1、肠型脂肪酸结合蛋白和D-乳酸在危重症 肠黏膜屏障功能的临床研究 张玮 褚永果 李伟 王璞 王岚 王维展 河北医科大学附属哈励逊国际和平医院 EICU 摘 要： 目的:通过检测危重症患者不同时间点血中肠型脂肪酸结合蛋白 (IFABP) 和D- 乳酸浓度, 结合胃肠功能障碍/衰竭 (GIDF) 评分系统, 早期判断肠黏膜屏障功 能, 探讨其与危重症疾病严重程度的关系及预后, 并观察早期予保护肠黏膜屏 障措施后的效果评价。方法:采用前瞻性研究方法, 纳入我院2014-05-2015-12 期间在急诊重症监护病房收治的危重症患者, 根据患者是否发生胃肠功能障碍 分为胃肠功能障碍组100例和非胃肠功能障
2、碍组100例, 其中非胃肠功能障碍组 根据是否入院时给予胃肠保护措施治疗, 分为治疗组及常规治疗组, 观察选定 患者入院时、24h、72h及住院第7天IFABP、D-乳酸, GIDF评分、急性生理和 慢性健康评估评分 (APACHE) 、多器官功能障碍综合征 (MODS) 评分、序贯器 官功能衰竭评分 (SOFA) 、入住EICU天数、住院天数、机械通气时间、血管活 性药物应用时间及 28d后病死率、存活率。结果:胃肠功能障碍组血浆 IFABP、 D-乳酸水平均升高, 与非胃肠功能障碍组比较, 差异有统计学意义 (P3d, 且年龄18 岁的成年患者列入研究对象。 1.2.2 排除标准 入院时发
3、病时间超过7d;发病时未满18周岁;妊娠期间;慢性肾功能不全;伴有胃 肠道慢性疾病者;近 1个月内出现急性胃肠道疾病;未控制的糖尿病;入院48h内 死亡或出院患者;不可复苏的临终状态;长期用免疫抑制剂或免疫功能低下者;治 疗过程中各种原因或意外终止者, 包括自动放弃治疗者;血液采集不够分析者均 被排除在外。 1.2.3 分组 根据入院时是否发生胃肠功能障碍分为胃肠功能障碍组和非胃肠功能障碍组;其 中非胃肠功能障碍组, 又根据有无入院时给予胃肠保护措施治疗, 分为治疗组 及常规治疗组。所有患者均随访 28d, 根据临床结局, 分为病死组和存活组。 1.3 研究方法 1.3.1 主要试剂与仪器 两
4、组对象入ICU后即刻进行病史采集和体格检查, 在入院时、24h、72h及住院 第7天分别采取外周静脉血, 化验IFABP、D-乳酸, 所采静脉血以3 500r/min、 4离心 20 min后提取上清液血浆进行分装, 贮存于-80超低温冰箱, 集中用 IFABP、D-乳酸酶联免疫吸附测定试剂盒测定 (IFABP试剂盒由北京尚柏生物医 学技术有限公司提供, D-乳酸试剂盒购自武汉华美生物工程有限公司) 。 1.3.2 治疗方案 根据患者病情选用最佳的常规综合治疗方案, 积极治疗原发病, 保护心、 肝、 肾、 脑等脏器功能, 同时给予保护胃肠功能的措施, 如尽早肠内营养 (有禁忌证者 除外) ,
5、丙氨酸-谷氨酰胺 20g静脉滴注 (1 次/d) , 枸橼酸莫沙必利片 5mg、双 歧杆菌三联活菌胶囊 3粒/次 (3次/d) , 口服或鼻饲, 避免过量使用抑酸药物。 1.3.3 临床观察指标 记录患者临床数据, GIDF 评分参照1995年庐山会议制定的标准1及结合 McClave评分方法2;急性生理和慢性健康评估评分 (APACHE) ;MODS 评分参 照1995年Marshall评分标准3;入住EICU天数及住院天数、 机械通气时间 (无 创及有创机械通气) 、血管活性药物应用时间 (包括多巴胺、多巴酚丁胺、去甲 肾上腺素、肾上腺素、垂体后叶素等) 。 胃肠功能障碍的严重程度评分 (
6、表1) 分为 4级:0级, 0分, 正常胃肠功能; 级, 14 分, 轻度胃肠功能障碍;级, 59 分, 中度胃肠功能障碍;级, 10 分, 重度胃肠功能障碍。 表1 胃肠功能障碍严重程度评分 下载原表 1.4 统计学处理 所有数据采用SPSS 17.0 软件进行统计学处理分析, 正态分布计量资料以 表示, 两组间比较采用独立样本 t检验, 多组资料比较及两两比较采用方差分 析, 各指标的相关性采用 Pearson相关性分析法。 计数资料以例数和百分率表示, 组间比较采用检验。P0.05 为差异有统计学意义。 2 结果 2.1 危重症患者一般临床资料 本研究最终选入200 例患者, 其中男10
7、5例, 女95例;根据有无胃肠功能障碍, 分为胃肠功能障碍组100例和非胃肠功能障碍组100例;原发疾病:心肺复苏术后 10例, 重症肺炎70例, 慢性阻塞性肺疾病30例, 急性重症胰腺炎10例, 急性脑血管病80例。其中非胃肠功能障碍组又根据有无给予早期胃肠道保护措施分 为治疗组50例及常规治疗组 50例。两组年龄、性别构成和 APACHE评分差异 均无统计学意义, 具有可比性, 见表2。 2.2 胃肠功能障碍组和非胃肠功能障碍组患者血浆 IFABP、D-乳酸的比较 胃肠功能障碍组患者入院时血浆 IFABP、D-乳酸水平与非胃肠功能障碍组相比明 显升高, 差异有统计学意义 (P0.05) 。
8、不同胃肠功能障碍评分患者之间 IFABP、D-乳酸水平比较, 差异均有统计学意义 (P0.05) ;其中与0 级比较, 级、级、级血浆 IFABP、D-乳酸均升高, 差异有统计学意义 (P0.05) ;与 级比较, 级、 级血浆IFABP、 D-乳酸均升高, 差异有统计学意义 (P0.05) ; 与级比较, 级血浆 IFABP、D-乳酸均升高, 差异有统计学意义 (P0.05) ; 两组患者不同时间点之间血浆 IFABP、D-乳酸水平含量相比, 差异有统计学意义 (P0.05) 。见表35。 表2 两组一般资料比较 下载原表 表3 胃肠功能障碍组和非胃肠功能障碍组入院时血浆 IFABP、D-乳
9、酸的比较下载原表 2.3 非胃肠功能障碍组患者早期给予胃肠保护措施对治疗效果的判定 治疗组与常规治疗组入院时血浆 IFABP和D-乳酸水平差异无统计学意义, 入院 24h、72h 和第7天时血浆 IFABP和D-乳酸水平差异有统计学意义 (P0.05) ; 治疗组入院时及入院 24h所测得的的血浆IFABP 和D-乳酸水平之间差异无统计 学意义, 入院72h、第 7天与入院时、入院 24h血浆IF-ABP和D-乳酸水平之间 差异有统计学意义 (P0.05) , 而常规治疗组 4个时间点所测得的的血浆 IFABP 和D-乳酸水平差异均有统计学意义 (P0.05) 。见表6、7。 表4 入院时不同
10、胃肠功能障碍评分患者之间 IF-ABP、 D-乳酸比较 下 载原表 非胃肠功能障碍组患者治疗组胃肠功能障碍的发生率、MODS发生率、细菌移位 发生率及28d病死率均低于常规治疗组, 差异均有统计学意义 (均 P0.05) ;治 疗组患者EICU住院时间及机械通气时间与常规治疗组相比, 差异有统计学意义 (P0.05) 。见表8。 表5 两组患者不同时间点血浆 IFABP、D-乳酸水平的变化 下载原表 表6 非胃肠功能障碍组患者治疗组与常规治疗组 IFABP水平比较 下载原 表 表7 两组 D-乳酸水平的比较 下载原表 表8 非胃肠功能障碍组患者治疗组与常规治疗组预后的比较 下载原表 表9 危重
11、症患者 IFABP 水平变化与胃肠功能障碍评分的相关性 下载原表 表1 0 危重症患者 D-乳酸水平变化与胃肠功能评分的相关性 下载原表 2.4 IFABP、D-乳酸、胃肠功能障碍评分与危重症患者病情严重程度及预后的相 关性 2.4.1 IFABP、D-乳酸水平变化与胃肠功能评分的相关性 危重症患者入住EICU 当时及24h、72h、第 7 天血浆IFABP和D-乳酸水平变化和 胃肠功能评分有线性相关关系 (P0.05) , 呈显著正相关。见表910。危重症 患者入住ICU当时及 24h、72h、第7天血浆 IFABP和D-乳酸呈显著正相关 (P0.001) , 见表 11。 表1 1 血浆I
12、FABP 和血浆D-乳酸水平的相关性 下载原表 2.4.2 危重症患者入住 EICU 当时血浆IFABP、D-乳酸水平和胃肠功能障碍评分分别与 APACHE评分、MODS 评分、SOFA评分、机械通气时间、血管活性药物应用时间及 EICU住院时间呈正 相关 (P0.05) , 而血浆IFABP、 D-乳酸水平与住院天数相关性不显著 (表12) 。 机械通气时间、血管活性药物应用时间、EICU 住院时间、住院天数为偏态分布 资料, 其与血浆 IFABP、 D-乳酸水平和胃肠功能障碍评分的相关性应用 Spearman 相关 (秩相关系数 rs) 。APACHE评分、MODS 评分、SOFA评分与血
13、浆 IFABP、 D-乳酸水平和胃肠功能障碍评分的相关性应用 Pearson相关。回归分析发现, IF-ABP、D-乳酸、GIDF 评分与患者预后呈线性关系。 表1 2 IFABP、D-乳酸、胃肠功能障碍评分与病情严重程度的相关性 下载 原表 2.4.3 危重症患者胃肠功能评分、血浆 IFABP 和 D-乳酸水平与临床预后的关系 入ICU 时病死组 GIDF 评分明显高于存活组, 差异有统计学意义 (P0.05) ;24h 存活组GIDF评分无明显增加, 病死组GIDF评分与入ICU时比较明显增加, 入院 后72h 与入院时相比较, 存活组及病死组GIDF 评分均明显增加, 差异均有统计 学意
14、义 (P0.05) ;入院后第7天病死组GIDF评分仍较高, 两组差异有统计学意 义 (P0.05) , 见表 13。存活组、病死组血浆 IFABP和D-乳酸水平在入住 ICU 当时均明显升高, 且病死组明显高于存活组, 差异有统计学意义 (P0.05) 。见 表14。随访28d, 胃肠功能障碍组患者与非胃肠功能障碍组病死率、存活率比较 (值=10.23, P=0.000) , 差异有统计学意义 (P0.05) 。见表15。 3 讨论 肠黏膜屏障包含机械屏障、化学屏障、生物屏障及免疫屏障, 它的营养 30%来自 于动脉血液供应, 70%来自于腔内营养物质。肠黏膜屏障功能是指肠黏膜上皮具 有将肠
15、腔内容物分隔, 防止致病物质进入血循环和淋巴循环。 正常肠黏膜屏障功 能的维持依赖于完整的肠黏膜上皮、肠道内分泌物、肠道蠕动、肠道内正常菌群 和肠道免疫系统等。 在危重患者中, 肠是一种易受伤害的器官, 胃肠功能紊乱是 常见的4。相反, 胃肠功能障碍可以表明病情危重。据报道, 几乎 50%的患者 在ICU 入院时出现肠损伤5。Greis等6从分子水平上进行一项前瞻性观察研 究, 结果显示 CD4+47+CCR9+T 淋巴细胞归巢与增加促炎症细胞因子的释放 和肠上皮屏障与胃排空延迟相关。 这不仅仅是由于 ICU入院时疾病严重程度的不 同, 可能是肠道定向免疫激活导致重症患者屏障功能受损的病理生理
16、机制。 胃肠 功能障碍/衰竭常发生于感染或非感染性因素所致的危重症过程中, 是MODS和 多器官功能衰竭 (MOF) 发生发展的一个重要因素, 是多种严重疾病和器官损伤 的共同病理生理过程, 一旦出现则提示病情加重或预后不良。 危重症患者的急性 胃肠功能障碍受到越来越多的重视, 多个研究证实, 高达62%的ICU患者发生胃肠道症状。 胃肠道功能障碍是 MODS的组成部分, 但并没有被纳入诸如 SOFA等评 估体系, 成为MODS 研究的薄弱环节。临床上对于如何正确的检测及评估肠道功 能障碍程度, 指导治疗及判断预后有重大意义。 表1 3 存活组与病死组患者 GIDF评分比较 下载原表 表1 4
17、 存活组、病死组血浆 IFABP和D-乳酸水平比较 下载原表 表1 5 胃肠功能障碍组和非胃肠功能障碍组预后的比较例 下载原表 大多数器官功能障碍均采用血清学相关指标检测来诊断, 目前临床上研究较多 的是瓜氨酸、二胺氧化酶、D-乳酸、肠脂肪酸结合蛋白, 还有部分学者对血清内 毒素、炎性递质、组氨酸脱羧酶 (HDC) 、乳酸脱氢酶 (LDH) 、B-葡萄糖苷酶 (GBG) 、聚乙二醇类探针、血清磷酸盐等进行了相关研究, 但肠功能障碍的血清 学判定指标目前尚缺乏肯定性结论。 1971年, 美国学者 Ockner等7发现了脂肪酸结合蛋白 (FABP) , FABP 是哺乳 动物组织细胞胞液中的一组低
18、分子质量 (1215kD) 的蛋白质, 主要存在于能够 摄取和利用脂肪酸的组织中, 能结合长链脂肪酸。 目前发现至少存在 9种不同类 型, IFABP是其中之一。有小肠单层柱状上皮细胞分泌的一种水溶性蛋白质, 它 仅存在于胃肠道黏膜, 具有较好的器官特异性8。IFABP在成熟小肠黏膜细胞 内呈梯度分布, 绒毛顶端的含量高于陷窝。正常情况下, 由于I-FABP 的半衰期 短, 仅为 11min9, 进入血循环后很快被肾脏清除, 导致血清中IFABP 水平在 可检测限度以下10, Maurice 等8对51 例肠道疾病患者及92名健康志愿者 的血清 IF-ABP 水平进行了比较, 结果显示, 在所
19、有罹患肠道疾病的患者血清中, IFABP水平增高, 而在健康对照组血清中则未能检出 IFABP。由于肠绒毛处血流 的特殊机制, 当遭受缺血-再灌注损伤时, 绒毛顶端的氧分压下降最明显, 细胞 通透性增加, IFABP 释放, 通过毛细血管及乳糜管进入血循环, 可在周围血中检 出。其器官特异性较强, 是诊断早期肠缺血的理想指标11。Rutten 等12在 一项研究中通过检测血中 I-FABP发现慢性阻塞性肺病干扰肠道的完整性, 使肠 道通透性增加。 方佩佩等13在观察重症急性胰腺炎大鼠模型肠道超微结构及其 通透性的变化研究中, 发现SAP大鼠的血清 IFABP水平第4h即升高, 第24h升 至高
20、峰。Sonnino等14用Elisa法证实, 血清I-FABP是一种对于肠黏膜损伤 敏感且特异的生化指标, 并可用于同种同基因肠移植的移植物或全身炎症反应 综合征的监测。I-FABP 不仅在肠损伤后外周血中可被检出, 而且与肠缺血的程 度有很好的相关性。Gollin等研究发现, 多数脓毒血症患者血或尿中都可测到I-FABP 水平升高, 把ICU腹部所致脓毒血症与肺炎所致脓毒血症 2 组患者进行 比较, 腹部所致脓毒血症血I-FABP水平升高更明显, 且血I-FABP水平升高程度 越高, 危重患者预后越差。 本研究结果显示在我院 200例危重症患者中胃肠功能障碍组血中 I-FABP水平明 显高于
21、非胃肠功能障碍组, 不同程度胃肠功能障碍, I-FABP水平差异亦有统计 学意义, 在胃肠功能障碍评分为 0分的危重症患者, 此时I-FABP水平已明显升 高, 且胃肠功能障碍评分越高的, I-FABP水平亦越高。说明 I-FABP 在患者未发 生胃肠道临床表现时即较早的反应出肠黏膜损害, 与Maurice等8研究结果相 一致, 且与胃肠功能障碍评分相结合, 更好的反应出胃肠道功能损害的程 度;I-FABP 与胃肠功能障碍评分、 APACHE评分、 MODS发生率、 SO-FA、 入住 EICU 天数、机械通气时间、血管活性药物应用时间均呈正相关, 病死组患者的血浆 I-FABP 水平明显高于
22、存活组。 乳酸的分子质量90Da, 以两种同分异构体的形式存在于人体内:一种为 L-乳酸, 哺乳类动物细胞产生的乳酸几乎全是。而 D-乳酸也存在于人体内, 为L-乳酸浓 度的1%5%, 主要由胃肠道细菌发酵产生, 其他潜在途径包括从食物或医源性 摄取, 丙酮醛通过乙二醛的途径也可以产生。D-乳酸代谢需要D-乳酸脱氢酶, 由于机体不具备将其分解代谢的酶系统, 而 D-乳酸可能是在D-乳酸脱氢酶 作用下代谢为丙酮酸盐, 最后进入三羧酸循环, 在人类只有少量的 D-乳酸以原 型形式经尿液排出。在成人血清 D-乳酸浓度范围 1170nmol/L (0.996.30ng/ml) , 而尿排泄为00.1m
23、ol/h。多种菌群均可产生 D-乳酸, 包 括克雷伯菌、大肠杆菌、乳酸杆菌属和拟杆菌属等。体外培养发现肺炎链球菌、 脑膜炎奈瑟菌、金黄色葡萄球菌等都可能产生 D-乳酸。实验研究显示真菌也能 产生D-乳酸。李文毅等通过结扎家兔肠系膜上动脉致胃肠道缺血的发生, 可以 看到D-乳酸水平从术后 2h开始, 随时间延长及缺血程度的增加而不断升高。 Szalay等15研究发现, 在失血性休克或创伤性休克的大鼠中也存在着 D-乳酸 水平升高, 且与休克的严重程度呈正相关, 其D-乳酸的水平也与光镜下观察到 的肠黏膜受损程度呈正相关, 由此也提示, D-乳酸或可作为评价休克后肠道损 伤的有效标志物。当肠道发生
24、急性损伤时, 肠道中细菌产生的大量 D-乳酸可通 过受损肠道黏膜入血。 因此测定 D-乳酸可反映肠黏膜损伤程度和通透性变化, D- 乳酸是L-乳酸的同分异构体, D-乳酸堆积可导致 D-乳酸性酸中毒, 表现为不定 位的神经系统和脑病症状。 本研究结果显示200 例危重症患者胃肠功能障碍组血中 D-乳酸水平明显高于非 胃肠功能障碍组, 且不同程度胃肠功能障碍, D-乳酸水平差异亦有统计学意义。 在胃肠功能障碍评分为 0分危重症患者, 此时 D-乳酸水平已明显增高, 且胃肠 功能障碍评分越高的, D-乳酸水平亦越高。 与胃肠功能障碍评分、 APACHE评分、 MODS发生率、SO-FA、入住EIC
25、U天数、机械通气时间、血管活性药物应用时间 均呈正相关。病死组患者的血浆 D-乳酸水平明显高于存活组。 目前胃肠功能障碍评分无统一标准, 有学者沿用“1995 年庐山会议”制定标准, 2008年由Berger等16发表的危重病患者胃肠功能衰竭评分, 2012年欧洲危重 病学会腹部疾病工作组也对重症患者的胃肠道功能进行定义和分级。 本研究采用 1995年庐山会议制定的标准, 结合McClave 评分方法, 研究结果显示 200例危重症患者胃肠功能障碍组 GIDF 评分明显高于非胃肠功能障碍组, 且不同程度胃 肠功能障碍, 差异有统计学意义。胃肠功能障碍评分与 APACHE评分、MODS发 生率、
26、SO-FA、入住 EICU天数、住院天数、机械通气时间、血管活性药物应用时 间均呈正相关。病死组患者的 GIDF评分明显高于存活组。 本研究还显示, 在非胃肠功能障碍组中治疗组血浆IFABP和D-乳酸水平入院24h 未明显升高, 且入院后 72h有所下降, 常规治疗组血浆 IFABP和D-乳酸水平入 院24h 即开始出现升高, 出现胃肠功能损害, 予保护胃肠功能治疗措施后其水 平有所下降;治疗组胃肠功能障碍的发生率 (40%) 与常规治疗组 (80%) 相比 (P=0.003) , 两组 MODS发病率、细菌移位发生率及 28d病死率的比较 (均 P0.05) , 两组患者 EICU住院时间、
27、机械通气时间比较 (P0.05) , 说明通过 早期给予胃肠功能保护措施, 减少了胃肠功能障碍的发生率, 降低了 MODS的发 病率、细菌移位发生率及 28d病死率, 缩短 EICU住院天数及机械通气时间。更 进一步说明早期给予预防性胃肠功能保护措施, 有助于改善患者的预后。 IFABP和D-乳酸其检测简便快捷, 因此, 作为有价值的标志物, 结合GIDF评分, 对临床检测肠道屏障功能、 早期诊断肠缺血及细菌移位, 探讨其与危重症疾病严 重程度的关系及预防性保护胃肠功能判断其疗效提供实验依据。 但因样本例数少, 并非多中心的研究, 需要以后扩大样本例数, 并确定IFABP和D-乳酸的参考值 范
28、围尚需进一步研究, 对目前3种胃肠功能障碍评分标准哪一种更适合于危重 症患者有待比较或商榷。 参考文献 1王今达, 王宝恩.多脏器功能失常综合征 (MODS) 病情分期诊断及严重程度 评分标准J.中华危重病急救医学, 1995, 7 (6) :346-347. 2McClave S A.Snider H L, Lowen C C, et al.Use of residual volumeas a marker for enteral feeding intolerance:prospective blinde comparison with physical examination and r
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