基于氢和甲烷的胃肠道疾病呼气实验：北美共识（二）

Ali Rezaie等

呼气实验的指征

1、目前的小肠培养技术不适合于评估小肠细菌过度生长。

2、如果考虑培养诊断小肠细菌过度生长，根据目前的证据，我们建议小肠细菌过度生长定义的阈值大于10³ c.f.u./ml。

3、我们建议用呼气实验诊断小肠细菌过度生长。

4、在确定真正的金标准之前，我们建议用呼气实验，以评估胃肠道是否存在对抗生素有反应的微生物定植。

5、我们建议在呼气实验中评估甲烷排泄过多是否与临床便秘和胃肠道转运减慢有关。

6、我们建议呼气实验不应用于评估口盲肠通过时间。

7、我们建议用呼气实验诊断碳水化合物消化不良综合征。

8、我们建议用呼气实验评估与腹胀相关的情况。

小肠细菌过度生长是在小肠有大量的有氧和无氧微生物聚居的一种疾病，这些微生物通常在大肠中发现（38）。小肠液抽吸、培养和细菌计数被认为是当前诊断小肠细菌过度生长的金标准（39）。与呼气实验不同，小肠吸入方法具有侵入性，耗时且成本高昂。此外，小肠吸引术也有许多缺点。小肠中、远端部分超出常规内窥镜可以到达的范围；因此，近端小肠吸引物的检查结果可能为假阴性（40）。尽管已经描述了小肠抽吸的无菌技术（41），但口腔和食管菌群污染可能导致大量假阳性结果（42）。定量PCR研究已被用于诊断小肠细菌过度生长，有着良好的结果（43,44）；然而，这种技术还不容易用于临床实践。

历史上，用小肠吸取液的细菌浓度≥10⁵个菌落形成单位（c.f.u.）/ml用于诊断小肠感染，包括小肠细菌过度生长。然而，这种限制并没有得到很好的证实，而且一直是一个争议点。一项关于小肠细菌过度生长诊断的文献系统综述发现，健康对照组的细菌浓度≤10³ c.f.u./ml，而浓度≥10⁵ c.f.u.主要见于盲环综合征患者，如Billroth II手术患者（2）。目前，通常认为小肠细菌浓度大于10³ c.f.u./ml是细菌显著增加（41,42,44,45）。

葡萄糖是一种在小肠近端被吸收的单糖，而乳果糖是一种可以到达结肠的不被消化的双糖。由于将小肠细菌浓度解释为金标准实验的研究存在差异，且定义阳性呼吸实验缺乏一致性，因此很难确定诊断小肠细菌过度生长时葡萄糖和乳果糖呼吸实验的确切实验特征（2）。

事实上，这种缺乏一致性是撰写这份共识文件的主要动机之一。在系统综述中，Khoshini等人（2）发现有11项研究试图验证呼气实验在小肠细菌过度生长诊断中的准确性。葡萄糖呼气实验的敏感性为20%-93%，特异性为30%-86%。乳果糖呼吸实验的敏感性在31%到68%之间，特异性在44%到100%之间。在所包括的研究中，方法有显著差异（2）。

在最近的一项比较研究中，对139位有不明原因产气、腹胀、腹泻但是内窥镜检查阴性的患者，十二指肠培养方法小肠细菌过度生长的检出率为62/139（45%），葡萄糖呼气实验小肠细菌过度生长阳性检出率为38/139（27%）。葡萄糖呼气实验的敏感性和特异性分别为42%和84%（41）。最近一项对受试者用闪烁扫描方法和葡萄糖呼气实验进行比较的回顾性研究得出结论，由于在测试中氢或甲烷在闪烁扫描术到达盲肠之前上升，葡萄糖呼气实验有很高的假阳性率（46）。这与先前发表的有关乳果糖呼气实验的结论相似（47）。然而，这两项研究都依赖于铯到达盲肠作为一个决定口-盲肠转运的因素，即5%的铯到达盲肠（47），或“标记的食团头部”（46）。如果5%的乳果糖或“标记的食团头部”在盲肠中，其余的底物仍在小肠中；因此，呼吸气体的上升不一定是由于盲肠中的发酵所致（48）。此外，在这些研究中，结肠菌群暴露于糖和细菌发酵峰值之间的滞后时间没有被考虑在内（48），因此，他们还没有提供这些呼气实验有效性的明确答案。

甲烷已被证明能抑制狗肠道转运达59%（参考文献49），在人类受试者中，甲烷呼吸实验阳性与便秘有关（50-53）。以产甲烷为主的小肠细菌过度生长的患者通常会出现腹胀和腹胀。然而，与以氢为主的小肠细菌过度生长过度生长（53）相比，他们有5倍更容易便秘。此外，便秘的严重程度与甲烷水平（50）直接相关，并且在治疗这两种小肠细菌过度生长选择的抗生素不同，因为人类肠道中的主要产甲烷菌史氏甲烷短杆菌（Methanobrevibacter smithii）对许多抗生素（22,38,54）具有耐药性。

乳果糖和菊粉呼气实验被用来评估口盲时间（即胃排空时间加上小肠转运时间）。估计转运时间有不同的标准，包括到氢上升的第二个峰值或氢上升5-10ppm的时间，以及不同的底物，包括含乳果糖的液体饮料，或含可发酵食品的固体餐，如烤豆+乳果糖（55,56）。然而，乳果糖已被证明可以缩短口-盲肠转运时间（57），而且该实验的重复性较差，健康受试者之间存在很大差异（1）。菊粉的渗透活性较低，被认为是乳果糖（58）的替代底物。在获得进一步的数据之前，不建议使用呼气实验来评估口盲肠通过时间。

呼气实验也用于各种碳水化合物消化不良综合征的诊断。乳果糖呼吸实验用于诊断乳果糖消化不良/不耐受，这可能是乳果糖酶缺乏所致。乳果糖是一种由半乳果糖和葡萄糖组成的双糖，专门存在于乳制品中，消化时需要小肠刷状缘酶，人乳果糖酶根皮苷水解酶。乳果糖酶缺乏可分为原发性缺乏或继发性缺乏（即，由于刷状缘损坏或缺失而导致的获得性乳果糖酶缺乏）。目前还没有诊断乳果糖消化不良的金标准实验，缺乏大规模数据来比较现有实验的一致性程度（59）。空肠活检后乳果糖酶活性检测是侵入性和不可靠的的检查方法，因为乳果糖酶在刷状缘呈斑片状分布（60）。基因检测仅能检测原发性乳果糖酶缺乏（61），乳果糖摄入后血糖水平的检测依赖于葡萄糖代谢也是不可靠的方法（61,62）。乳果糖呼气实验的另一个局限性是，对那些人只产氢和不产生甲烷出现假阴性结果；然而，这些结果仅占呼气实验的3.4%（63）。如上所述，也可能出现假阳性结果（64,65）。

果糖呼吸实验用于诊断果糖消化不良/不耐受。在果糖不耐受的受试者中，未吸收的果糖被结肠细菌发酵，引起IBS样症状（66）。一项进行良好的研究表明，摄入25克果糖是果糖呼气实验和症状相关性的合适剂量（67）。同样，测试的局限性包括假阴性，这种情况可能发生在只产氢不产甲烷人；以及假阳性，这种情况可能发生在小肠细菌过度生长的人。Nucera等人（64）报道经1周抗生素治疗后，乳果糖实验阳性的IBS患者果糖呼气实验阳性率从62%下降到3%（64）。要澄清呼气实验在山梨醇（68）和果聚糖（66）不耐症中的作用还需要做进一步的研究。

IBS样症状常见于小肠细菌过度生长和碳水化合物消化不良患者（38,69）。然而，这些患者的症状特征是非特异性的，仅凭临床病史无法区分潜在原因。在对144名有IBS样症状的受试者进行评估时，Jacobs等人（42）用有氧/无氧/真菌小肠培养证实，有或无小肠细菌过度生长的患者在腹痛、腹胀、饱胀、打嗝、消化不良、恶心、呕吐、腹泻和气体的强度、频率和持续时间方面没有差异。荟萃分析（70,71）记录了各种类型的呼气实验（即不同的底物），以及IBS患者与对照组在呼气实验的表现和解释上阿有相当大的差异，但发现总的来说，IBS患者比对照组高3倍（优势比=3.3；95%置信区间2.4–4.6），达到比对照组呼气实验异常。对于不明原因的IBS样症状，包括气体和肿胀，以及腹泻或便秘，呼气实验仍然是一个有用的诊断工具（70）。