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编号:10219894
肠道营养因子与肠粘膜屏障保护
http://www.100md.com 《实用医学进修杂志》 1999年第4期
     作者:王俊健 张寿熙

    单位:王俊健 湖北省宜昌县人民医院外二科(443100);张寿熙 同济医科大学附属协和医院

    关键词:

    实用医学进修杂志990434

    肠粘膜萎缩和细菌易位(BT)以及由此引起的肠源性感染甚至多器官功能衰竭(MOF)是外科营养的一个主要并发症,直接影响外科营养的疗效和病情转归。Hughes[1]研究证明用全肠外营养(TPN)支持3~7天,小肠粘膜即发生萎缩。Alrerdy[2]研究发现用要素膳(ED)行全肠内营养(TEN)也可导致粘膜萎缩和BT,说明传统的TPN和TEN在维护肠粘膜结构的完整性和粘膜细胞更新方面存在明显的不足。随着对危重病人的代谢特点,免疫功能特点和肠屏功能特点的深入研究和重新认识,人们发现在外科营养支持过程中添加某些对肠粘膜有营养作用的特殊营养因子,可以保护肠屏功能,防治BT,本文将这方面研究进展加以综述。
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    1 谷氨酰胺(GLN)

    GLN是体内最丰富又最易受分解的一种氨基酸,组成体内50%以上的总游离氨基酸池,肠道是GLN的主要代谢器官之一,GLN缺乏是肠粘膜萎缩的主要原因,造成GLN缺乏是由于①创伤应激时血和骨骼肌中GLN浓度显著下降;②创伤和感染时,巨噬细胞释放IL—1,IL—1是肠道GLN代谢的抑制性介质,使肠道GLN的摄取减少,并且导致GLN酶活性下降[3];③GLN的水溶液不稳定,因此各种氨基酸溶液中均不含GLN。GLN的营养作用非常重要,它是胃肠道所需要的特殊营养因子,是肠粘膜上皮细胞的直接燃烧底物和能量来源,能保持粘膜基质的含量和维持粘膜上皮细胞更新速率。口服GLN能增加内毒素血症小鼠肠道GLN酶的活性,保护肠粘膜功能,清除BT并提高感染动物存活率[4]。FOX用GLN强化的肠内营养明显改善营养状况,降低肠壁通透性,减少BT,使成活率升高。GLN增强免疫作用,表现在维持粘膜S—IgA正常水平[5],加强粘膜防御机能的免疫效应,即使肠腔内细菌含量增加,仍然可防止BT。GLN还可维持肝脏的谷光甘肽储备,加强抗自由基氧化的保护作用减少应激时自由基引起的各种损伤[6]。腹部放疗对小肠粘膜快速分裂的隐窝细胞损伤最为严重,Klimberg[7]研究证明腹部放疗前预防性口服液体GLN对小肠粘膜的保护作用比普通饲料组还要优越。GLN虽然有如此重要的肠屏保护作用,但国内外所有的氨基酸注射液都不含GLN,为解决这一矛盾;Albers[8]用GLN的前体丙胺酰—谷胺酰胺双肽(丙—GLN)进行代替,丙—GLN双肽较GLN性质稳定,溶解度高,能耐受热灭菌,在体内数分钟即被二肽酶分解出GLN和丙氨酸,是肠粘膜屏障的良好保护剂。
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    2 鱼油(FO)

    鱼油中含有特别丰富的n—3脂肪酸(n—3FA)。n—3FA是一种不饱和脂肪酸,人体内不能合成,必须由膳食提供,因此在当前的外科营养中,补充口服鱼油或口服n—3FA是研究的热点。感染应激时脂肪酸的环氧化酶系统和脂氧化酶系统代谢显著加强,从而使前列腺素的合成大大增加,n—3FA口服后体内经环氧化酶代谢生成PGE3、PGL3和TXA3,经脂氧化酶代谢生成LTB5,这些代谢产物在体内发挥多种作用,归纳起来有三方面:①增强免疫功能,Zurier[9]研究证明补充口服n—3FA40天,血中Th/TS比例明显上升,Endres[10]研究证明补充口服n—3FA,不论是动物还是人,都能抑制MO/Mψ产生TNF和IL—1是内源性炎症介质链式反应的重要中间环节,加重低血压和组织损害,放大胰岛素效应,降低脂蛋白酶活性,导致组织利用游离脂肪酸及甘油三酯的能力下降,刺激蛋白分解。②提高感染的生成率:Mrray[11]给猪口服n—3FA证明能抑制持续灌注内毒素,注射IL—1或脓毒症时的代谢反应,Blok[12]用G-细菌感染模型和Johnson用盲肠结扎穿刺模型中均一致证实,补充口服n—3FA可提高脓毒症的生存率。③保护胃肠粘膜:不饱和必需脂肪酸在粘膜增生反应中发挥重要作用,当必需脂肪酸缺乏时,粘膜中前列腺素的浓度降低,使小肠粘膜对小肠部分切除术后的适应反应不良,并降低粘膜对MTX所致损害的再生反应。Helton[13]给静脉营养支持的小鼠补充口服长效2—甲基PGE2,发现回肠重量,DNA含量及蛋白质明显高于单纯静脉营养组,结肠的重量也明显增加据此作者认为PGE2对小鼠整个肠道均有药理性营养作用,其效果比Gln和上皮生长因子更可靠更广泛。Aslng[14]用鱼油治疗11例轻中度活动性溃疡性结肠炎,治疗期间停用类固醇抗炎药,结果11例病人的疾病活动指数平均下降50%(P<0.05)。对鱼油的作用机理,n—3FA与n—6FA的关系还需要深入研究。
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    3 精氨酸

    具有2个硷基的精氨酸是硷性最强的氨基酸,从营养学角度来讲是半必需氨基酸,可通过尿素循环合成,因其具有影响免疫系统功能的组织特异性特点而受到临床重视,最近的研究表明精氨酸也是一种对小肠有多种营养作用的特殊营养物质,在手术、创伤、或蛋白质营养不良时,精氨酸能刺激肠局部和全身的免疫功能,Cianotti[15]将小鼠分别用AIN—76A(半纯化饮食)、AIN-76A+2%精氨酸、AIN-76A+4%甘氨酸和自然饲料喂养,然后分别用盲肠结扎穿孔法复制腹膜炎和烧伤20%+1×1010大肠杆菌肠道灌注复制肠源性脓毒症,结果发现喂养精氨酸的一组存活率最高,MIN和脾脏细菌易位率最少,机体的免疫功能提高。此外,精氨酸还可促进生长激素和胰岛素的释放,不仅可减轻伤后的负氨平衡,促进创面愈合,还能促进肠粘膜上皮生长分化,维护肠粘膜屏障,防止细菌易位。

    4 短链脂肪酸(SCFAs)
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    包括醋酸、丙酸、丁酸异丁酸、茂酸和异茂酸,正常情况下,空肠、回肠和结肠都存在SCFAs,但主要存在结肠中,是由肠腔内的厌氧细菌对碳水化合物无氧酵解后产生,可促进结肠吸收钠和水,并对结肠粘膜有营养作用,但回肠粘膜上也有SCFAs的化学感受器,Kamath[16]向回肠内快速一次注入50mlSCFAs可引起延续性传播性收缩及稀疏集束收缩,据此,作者认为SCFAs可刺激回肠运动。直接将SCFAs滴入回肠还能刺激盲肠和较远段空肠粘膜细胞增生,此作用可能通过释放某种肠营养肽所致。纤维素对肠粘膜的营养作用也可由SCFAs介导。Kripke[17]在结肠内注入SCFAs发现丁酸盐是比酮体、氨基酸或碳水化合物更易于被结肠细胞氧化的燃料,是主要的结肠营养因子。利用大鼠结肠吻合口模型,向结肠内灌注SCFAs,观察其对结肠吻合口的愈合能力的影响,结果发现SCFAs通过刺激结肠粘膜细胞增殖和胶原纤维再生而明显促进吻合口的愈合。Koruda[18]研究证明在肠外营养中添加SCFAs从结肠造瘘口滴入,治疗转流性结肠炎,可使肠道炎症消退,其作用可维持14个月之久,而滴入葡萄糖或盐水则症状不见改善。
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    5 膳食纤维(DF)

    1982年Southgate将DF定义为植物细胞壁复合多糖与木质素的混合物。DF包括木质素、纤维素、半纤维素、树胶、果胶、胶浆和藻多糖,DF对胃肠道的生理作用有延缓胃排空,减少小肠对糖的吸收,延长小肠和结肠过渡时间,以及在结肠内发酵产生SCFAs。用要素饮食(ED)对人和动物行肠内营养即使添加了GLN,仍然有粘膜萎缩和细菌易位,现已研究证明,是由于缺乏DF之故。目前大多数学者都接受DF能防止BT这一观点,Georg[19]甚至认为肠内营养期间DF的缺乏是造成BT的关键因素,他给肠内饲养ED的大鼠同时添加纤维素粉,能将BT由60%降到0。Hosolda[20]的研究提示ED中补充DF能明显增加绒毛的高度和粘膜二胺氧化酶(DAO)的活性,Goodlad[21]研究发现DF促进小肠陷窝细胞增殖,DF在远段小肠和结肠内还能被细菌酵解释出SCFAs,后者对结肠上皮有直接营养作用。
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    6 表皮生长因子(EGF)

    EGF存在于颌下腺、十二指肠腺和胰腺中,是含有53个氨基酸的单链多肽;分子中存在3对二硫键,分子量为6000。胃壁细胞、十二指肠粘膜上皮细胞和小肠上皮细胞均有EGF受体,EGF受体是分子量为170000,具有酪氨酸激酶活性的跨膜糖蛋白,EGF与该受体的结合具有高亲合力,具有时间和温度的依赖性,可呈现饱和性与可逆性。EGF保护胃肠粘膜机制有:①激活鸟氨酸脱羧酸增加粘膜DNA合成;②抑制胃酸分泌;③促进粘膜粘液糖蛋白的合成和分泌;④增加粘膜血液;⑤巯基化合物的合成。有人[22]对重度烧伤小鼠使用重组人表皮细胞生长因子(r-hEGF),与对照组相比,能较好地维护肠粘膜绒毛的长度和完整性,可降低肠道细菌易位的发生率。EGF对肠粘膜屏障的保护可能与其调节GLN的转运和小肠对GLN的摄取和利用有关,Sarba[23]在与常规TPN的对照研究中表明,EGF增强的TPN中,肌肉、肝脏和肺组织GLN含量降低,而血浆和小肠GLN含量维持在正常水平,小肠对GLN的摄取率和肠道L细胞IL—2分泌活性增高,肠系膜淋巴结细菌培养阳性率降低,结果证明EGF参与调节GLN转运,加速肌肉、肺脏和肝脏GLN的释放,以满足肠粘膜细胞分裂、更新和淋巴细胞分裂的需要。
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    外科营养添加剂作保护肠屏功能,提高外科营养质量的辅助治疗措施已引起人们浓厚兴趣,其中关于GLN研究较多,并已投入临床实验,其它添加剂的疗效还需要进一步评估。

    参考文献

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    (1999-05-04 收稿), http://www.100md.com