COVID-19에 동반된 급성 췌장염에 대한 연구 및 분석

급성 췌장염(AP)은 흔한 위장병입니다. 최근 몇 년 동안 AP의 입원율과 관련 비용이 크게 증가했습니다. 약 15% - 20%의 환자에서 급성 중증 췌장염, 즉 SAP가 발생합니다. SAP는 합병증이 많고 사망률이 높은 심각한 복부 질환입니다. 전 세계적으로 연평균 발병률은 약 6.75건/100,000명입니다. SIRS(전신 염증 반응 증후군), MODS(다발성 장기 기능 장애 증후군) 및 패혈증이 종종 관련됩니다. SIRS 및 MODS는 AP의 초기 단계에서 염증성 사이토카인의 방출, 후기 단계에서 장 기능 장애 및 췌장 괴사로 인해 발생할 수 있습니다. 일부 연구에 따르면 AP 환자의 59%가 장 장벽 손상을 동반하고 장 점막의 투과성 증가로 인해 장내 박테리아 전위, 췌장 조직 괴사 및 감염, 다발성 장기 기능 장애 증후군이 발생하는 것으로 나타났습니다. 췌장 조직의 괴사 감염을 일으키는 대부분의 박테리아는 대장균 및 장구균과 같은 장내 세균총에서 나옵니다. 따라서 장내 세균총은 AP의 발생과 발달에 중요한 역할을 할 수 있습니다.

인체의 가장 큰 기관인 위장관은 생물학적 식물상에 대한 넓은 식민지 표면을 제공합니다. 사람의 위장관에 존재하는 장내세균은 점막면역계의 발달, 음식물의 소화 흡수 촉진, 포도당 대사 조절에 필수적인 성분이다. 또한 장 장벽을 보호하고 숙주의 면역과 대사를 매개하는 기능도 있습니다. 숙주와 미생물은 건강상태에서 미시생태적 균형에 도달하는데 이를 내적환경안정성이라고 하며 숙주는 정상적인 생리기능을 유지한다. 그러나 외부 요인(예: 감염, 독소, 식단 변화, 질병 등)은 이들 간의 균형을 변화시키거나 파괴할 수 있으며, 장내 세균총의 장애는 질병의 진행을 유도하거나 가속화합니다. 최근 몇 년 동안 연구 핫스팟 중 하나인 장내 세균총의 불균형은 항상 사람들의 관심을 끌었습니다. 이번 연구에서는 AP 기간 동안 장내 미생물의 생태적 불균형을 장내 미생물 다양성의 감소와 공생 미생물과 병원성 미생물 간의 균형 변화로 정의하는 것으로 나타났다. 장내 세균총의 변화는 AP의 초기 단계에서 발생했으며, 이는 질병의 악화와 관련이 있을 수 있습니다. 뿐만 아니라 초기 장내 세균총 장애도 SAP 연구에서 발견됐다. 장내 세균 외에도 단쇄 지방산(SCFA)과 같은 대사산물도 AP의 진행에 영향을 미칩니다. 더욱이 점점 더 많은 연구에서 AP 발병 중 장내 세균총의 변화가 질병의 중증도와 관련이 있을 수 있음을 발견했습니다. AP 발생 및 발달 과정에서 트립신의 비정상적 분비와 췌장 구조의 파괴는 췌장의 비정상적 분비로 이어져 장내 항상성 및 장내 세균총의 변화를 일으킬 수 있다. 또한 이번 연구에서는 장내 미생물군이 AP 동안 중요한 매개체이며 그 불균형이 AP의 중증도와 밀접한 관련이 있다는 사실도 밝혀냈다. 현재 많은 실험 데이터에 따르면 AP 프로세스 동안 장내 미생물의 다양성과 특정 박테리아 그룹의 상대적 풍부도가 변경되었습니다.

장내 세균총 불균형과 AP의 발생 및 발달 사이의 관계를 바탕으로 AP에서 장내 미생물 불균형의 가능한 메커니즘은 주로 다음과 같습니다. 진행. 장 운동 장애는 또한 유해 물질의 축적으로 이어지고 프로바이오틱스의 성장을 억제할 수 있습니다. (2) 허혈-재관류 손상(IRI): AP 동안 TNF-α와 같은 전 염증성 사이토카인, 인슐린 방출은 장 점막 IRI를 유발하고 장 미세 순환을 방해할 수 있습니다. 장 미세순환 손상의 주요 원인 중 하나는 설탕 꽃받침의 파괴입니다. (3) 산화 스트레스: AP 동안 심한 산화 스트레스와 장 활성화 caspase-3 경로가 발견되었습니다. 산화 스트레스는 장 장벽 기능의 장애를 가속화할 뿐만 아니라 장내 미생물의 장애에도 관여합니다. (4) 면역 기능 장애: 급성 췌장염의 초기 단계에서 장내 면역 억제가 관찰될 수 있으며, 이는 증식성 병원체의 제거 손상과 관련이 있습니다.

AP에서 장내 미생물의 변화는 그 발생 및 발달과 밀접한 관련이 있으며 장내 미생물의 대사 산물도 AP 환자의 혈청 대사 지표에 영향을 미칩니다. 장내 미생물총은 대사 활동이 높으며 숙주 공급원과 식이 성분을 다른 대사 산물로 변형시킬 수 있습니다. 일부 대사산물은 유익하고 일부는 유해합니다. 숙주에게 유익한 대사산물에는 젖산, 담즙산(BA), SCFA 및 박테리오신이 포함됩니다. 이러한 물질은 일반적으로 항균 인자로 간주되며 병원성 감염 예방에 중요한 역할을 합니다. 또한 관련 장내 세균총과 SAP에 특정 영향을 미칠 수 있는 몇 가지 특정 제품이 생산됩니다. 인간의 장에서 비피도박테리아와 락토바실러스는 항종양 특성과 면역을 자극할 수 있는 프로바이오틱스입니다. 비피도박테리움 대사의 주요 산물은 젖산과 초산으로 장내 pH 값을 낮추고 유해 미생물의 성장을 억제한다. 이 메커니즘은 맹장과 상행 결장에서 특히 분명합니다.

현재 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스 2형(SARS-CoV-2)으로 인한 2019년 코로나바이러스 질병(COVID-19)의 지속적인 대유행은 전 세계 공중 보건에 심각한 위협을 가하고 있으며 점점 더 많은 국가에서 수백만 명의 사람들이 위험에 처해 있습니다. 이 전염병은 의료 시스템뿐만 아니라 전 세계 사회 경제적 균형에도 영향을 미쳤습니다. COVID-19는 2021년 1월 기준으로 약 9,800만 건의 확진 사례와 약 200만 건의 사망자가 발생했기 때문에 세계보건기구(WHO)에 의해 곧 세계적인 유행병으로 지정되었습니다. 그럼에도 불구하고 코로나19 발병 이후 이에 대한 이해도가 크게 높아졌고, 위험요인을 줄이기 위해 다양한 치료 방법과 약물 개입이 시도되었거나 개발되고 있다. 최근 일부 후보 백신은 약 95%의 임상적 효능을 보여 현재 여러 국가에서 긴급 사용 승인을 받고 있다. 따라서 효과적인 보호 수단 중 하나인 백신 접종은 전 세계적으로 홍보할 가치가 있습니다. 일부 연구에서는 여러 장내 미생물이 COVID-19 백신 접종 후 면역 반응을 개선하고 부작용을 줄일 가능성이 있으며 장내 미생물이 백신의 효과를 보완할 가능성이 있음을 확인했습니다. 여러 최근 연구와 결합하여 장내 세균총은 백신 접종에 대한 면역 반응을 조절하는 데 중요한 역할을 하며 COVID-19 환자의 중증도와 관련이 있습니다. 그러나 숙주 반응, 특히 항체 생산에서 장내 세균총의 역할에 대한 포괄적인 평가는 제한적입니다. 따라서 COVID-19 발병에서 장내 세균총의 구체적인 역할은 추가 연구가 필요합니다.

장내 미생물의 구성과 급성 감염(COVID-19 포함)의 중증도는 "장-폐 축"이라고 하는 폐와 양방향 관계가 있습니다. 장내 생태학적 불균형, 즉 바이러스성 병리생물의 출현은 장 상피세포의 신호전달을 변화시켜 전염증 반응을 일으켜 면역반응을 약화시켜 코로나19 환자를 심각한 질병에 취약하게 만들 수 있다. 다양한 염증성 및 감염성 질병이 공생 장애와 관련이 있습니다. 여러 연구에서 COVID-19 환자의 대변 바이러스 배출은 호흡기 증상이 가라앉은 후에도 오랫동안 계속된다는 것이 밝혀졌습니다. 이것은 위장관이 바이러스 복제의 장소이며 분변 및 구강 전염에 대한 우려를 불러일으킨다는 것을 보여줍니다. 이것은 30명의 COVID-19 환자에 대한 소규모 연구에서 추가로 확인되었습니다. 이 연구는 Streptococcus, Rochella, Verona, Clostridium erysipelas 및 방선균을 포함한 기회 박테리아의 증가와 함께 생물학적 다양성의 감소가 증가한 것으로 나타났습니다. 배설물 박테리아, Clostridium mycobacterium 및 Clostridium hartwickii의 풍부함은 심각한 COVID-19 질병과 관련이 있었습니다. 유익한 Bacteroides와 Alisma orientalis의 풍부함은 질병의 중증도와 음의 상관관계가 있었습니다. 많은 연구에서 장내 생태 장애, 중증 COVID-19, 상승된 염증 지표 사이의 관계를 조사했습니다. Bacteroides Donovan 및 Akermann myxophila 및 IL-1β, IL-6은 CXCL8과 양의 상관관계가 있습니다. 유사하게, IL10, TNF-α 및 케모카인(예: CXCL10 및 CCL2)은 유익한 미생물총(예: 비피도박테리움 청소년, Eubacterium 직장 및 Faecalis procterii)과 음의 상관관계가 있으며 질병 발생 1개월 후 수집된 대변 샘플에서 낮은 수준을 유지합니다. . 소규모 COVID-19 환자 그룹을 대상으로 한 또 다른 연구에서는 부티르산 생산자(예: Fecal Procter, Clostridium butyricum, Clostridium parvum 및 Eubacterium rectum)가 크게 감소했으며 Enterococcus 및 Enterobacteriaceae와 같은 조건부 병원균이 중증 환자에서 풍부했습니다. 불리한 결과와 함께. 급성 및 비급성 가와사키병이 있는 어린이에게서 장내 미생물의 변화가 관찰되었으며, 이는 SARS-CoV-2의 MISC가 생태적 장애와 관련이 있을 수 있음을 추가로 시사했습니다. COVID-19 환자에 대한 제한된 연구에서 장내 생태 장애가 나타났습니다. 대유행 초기의 작은 보고서에 따르면 COVID-19 환자의 락토바실러스와 비피도박테리아 수치가 낮았습니다. Zuoet al. 표본 환자의 거의 절반의 대변에 있는 COVID-19 바이러스 RNA가 양성인 것으로 나타났으며, 이는 기도가 제거된 후에도 오랫동안 지속되었습니다. 또한 저자는 바이러스 RNA를 가진 환자가 더 높은 수준의 기회 병원체를 가지고 있음을 발견했습니다. COVID-19 치료에서 프로바이오틱스의 역할을 더 명확히 하기 위해 현재 여러 연구가 진행 중입니다. 프로바이오틱스와 COVID-19 치료에 대한 명확한 권장 사항에는 생물학적 합리성과 유익한 역할을 할 수 있기를 바라는 이유가 있지만 여전히 추가 증거가 필요합니다.

COVID-19가 지속적으로 유행하는 현 시대에 많은 환자들이 COVID-19 감염과 AP에 동시에 직면하고 있어 임상의의 진단과 치료에 새로운 도전이 되고 있습니다. AP 및 COVID-19 감염에서 장내 세균총 불균형의 주요 역할과 전염병의 진단 및 예후에서 메타보노믹스의 고유한 이점을 기반으로 합니다. 따라서 장내 세균총의 불균형이 COVID-19 감염 및 AP 발병에 중요한 역할을 한다는 사실에 착안하여 장내 세균총과 그 대사체가 환자의 혈청학적 지표에 미치는 영향을 고려하여 연구를 진행하였습니다. 본 연구의 목적은 신종 코로나바이러스 감염증 및 급성췌장염 환자의 장내 미생물 변화와 혈청 대사물의 복합적인 관계를 규명하여, 신종 코로나바이러스 감염증 및 급성췌장염 환자의 임상진단 및 치료에 도움이 되기를 바라는 것이다.