早期高脂腸內(nèi)營養(yǎng)支持對膿毒癥患者腸屏障功能和迷走神經(jīng)活性的影響

尹蒙 范亞坤 張立民 張麗騫 郝秀輕 張玉平

膿毒癥是臨床一種常見的危重癥。全球范圍內(nèi),每年約有3 150萬人發(fā)病,530萬人死亡[1]。盡管近20年來,新的醫(yī)療手段和器官支持設(shè)備迅速發(fā)展,但是膿毒癥引起的死亡仍占ICU患者總死亡率的30%～50%。越來越多的證據(jù)表明宿主對病原體、嚴(yán)重創(chuàng)傷、大出血等不利因素做出的過度免疫反應(yīng)是其最重要的發(fā)病機(jī)制,其核心是全身失控的炎性反應(yīng)。這種失控的炎性反應(yīng)發(fā)生的過程中各種炎性因子形成網(wǎng)絡(luò),交互活化、級聯(lián)放大,形成炎癥瀑布,造成全身各種組織和器官的廣泛損傷,應(yīng)用傳統(tǒng)的藥物和方法很難控制[2]。臨床營養(yǎng)支持在膿毒癥的治療過程中越來越受到重視。大量研究表明,膿毒癥患者通過早期營養(yǎng)支持可顯著減少機(jī)械通氣的使用,降低住院時間和病死率,對預(yù)后有顯著的益處[3]。并且,從并發(fā)癥的產(chǎn)生、住院時間和費(fèi)用、生活質(zhì)量及生存率來看,早期腸內(nèi)營養(yǎng)支持的效果顯著優(yōu)于腸外營養(yǎng)[4]。但是,目前在膿毒癥患者腸內(nèi)營養(yǎng)的成分和配比的選擇上仍不統(tǒng)一。動物實驗研究發(fā)現(xiàn),高脂腸內(nèi)營養(yǎng)引起腸促胰酶肽(cholecystokinin,CCK)的分泌,進(jìn)而通過CCK受體依賴方式活化迷走神經(jīng)啟動的膽堿能抗炎通路,重建腸道免疫平衡,保護(hù)失血性休克大鼠腸屏障功能,減少腸源性損傷因子入血[5]。最近,Tihista等[6]臨床觀察證實,高脂腸內(nèi)營養(yǎng)可顯著降低ICU燒傷患者膿毒癥、膿毒性休克和腸道損傷的發(fā)生率。此外,腸內(nèi)配方高脂營養(yǎng)可通過改變患病機(jī)體內(nèi)促炎性脂質(zhì)和抑炎性脂質(zhì)平衡,調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫狀態(tài)[7]。因此,本研究觀察增加常規(guī)腸內(nèi)營養(yǎng)中脂質(zhì)成分的比重,尤其是抗炎性脂質(zhì)成分,對膿毒癥患者預(yù)后和腸屏障功能的影響,并從腸道內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)與自主神經(jīng)的相互作用對機(jī)體免疫功能調(diào)控的角度,探討高脂腸內(nèi)營養(yǎng)對膿毒癥患者干預(yù)作用的可能機(jī)制,為完善膿毒癥患者的營養(yǎng)治療提供實驗資料。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取河北北方學(xué)院附屬第一醫(yī)院住院膿毒癥患者60例和同期體檢健康志愿者30例作為研究對象。體檢健康志愿者納入正常對照組。膿毒癥+常規(guī)腸內(nèi)營養(yǎng)組男11例,女19例;年齡24～86歲,平均年齡(65.22±14.24);平均病程(25.39±14.53) d。膿毒癥+高脂腸內(nèi)營養(yǎng)組男13例,女17例;年齡33～88歲,平均年齡(67.17±16.43);平均病程(18.61±11.73)d。正常對照組男14例,女16例,21～82歲,平均年齡(64.77±12.29)歲。3組間性別比和年齡差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);膿毒癥+高脂腸內(nèi)營養(yǎng)組患者病程較膿毒癥+常規(guī)腸內(nèi)營養(yǎng)組顯著縮短(P<0.05)。

1.2 膿毒癥診斷標(biāo)準(zhǔn) (1)體溫>38.3℃或<36℃、心率>90次/min、呼吸急促、意識改變;(2)白細(xì)胞計數(shù)>12 000次/mm3或<4 000次/mm3、白細(xì)胞計數(shù)正常但未成熟細(xì)胞>10%;(3)低血壓:SBP<90 mm Hg,MAP<70 mm Hg;(4)動脈低氧血癥、急性少尿、凝血功能異常、腸梗阻、血小板減少、高膽紅素血癥;(5)高乳酸血癥、毛細(xì)血管充盈受損或皮膚花斑;(6)在內(nèi)科監(jiān)護(hù)室或外科監(jiān)護(hù)室住院2～3 d。同時伴有≥1個器官功能障礙者。

1.3 早期腸內(nèi)營養(yǎng)支持方案 重癥患者急性應(yīng)激期進(jìn)行營養(yǎng)支持應(yīng)根據(jù)“允許性低熱量喂養(yǎng)”原則,目標(biāo)熱量為83.7～104.6 kJ·kg-1·d-1;應(yīng)激與代謝狀態(tài)穩(wěn)定后能量供給可增加至125.5～146.4 kJ·kg-1·d-1。本研究2組膿毒癥患者腸內(nèi)營養(yǎng)的目標(biāo)熱量(104.6 kJ·kg-1·d-1)和氮量(1.2 g·kg-1·d-1)相同。(1)膿毒癥+常規(guī)腸內(nèi)營養(yǎng)組:除常規(guī)治療外,在確診膿毒癥后24～48 h內(nèi)置入鼻空腸營養(yǎng)管,并確定其位置準(zhǔn)確,在血流動力學(xué)穩(wěn)定后啟動腸內(nèi)營養(yǎng)。營養(yǎng)制劑采用24 h泵入。若患者胃腸道耐受性尚可,逐漸增加熱量,7～10 d達(dá)目標(biāo)熱卡。營養(yǎng)液的脂肪含量50 g/L。(2)膿毒癥+高脂腸內(nèi)營養(yǎng)組:實施方案與常規(guī)腸內(nèi)營養(yǎng)組一致。但用ω3魚油脂肪乳(ω3多不飽和脂肪酸)將腸內(nèi)營養(yǎng)液的脂肪含量提高到90 g/L,其中,ω6:ω3脂肪酸的比值調(diào)整到2∶1、二十碳五烯酸含量>4 g/L、二十二碳六烯酸含量>2 g/L。膿毒癥患者在治療前及營養(yǎng)支持14 d后行心電監(jiān)測和收集血液標(biāo)本,以備后續(xù)分析和檢測。

1.4 方法

1.4.1 生存分析:膿毒癥患者治療的14 d期間,分別記錄常規(guī)腸內(nèi)營養(yǎng)和高脂腸內(nèi)營養(yǎng)支持組的生存情況,繪制生存曲線并進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。

1.4.2 腸屏障功能檢測:D-乳酸(D-Lactate)是由腸道細(xì)菌分解腸內(nèi)容物產(chǎn)生,可經(jīng)受損的腸黏膜屏障進(jìn)入血液循環(huán),其水平可間接反映腸道的屏障功能。采用改良的酶學(xué)分光光度法測定血中D-乳酸的水平。

1.4.3 通過心電監(jiān)測進(jìn)行迷走神經(jīng)活性分析:心臟活動同時受交感和迷走神經(jīng)的雙重控制,對心率變異的時域分析可幫助我們判斷機(jī)體整體的迷走和交感神經(jīng)活性。實驗監(jiān)測Low-frequency power(LF)、high-frequency power(HF)以及LF/HF,評估高脂腸內(nèi)營養(yǎng)對機(jī)體的迷走神經(jīng)活性的影響。

2 結(jié)果

2.1 生存分析 膿毒癥患者治療14 d后,常規(guī)腸內(nèi)營養(yǎng)和高脂腸內(nèi)營養(yǎng)支持的生存率分別為55.17%(16/29)和67.86%(19/28)。繪制生存曲線,進(jìn)行生存分析,結(jié)果顯示,高脂腸內(nèi)營養(yǎng)支持的膿毒癥患者的生存人數(shù)較常規(guī)腸內(nèi)營養(yǎng)支持高,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。這種結(jié)果可能與樣本量較小或者觀察期限較短有關(guān),需要進(jìn)一步探討。見圖1。

圖1 高脂腸內(nèi)營養(yǎng)對膿毒癥患者生存的影響

2.2 腸屏障功能 實驗結(jié)果顯示,膿毒癥患者血漿中D-乳酸的水平顯著高于正常對照組(P<0.05)。兩種腸內(nèi)營養(yǎng)支持都可顯著降低膿毒癥患者血漿中D-乳酸的水平(P<0.05)。高脂腸內(nèi)營養(yǎng)的治療效果顯著優(yōu)于常規(guī)腸內(nèi)營養(yǎng)(P<0.05)。見表1,圖2。

表1 高脂腸內(nèi)營養(yǎng)對膿毒癥患者血漿D-乳酸水平的影響 n=30,mmol/L,

圖2 高脂腸內(nèi)營養(yǎng)對膿毒癥患者心率變異性的影響;A LF;B HF;C HF/LF

2.3 迷走神經(jīng)活性分析 對膿毒癥患者進(jìn)行24 h動態(tài)心電記錄,并對記錄結(jié)果進(jìn)行時域分析。通常低頻功率(LF,頻段:0.04～0.15 Hz)反映交感神經(jīng)活性施加的影響;高頻功率(HF,頻段:0.15～0.40 Hz)反映迷走神經(jīng)張力施加的影響、而HF/LF值表示交感和迷走神經(jīng)張力的平衡狀態(tài)。結(jié)果顯示,隨著膿毒癥的治療,常規(guī)腸內(nèi)營養(yǎng)和高脂腸內(nèi)營養(yǎng)組LF都明顯增加,但是組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);HF同樣顯著增強(qiáng),而且高脂腸內(nèi)營養(yǎng)組高于常規(guī)營養(yǎng)組(P<0.05);2組HF/LF值隨著治療的進(jìn)行,明顯降低,而且高脂腸內(nèi)營養(yǎng)組顯著低于常規(guī)營養(yǎng)組(P<0.05)。見圖2,表2。

表2 高脂腸內(nèi)營養(yǎng)對膿毒癥患者心率變異性的影響 n=30,

3 討論

膿毒癥作為一種復(fù)雜的臨床常見危重綜合癥,往往伴隨致命性急性器官功能障礙,至今仍然具有令人無法接受的高致殘率和高死亡率。目前已有的基礎(chǔ)和臨床研究確定膿毒癥的發(fā)生主要與宿主對感染、創(chuàng)傷等危重狀態(tài)的反應(yīng)失調(diào)密切相關(guān),其中全身炎性反應(yīng)綜合征的存在是推動膿毒癥進(jìn)展的重要機(jī)制。但是,已有方法很難有效控制全身炎性反應(yīng)中不斷擴(kuò)大的級聯(lián)反應(yīng)。Borovikova 等[8]報道,迷走神經(jīng)刺激可顯著減輕膿毒癥大鼠體內(nèi)過度活化的炎性反應(yīng)。這一結(jié)果提示,中樞神經(jīng)系統(tǒng)通過膽堿能迷走神經(jīng)可對機(jī)體免疫平衡進(jìn)行快速、精準(zhǔn)調(diào)控[9]。隨后,越來越多的研究專注于探索如何通過活化膽堿能抗炎效應(yīng)來治療膿毒癥。

基礎(chǔ)研究表明,腸道內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)與自主神經(jīng)的相互作用在機(jī)體的消化、免疫和代謝功能調(diào)節(jié)中具有非常重要的作用。Lin等[10]報道,給予休克大鼠腸內(nèi)高脂營養(yǎng)可明顯降低血中炎癥因子水平、改善腸道蠕動能力和屏障功能。Luyer 等[11]證實,休克前給大鼠腸內(nèi)高脂營養(yǎng)可使腸道通透性、遠(yuǎn)隔器官細(xì)菌移位、血漿內(nèi)毒素、TNF-α 和IL-6 水平顯著降低,而這些效應(yīng)可被辣椒素迷走神經(jīng)傳入纖維毀損、迷走神經(jīng)離斷術(shù)所拮抗。以上動物實驗結(jié)果提示,腸內(nèi)高脂營養(yǎng)可能通過迷走神經(jīng)興奮激活膽堿能抗炎通路。我們的結(jié)果發(fā)現(xiàn),腸內(nèi)營養(yǎng)支持14 d后,膿毒癥患者常規(guī)腸內(nèi)營養(yǎng)和高脂腸內(nèi)營養(yǎng)的生存率未見差異,但是高脂腸內(nèi)營養(yǎng)支持組患者的腸屏障功能的恢復(fù)顯著優(yōu)于常規(guī)營養(yǎng)支持組;心電監(jiān)護(hù)的時域分析結(jié)果顯示,高脂腸內(nèi)營養(yǎng)組患者反映迷走神經(jīng)活性的高頻功率顯著高于常規(guī)營養(yǎng)組。這些來自臨床的數(shù)據(jù)支持高脂腸內(nèi)營養(yǎng)支持對膿毒癥患者腸屏障功能具有保護(hù)作用,同時可引起迷走神經(jīng)興奮性增加。但是,高脂腸內(nèi)營養(yǎng)引起的腸屏障功能改善和迷走神經(jīng)興奮性增加之間的關(guān)系仍需進(jìn)一步探討。

腸道具有兩種功能不同的外周膽囊收縮素(CCK)受體CCKR-1和CCKR-2。Lubbers等[5]的動物研究發(fā)現(xiàn),富含脂質(zhì)的腸內(nèi)營養(yǎng)對休克大鼠炎性反應(yīng)、腸屏障損壞和細(xì)菌/內(nèi)毒素移位的對抗作用可以被迷走神經(jīng)離斷和選擇性CCKR-1拮抗劑A70104所逆轉(zhuǎn);而CCKR-1激動劑PEG-CCK9可全身炎癥反應(yīng)和腸屏障功能的破壞減輕。這些數(shù)據(jù)表明,腸內(nèi)富含脂質(zhì)的營養(yǎng)物質(zhì)通過激活傳入迷走神經(jīng)纖維上的CCK-1受體調(diào)節(jié)炎癥并保持腸道完整性。因此可以推測,我們的結(jié)果中腸屏障功能的改善也可能是由高脂腸內(nèi)營養(yǎng)引起的迷走神經(jīng)興奮啟動的膽堿能抗炎效應(yīng)出現(xiàn)的,這一問題的進(jìn)一步回答需要實驗證據(jù)的支持。此外,這條通路上中樞環(huán)路的組成、傳出神經(jīng)的成分、具體的效應(yīng)機(jī)制仍不清楚。

總之,我們的實驗證實,高脂腸內(nèi)營養(yǎng)支持對膿毒癥患者的腸屏障功能具有顯著的保護(hù)作用,其機(jī)制可能與高脂腸內(nèi)營養(yǎng)支持活化膽堿能抗炎通路有關(guān)。我們的數(shù)據(jù)為膿毒癥的治療提供一種除藥物治療以外的新選擇,也為完善膿毒癥患者的營養(yǎng)支持提供了新的實驗證據(jù)。