高原人員腸屏障損傷評估及其與維生素D、IGF-1和IL-6的相關(guān)性

白文棟，許 琴，彭紅艷，王 坤，張 楠，趙詠梅

0 引 言

腸屏障損傷是危重疾病發(fā)生發(fā)展的“啟動(dòng)器”和中心環(huán)節(jié)，高原低氧環(huán)境和高強(qiáng)度訓(xùn)練均為腸上皮細(xì)胞損傷的關(guān)鍵誘發(fā)因素[1]。高原駐訓(xùn)人員面臨低氧、高強(qiáng)度訓(xùn)練的雙重復(fù)合應(yīng)激，腸屏障損傷情況可能更為嚴(yán)峻，但在高原相關(guān)疾病防治中易被忽視。目前高原駐訓(xùn)人員腸屏障損傷相關(guān)研究未見報(bào)道，開展相關(guān)研究的意義較大。

維生素D與腸道炎癥和免疫調(diào)節(jié)有關(guān)，低維生素D狀態(tài)可能會(huì)加重腸屏障功能損傷[2]。胰島素樣生長因子1(insulin-like growth factor，IGF-1)對腸屏障功能具有調(diào)節(jié)作用[3]，白細(xì)胞介素6(interleukin 6，IL-6)是介導(dǎo)了腸道炎癥反應(yīng)和免疫調(diào)節(jié)[4]。理論上，維生素D、IGF-1和IL-6均可能參與腸屏障功能損傷進(jìn)程。本文調(diào)查了高原駐訓(xùn)人員腸屏障損傷狀況，探討了腸屏障損傷指標(biāo)與維生素D、IGF-1、IL-6的相關(guān)性，為高原駐訓(xùn)人員腸屏障功能損傷干預(yù)提供參考依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 研究對象2020年6月至2021年4月，以高原地區(qū)(海拔3700米以上)駐訓(xùn)、平原地區(qū)(海拔1000米以下)駐營和駐訓(xùn)為條件分別抽取253、60和64名人員作為高原駐訓(xùn)組、平原駐營組和平原駐訓(xùn)組。納入標(biāo)準(zhǔn)：①高原駐訓(xùn)人員為初次進(jìn)入高原；②年齡≥18歲；③無心肺、肝腎疾病、胃腸道手術(shù)病史。一般資料比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見表1。為研究高原駐訓(xùn)人員腸屏障損傷變化規(guī)律，另在即將進(jìn)入高原駐訓(xùn)的人員中隨機(jī)抽取56名，進(jìn)入高原后1周、2個(gè)月和6個(gè)月時(shí)檢測腸屏障損傷指標(biāo)、25(OH)D3、IGF-1、IL-6水平。納入標(biāo)準(zhǔn)：人員具有良好的隨訪依從性，其余標(biāo)準(zhǔn)同上述高原駐訓(xùn)組納入標(biāo)準(zhǔn)。56例高原駐訓(xùn)人員中，男50例，女6例，年齡(26.28±5.13)歲；BMI(23.56±2.82)kg/m2。本研究所有研究對象均簽署知情同意書，且本研究經(jīng)過新疆軍區(qū)總醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(批準(zhǔn)號(hào)：2019RR0506)。

表1 不同組別人員一般資料比較

1.2 方法采用ELISA法(試劑盒購自廈門慧嘉生物公司)檢測血清D二胺氧化酶(diamine oxidase，DAO)、內(nèi)毒素(endotoxin，END)、25(OH)D3、IGF-1、IL-6水平。采用比色檢測D-乳酸(D-lactic acid，DLA)水平，試劑盒購自美國Biovision公司。

1.2.1 腸屏障損傷評估比較高原駐訓(xùn)組、平原駐營組和平原駐訓(xùn)組DAO、DLA、END水平。根據(jù)高原駐訓(xùn)組人員合并腸道疾病情況，將其分為無腸道疾病組(n=192)、腸易激綜合征組(n=43)和炎癥性腸病組(n=18)，比較高原駐訓(xùn)人員不同組別腸屏障損傷狀況。

1.2.2 腸屏障損傷變化規(guī)律及與25(OH)D3、IGF-1、IL-6的相關(guān)性分析隨機(jī)抽取的56名即將進(jìn)入高原駐訓(xùn)人員，在入駐高原1周、2個(gè)月和6個(gè)月時(shí)檢測和比較不同時(shí)間點(diǎn)血清DAO、DLA、END及25(OH)D3、IGF-1、IL-6水平，分析時(shí)間變化規(guī)律及血清DAO、DLA、END與25(OH)D3、IGF-1、IL-6的相關(guān)性。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用SPSS 23.0分析，計(jì)量資料用t檢驗(yàn)和單因素方差分析，計(jì)數(shù)資料用χ2分析，相關(guān)采用Pearson相關(guān)分析，以P≤0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 腸屏障損傷指標(biāo)比較高原駐訓(xùn)組DAO、DLA、END水平高于平原駐營組和平原駐訓(xùn)組(P<0.05)；平原駐營組和平原駐訓(xùn)組各指標(biāo)水平比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表2。

表2 不同組別人員腸屏障損傷指標(biāo)比較

2.2 腸道疾病對高原駐訓(xùn)人員腸屏障損傷指標(biāo)的影響腸易激綜合征、炎癥性腸病組腸屏障損傷指標(biāo)水平均高于無腸道疾病組人員(P<0.05)。見表3。

表3 腸道疾病對高原駐訓(xùn)人員腸屏障損傷指標(biāo)的影響

2.3 高原駐訓(xùn)人員不同時(shí)間的相關(guān)指標(biāo)比較高原駐訓(xùn)人員DAO、DLA、END水平隨駐訓(xùn)時(shí)間延長有升高趨勢，在2個(gè)月升高至最高值，隨后下降，但第6月時(shí)各指標(biāo)水平仍高于1周時(shí)的水平(P<0.05)。見表3。高原駐訓(xùn)人員血清25(OH)D3、IGF-1水平隨駐訓(xùn)時(shí)間延長有降低趨勢，IL-6水平隨駐訓(xùn)時(shí)間延長有升高趨勢，在2個(gè)月升高至最高值，隨后下降，但第3月時(shí)仍高于1周時(shí)的水平(P<0.05)。見表4。

表4 高原駐訓(xùn)人員不同時(shí)間相關(guān)指標(biāo)比較

2.4 高原駐訓(xùn)人員腸屏障損傷指標(biāo)與25(OH)D3、IGF-1、和IL-6水平的相關(guān)性分析Pearson相關(guān)分析，高原駐訓(xùn)人員DAO、DLA、END水平在不同時(shí)間均與25(OH)D3、IGF-1水平呈負(fù)相關(guān)，與IL-6水平呈正相關(guān)(P<0.05)。見表5。

表5 高原駐訓(xùn)人員腸屏障損傷指標(biāo)與維生素D3、IGF-1、IL-6水平的相關(guān)性

3 討 論

高原駐訓(xùn)人員面臨高原低氧和高強(qiáng)度訓(xùn)練的雙重復(fù)合應(yīng)激，可能更易發(fā)生腸屏障功能損傷。DAO是存在于腸黏膜上層絨毛細(xì)胞中的細(xì)胞內(nèi)酶，腸黏膜上皮細(xì)胞受損后，DAO將釋放進(jìn)入血液中，導(dǎo)致水平升高[5]。DLA是胃腸道多種固有細(xì)菌產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物，腸黏膜受損時(shí)可通過腸黏膜進(jìn)入血液使其水平升高[6]。END是一種脂多糖成分，其血清水平在腸屏障損傷時(shí)升高[7]。

本研究中，高原駐訓(xùn)人員DAO、DLA、END水平高于平原駐營人員和平原駐訓(xùn)人員，且在高原駐訓(xùn)人員中，腸易激綜合征、炎癥性腸病組人員DAO、DLA、END水平均高于無腸道疾病組人員，表明高原駐訓(xùn)人員更易發(fā)生腸屏障損傷，腸道疾病會(huì)加重腸屏障損傷。高原駐訓(xùn)人員面臨高原低氧和高強(qiáng)度訓(xùn)練的復(fù)合應(yīng)激，一方面高原低氧刺激會(huì)通過多種作用機(jī)制造成腸道屏障功能損傷，另一方面高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)會(huì)破壞腸道上皮細(xì)胞間連接蛋白，從而較平原駐營和平原駐訓(xùn)人員更易發(fā)生腸屏障損傷。因此，應(yīng)關(guān)注高原駐訓(xùn)人員的腸屏障損傷，尤其是合并腸道疾病者，及時(shí)給予干預(yù)。

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，高原駐訓(xùn)人員血清DAO、DLA、END水平隨駐訓(xùn)時(shí)間延長有升高趨勢，在2個(gè)月升高至最高值，隨后下降，但第6個(gè)月時(shí)各指標(biāo)水平仍高于1周時(shí)的水平，表明剛進(jìn)入高原駐訓(xùn)時(shí)，腸屏障功能損傷隨時(shí)間延長加重，隨后逐漸適應(yīng)。因此，應(yīng)動(dòng)態(tài)觀察高原駐訓(xùn)人員的腸屏障損傷，盡早篩查腸屏障功能不能適應(yīng)高原低氧和高強(qiáng)度訓(xùn)練復(fù)合應(yīng)激的駐訓(xùn)人員，并在進(jìn)入高原前進(jìn)行適應(yīng)性訓(xùn)練。

本研究還發(fā)現(xiàn)，血清25(OH)D3、IGF-1水平隨駐訓(xùn)時(shí)間延長有降低趨勢，IL-6水平隨駐訓(xùn)時(shí)間延長有升高趨勢，在2個(gè)月升高至最高值，隨后下降，但第6個(gè)月時(shí)仍高于1周時(shí)的水平。高原駐訓(xùn)人員隨駐訓(xùn)時(shí)間25(OH)D3水平逐漸下降，可能與其剛進(jìn)入高原應(yīng)激時(shí)腸屏障功能損傷致維生素D吸收障礙、肝臟羥化酶抑制致維生素D代謝受限有關(guān)[8]。IGF-1水平隨駐訓(xùn)時(shí)間降低與END進(jìn)入血液抑制IGF-1釋放有關(guān)[9]。IL-6水平變化趨勢與低氧環(huán)境刺激機(jī)體釋放炎性因子及機(jī)體自身適應(yīng)過程有關(guān)[10]。相關(guān)分析顯示，高原駐訓(xùn)人員DAO、DLA、END水平在不同時(shí)間均與25(OH)D3、IGF-1水平呈負(fù)相關(guān)，與IL-6水平呈正相關(guān)。維生素D具有減輕腸道炎癥-免疫反應(yīng)作用，可緩解腸黏膜損傷。IGF-1具有抑制腸道炎癥反應(yīng)和降低腸黏膜通透性作用[11]。IL-6能夠誘導(dǎo)腸道促炎因子釋放，加重腸黏膜損傷。因此，低維生素D、低IGF-1水平和IL-6水平與高原駐訓(xùn)人員腸屏障損傷相關(guān)。這些結(jié)果提示補(bǔ)充維生素D、提高IGF-1水平和降低IL-6水平可能會(huì)減輕高原駐訓(xùn)人員的腸屏障損傷，為預(yù)防高原駐訓(xùn)人員腸屏障損傷提供了新的思路。