炎症性肠道疾病(IBD)主要指溃疡性结肠炎(UC)和克罗恩病(CD),其病因不明。近年来,该病的患病率迅速上升。近5年,我科每年收治的CD病人数均超过例,并逐年增加,年达例。由于IBD是消化系疾病,且常并发感染,不但有营养物质的消化和吸收障碍,而且常处于高分解代谢状态,所以,IBD病人营养不良的患病率很高。据统计。需要外科手术的CD住院病人营养不良的发生率高达86.7%?。活动期CD住院病人并发体重下降者达75%,负氮平衡者50%。IBD病人营养不良患病率高是其治疗效果不满意的重要原因之一。对儿童和青少年,营养不良不但损害身体健康,而且影响生长发育。有研究表明,CD儿童发育迟缓或停滞、青春期延迟的比例高达32%~88%,纠正营养不良能保证IBD儿童正常生长和发育。
营养不良高发有多方面原因,包括营养摄入减少、丢失(尤其是从肠道)增多、药物(尤其是糖皮质激素)对蛋白质代谢的负面影响、手术和感染造成的高分解代谢等。IBD病人营养不良的严重程度还与疾病活动程度、病程长短、肠道并发症的类型(如肠梗阻、肠瘘或腹泻等)及其严重程度、手术次数等诸多因素有关。活动期IBD主要表现为低体重;而缓解期病人由于糖皮质激素等药物的作用、生活和饮食习惯等原因可能导致肥胖。所以,体重或BMI并不能准确反映IBD病人的营养状况,瘦肉体的变化往往更能准确地反映病人的营养状态。动态监测病人机体组成的变化具有重要的临床意义。营养不良病人还常表现为血清蛋白水平下降,且常有维生素和微量元素的缺乏,病程长者尤其如此。维生素和微量元素缺乏可造成骨质疏松和贫血,能导致免疫功能下降、伤口愈合不良等,还可使儿童发育迟缓或停滞。因此,对IBD病人不仅要注意体重的变化和低蛋白血症。还要注意补充微量元素和维生素。
IBD病人一旦进行外科治疗,手术创伤往往使病人的营养状况进一步恶化,因此,营养状况成为评估手术风险、保证手术安全的首要问题。我们的研究结果表明,充分的围手术期处理,尤其是营养支持治疗能显著降低CD手术的并发症,提高手术成功率。对于药物治疗的IBD病人,纠正营养不良和补充充足的营养底物是保证肠黏膜溃疡愈合的重要前提。
对IBD病人的营养支持治疗不仅是纠正营养不良,对于CD病人,单独使用营养支持治疗,尤其是肠内营养(EN)或联合药物治疗,还是诱导和维持病情缓解的重要手段,其诱导缓解的效果虽不如糖皮质激素,但与其他治疗药物如美沙拉嗪(5-氨基水杨酸,5-ASA)、糖皮质激素、免疫调节剂等相比,营养支持治疗不仅无毒副作用,还能在诱导病情缓解的同时改善病人的营养状况。即使诱导缓解失败,营养支持也是围手术期处理中最具优势的治疗方法。对于活动性CD病人,若不适合或不耐受糖皮质激素,则应考虑使用EN。对于儿童和青少年CD病儿,由于营养不良会显著影响其生长发育,导致青春期延迟,且治疗药物的毒副作用令人担忧,应首选EN诱导缓解。有研究表明,EN还有维持缓解的作用。每天添加半量的EN,结合美沙拉嗪能显著降低CD病人术后12—24个月的临床复发率。
EN何以能够诱导CD缓解,并维持缓解?多年来一直没有明确答案。目前认为,PN或EN中的各种抗氧化物和多不饱和脂肪酸(PUFA)的代谢产物,对炎症反应和免疫功能的影响发挥了重要作用。此外,营养支持治疗通过为肠黏膜上皮细胞提供营养物质(如Gln和短链脂肪酸)能降低肠黏膜通透性、保护肠黏膜屏障,并调节肠黏膜免疫状况,促进肠黏膜上皮愈合及溃疡面修复。
一、氧化应激与营养物质的抗氧化作用
免疫细胞活化释放氧自由基是细胞免疫发挥杀伤作用的重要手段。胃肠道含有大量淋巴细胞和中性粒细胞,也含有大量黄嘌呤氧化酶,肠腔内又有大量的细菌和其他抗原物质。因此,肠道免疫功能一旦异常激活,便会导致剧烈的炎症反应,产生大量氧自由基,造成肠黏膜广泛受损,屏障破坏,发生细菌和(或)内毒素易位,后者又进一步激活免疫应答,造成恶性循环。多不饱和脂肪酸(PUFA)是细胞膜的重要组成之一,决定着细胞生物活性。由于不饱和双键的存在,PUFA易发生过氧化反应,生成脂质过氧化产物和氧自由基,破坏细胞结构和功能。核酸被氧化可导致DNA结构异常,影响正常基因表达和细胞生理功能。
维生素A、C、E等具有抗氧化作用,维生素D还具有免疫调节作用。实验研究证实,缺乏维生素A能诱发或加重大鼠结肠炎,补充维生素A能使结肠炎减轻,补充维生素E和硒也能减轻大鼠结肠炎症损伤,降低髓过氧化物酶(MPO)水平。轻中度活动性CD病人口服维生素c和E能显著降低氧化应激程度。轻中度UC病人用生育酚(D—αtocopher-01)灌肠也能显著降低肠道炎症程度,甚至使病情缓解。
许多氨基酸都具有抗氧化作用,其作用机制多与谷胱甘肽(GSH)有关。GSH是还原剂,具有抗氧化作用。谷氨酰胺(Gln)是合成GSH的前体物质,半胱氨酸和蛋氨酸也可直接影响GSH的合成。据临床观察,CD病人结肠黏膜的GSH含量明显低于正常人,血清GSH前体半胱氨酸的浓度也低于正常。给结肠炎大鼠饲以GSH前体药物或能产生GSH作用的乳酸杆菌均可提高肝GSH含量,调节细胞因子水平,减轻结肠炎症程度。
营养成分对肠黏膜的滋养作用和免疫调节作用
Gln不但是GSH的前体物质,也是肠黏膜(尤其是小肠黏膜)上皮细胞的营养物质和代谢底物,摄入Gln能为肠黏膜上皮细胞提供原料,促进其增殖和修复。Gln还是免疫细胞的重要能量来源,能调节免疫功能,对IBD病人具有保护作用。其作用可能是通过NF-KB、信号传导及转录激活因子(STAT)、c-Jun氨基未端激酶(JNK)或过氧化物酶增殖物激活受体(PPAR-γ)等途径实现。动物实验表明,Gln能提高热休克蛋白32的表达,并能促进肠上皮紧密连接(TJ)蛋白,如Zonula和occludens-l的表达。培养液中缺乏Gln时,促炎细胞因子产生增多,添加Gln能减少促炎细胞因子的产生。有关Gln的实验研究虽得到了令人鼓舞的结果,但临床研究结果却令人失望。其原因是多方面的,如Gln是小肠黏膜上皮的营养物质,在小肠近端即可被吸收,对结肠炎症很难有效果,而IBD病灶多存在于远端回肠或结直肠。临床研究已证实,采用Gln灌肠能缓解贮袋炎病人的肠道症状。此外,研究方法的不同、病情严重程度和病例数限制等多种客观原因,也影响了研究结果的一致性和可比性。综上所述,单独使用Gln能否促进CD病人溃疡愈合、黏膜修复或诱导CD缓解,还缺乏足够的临床证据。
与Gln类似,膳食纤维的分解产物短链脂肪酸(SCFA)是结肠黏膜上皮细胞的营养物质,缺乏SC—FA易造成结肠上皮萎缩和炎症。有许多临床研究探索SCFA(尤其是丁酸)对UC的治疗作用,结果表明,丁酸具有促进结肠上皮细胞增殖和分化、降低肠黏膜通透性和提高GSH转移酶活性的作用。临床证实,UC病人在使用5-ASA治疗的同时,若添加丁酸盐则能显著减轻临床症状和黏膜炎症,降低疾病的活动程度,用丁酸盐灌肠也能显著减轻结肠远端的炎症反应。乙酸盐和丙酸盐也具有抑制NF-KB活性和促炎细胞因子表.达等作用,但不如丁酸盐强。
三、多不饱和脂肪酸的作用
PUFA是EN或PN中的主要成分。目前讨论最多的是n-3PUFA和n-6PUFA,其代谢产物对炎症反应和免疫功能的影响完全不同。n-3PUFA的代谢产物3-烯酸环氧化物和5-烯酸脂氧化物具有抑制炎症反应和改善免疫功能的作用,而n-6PUFA的代谢产物2-烯酸环氧化物和4-烯酸脂氧化物对代谢和免疫的影响则与之相反。活动期IBD主要表现为全身和肠道局部的炎症反应,目前的治疗策略即是通过糖皮质激素或免疫抑制剂等药物抑制炎症反应和免疫功能,从而达到诱导病情缓解的目的。若调整n-3PUFA与n-6PUFA的比例,适当提高营养液或饮食中n-3PUFA的含量,将有助于降低活动期IBD的炎症反应。有实验研究已证实,给结肠炎大鼠服用鱼油能减轻肠黏膜炎症程度,减少抗炎药物的用量。临床研究也发现,n-6PUFA摄人量增加与CD患病率的提高有显著联系,而n-3PUFA摄入量与CD患病率呈负相关,n-3:n-6高者CD发生风险下降。口服n-3PUFA能显著降低n-6/n-3比值,降低白细胞三烯B4(LTB4)水平,减轻IBD病人的临床症状和疾病活动度。然而,因为观察对象临床症状的差异或例数限制等客观原因,目前有关n-3PUFA对IBD治疗作用的临床研究也未得出一致的结论。
益生元与益生菌对肠黏膜的保护作用
益生元有助于调整肠道菌群,也能为结肠黏膜上皮提供能量,促进肠上皮细胞生长,保护肠黏膜屏障,调整肠黏膜免疫反应和抗体介导的免疫反应,并能维护水电解质平衡。临床研究结果表明,给CD病人服用21d低聚果糖能显著降低CD活动程度。给贮袋炎病人口服菊糖也能降低肠道炎症程度和内镜评分。益生菌能产生抗致病菌物质,阻止致病菌黏附于肠黏膜上皮,调整肠道菌群,促进sIgA和IL-10分泌,减少TNF-α和IFN-γ产生。益生菌还能分解膳食纤维,产生SCFA,降低肠腔内pH值,抑制致病菌的生长,并具有抑制肠黏膜上皮细胞凋亡、促进黏蛋白基因表达、保护肠黏膜屏障的作用。慢性贮袋炎或UC病人长期口服益生菌能使症状缓解。口服EscherichiacoliNissle能预防UC复发,其维持缓解的临床疗效与美沙拉嗪一致。乳酸杆菌也有维持UC缓解的疗效。缓解期CD病人在口服5一ASA的同时服用酿酒酵母菌6个月,症状复发率较单纯服用5-ASA病人降低31%。
临床营养在IBD治疗中的地位已经确立,大量的实验研究也逐渐阐明了营养成分发挥疗效的作用机制,但由于临床研究中使用的营养液成分和研究方法不同,研究对象缺乏可比性等诸多客观原因,营养支持治疗在IBD的作用仍不明确。深入研究各种营养物质的作用机制有助于我们认识IBD的患病原因,提高IBD的治疗水平和治疗效果。
作者:朱维铭
作者:医院解放军普通外科研究所
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