な報告では、COVID-19 患者の乳酸菌とビフィズス菌のレベルが低いことが示されました。 ズオ等。は、サンプリングされた患者のほぼ半数の糞便中の COVID-19 ウイルス RNA が陽性であり、気道がきれいになった後も長期間持続したことを示しました。 さらに、著者らは、ウイルス RNA を持つ患者は日和見病原体のレベルが高いことを発見しました。 COVID-19 の治療におけるプロバイオティクスの役割をより明確にするために、現在いくつかの研究が進行中です。 プロバイオティクスと COVID-19 治療に関する明確な推奨事項には、生物学的合理性と、それらが有益な役割を果たすことを期待する理由がありますが、さらなる証拠が必要です。

COVID-19 が蔓延し続ける現在の時代では、多くの患者が COVID-19 感染と AP に同時に直面しており、臨床医の診断と治療に新たな課題をもたらしています。 APおよびCOVID-19感染における腸内細菌叢の不均衡の重要な役割と、感染症の診断と予後におけるメタボノミクスの独自の利点に基づいています。 したがって、私たちの研究は、腸内フローラとその代謝産物が患者の血清学的指標に与える影響を考慮しながら、腸内フローラの不均衡がCOVID-19感染とAPの発症に重要な役割を果たすという事実に基づいています。 この研究の目的は、新型コロナウイルス感染症および急性膵炎患者の腸内細菌叢の変化と血清代謝産物との複雑な関係を調査することであり、新型コロナウイルス感染症および急性膵炎患者の臨床診断と治療に役立つことを期待しています。