溫聰聰 王穎 吳德卿 徐曉蓉
上海市第十人民醫(yī)院消化內(nèi)科,上海 200072
【提要】 重癥急性胰腺炎(SAP)為臨床常見危重癥之一,常伴有胃腸道功能障礙,包括動力障礙、屏障功能障礙、消化吸收不良和分泌功能障礙,目前認(rèn)為它是引發(fā)全身炎癥反應(yīng)綜合征、多器官功能障礙綜合征等的重要啟動因素。糾正胃腸道功能障礙是治療SAP的重要環(huán)節(jié),對SAP的病程和預(yù)后有著重要影響。
重癥急性胰腺炎(SAP)為臨床常見危重癥之一,病死率高達(dá)36%~50%[1]。胃腸功能障礙是SAP常見并發(fā)癥之一,其主要表現(xiàn)為腹脹明顯、肛門排氣排便減少或停止、腹腔內(nèi)壓增高、腸鳴音減弱或消失等。此時胃腸道內(nèi)細(xì)菌過度繁殖,進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)菌及內(nèi)毒素易位、 腸道微生態(tài)紊亂及免疫功能受損,進(jìn)一步加速全身炎癥反應(yīng)綜合征(SIRS),最終引起多器官功能障礙綜合征(MODS)。
1.胃腸動力障礙機(jī)制:SAP的發(fā)生、發(fā)展過程由多種炎癥遞質(zhì)、細(xì)胞因子參與,大量文獻(xiàn)報道SAP患者并發(fā)胃腸動力障礙與IL-1、IL-6、TNF-α密切相關(guān)。Zhong等[2]發(fā)現(xiàn),與對照組相比SAP大鼠腸黏膜TNF-α、IL-6和IL-10表達(dá)明顯增加。TNF-α引起大量中性粒細(xì)胞聚集、激活,并通過級聯(lián)反應(yīng)釋放氧自由基、蛋白酶和炎癥遞質(zhì),進(jìn)一步激活腸固有免疫細(xì)胞,從而導(dǎo)致腸黏膜、腸肌叢神經(jīng)損傷,最終引起腸平滑肌功能紊亂。TNF-α還可引起一氧化氮合酶(nitric oxide synthase, NOS)活性增強(qiáng),產(chǎn)生能使平滑肌舒張的NO,NO水平增高可導(dǎo)致腸運(yùn)動功能減弱。此外,大量研究證實(shí),SAP時NF-κB被激活,發(fā)生核易位誘導(dǎo)mRNA合成,引起TNF-α、IL-6等炎癥因子表達(dá)升高,TNF-α又可以激活NF-κB ,提示NF-κB介導(dǎo)了SAP時胃腸功能障礙的發(fā)展。
胃腸道通過旁分泌及內(nèi)分泌的方式分泌多種激素調(diào)節(jié)胃腸動力,胃腸激素的改變與SAP胃腸動力紊亂密切相關(guān)。在SAP的病理生理過程中,胃動素、血管活性腸肽(vasoactive intestinal peptide,VIP)、膽囊收縮素(cholecystokinin, CCK)、NO、P物質(zhì)、內(nèi)皮素(endothelin, ET)等參與了胃腸動力功能紊亂的發(fā)生與發(fā)展。研究發(fā)現(xiàn),與健康對照組相比,SAP患者血清中CCK水平下降,VIP水平升高,SAP患者結(jié)腸轉(zhuǎn)運(yùn)時間與CCK水平的下降密切相關(guān)。劉芳等[3]發(fā)現(xiàn),正常對照組血清胃動素水平明顯高于SAP組,經(jīng)治療后SAP患者胃動素水平可顯著回升,伴隨腸蠕動增加, 臨床癥狀改善。研究表明SAP時VIP 能通過影響胃腸道平滑肌電活動而導(dǎo)致胃腸動力障礙。VIP陽性神經(jīng)元是來自腸神經(jīng)系統(tǒng)的重要抑制性神經(jīng)元,可分泌VIP使胃腸道平滑肌舒張,研究發(fā)現(xiàn)SAP伴胃腸動力障礙的大鼠,胃竇肌間VIP陽性神經(jīng)元發(fā)生了重塑,與SAP伴胃腸動力障礙的神經(jīng)機(jī)制有關(guān)[4]。
NO是胃腸道非膽堿能非腎上腺能神經(jīng)釋放的抑制性遞質(zhì)之一,由NOS催化而成。NO通過舒張平滑肌來調(diào)節(jié)胃腸動力在胃排空的腸壁機(jī)械感受器和化學(xué)感受器的反饋調(diào)控中發(fā)揮重要作用。Wiest等[5]證實(shí)高濃度NO可抑制ATP形成,促進(jìn)氧自由基產(chǎn)生,增大腸上皮間隙,損害肌動蛋白骨架,導(dǎo)致胃腸收縮障礙及細(xì)菌易位。P物質(zhì)作為胃腸運(yùn)動調(diào)節(jié)的主要興奮性神經(jīng)遞質(zhì),通過雙重的收縮效應(yīng),促進(jìn)腸蠕動。研究發(fā)現(xiàn)在急性壞死性胰腺炎(ANP)大鼠中,胃腸道縱行肌和環(huán)形肌對于P物質(zhì)的雙重收縮反應(yīng)性下降,導(dǎo)致胃腸蠕動功能減弱。ET在血管內(nèi)皮及胃腸黏膜上皮細(xì)胞均能合成,已證實(shí)人體內(nèi)有ET-1、ET-2及ET-3三類。ET-1是目前所知的作用最強(qiáng)、持續(xù)時間最長的縮血管活性物質(zhì),通過啟動電壓依賴性Ca2+通道促使胞外Ca2 +內(nèi)流,引起細(xì)胞內(nèi)Ca2+超載,促使氧自由基釋放,從而加重SAP患者胃腸動力障礙。
2.胃腸屏障功能損害機(jī)制:SAP早期即可發(fā)生腸屏障功能障礙,腸屏障主要包括機(jī)械屏障、免疫屏障、化學(xué)及生物屏障。研究發(fā)現(xiàn)ANP大鼠制模后6 h回腸Peyer集合淋巴結(jié)中存在大量凋亡淋巴細(xì)胞,提示腸道免疫屏障受損。Zhang等[6]發(fā)現(xiàn)小腸細(xì)菌過度生長通常在AP發(fā)病后72 h出現(xiàn);SAP患者長期禁食或胃腸減壓,腸黏膜的化學(xué)屏障也會遭到破壞。導(dǎo)致SAP腸屏障功能障礙的機(jī)制可以歸為局部因素及全身因素兩方面。全身因素包括胃腸激素、炎癥因子、免疫功能、營養(yǎng)狀況等;局部因素主要包括胃腸動力障礙、腸道微循環(huán)障礙和缺血再灌注損傷、腸上皮細(xì)胞凋亡等。
腸黏膜的絨毛、微血管結(jié)構(gòu)具有高代謝特征,對灌注不足特別敏感,尤其是腸絨毛。SAP早期患者常處于低血容量狀態(tài),導(dǎo)致腸黏膜缺血缺氧,當(dāng)液體復(fù)蘇再灌注時激活中性粒細(xì)胞,直接或間接激發(fā)、放大炎癥反應(yīng),進(jìn)一步加重腸屏障功能障礙,常導(dǎo)致MODS。腸道缺血再灌注損傷后可釋放內(nèi)毒素和高遷移率族蛋白1(high-mobility group protein 1,HMGB1),Wang等[7]發(fā)現(xiàn)HMBG1及其下游信號通路在小鼠腸缺血再灌注損傷中起重要作用,與對照組比較,小鼠小腸缺血再灌注模型組經(jīng)尾靜脈注入抗HMGB1后小腸組織損傷減輕。缺氧誘導(dǎo)因子(hypoxia-inducible factor,HIF)-1是缺血缺氧病理生理反應(yīng)的關(guān)鍵因素,SAP時HIF-1表達(dá)明顯增加,可以改善腸道通透性增加、細(xì)菌易位等狀況。研究表明,HIF-1通過CD73和A2BAR刺激細(xì)胞外腺苷的產(chǎn)生,對抗炎癥反應(yīng),對腸缺血再灌注損傷具有保護(hù)作用[8]。穩(wěn)定HIF可能是治療腸系膜缺血再灌注損傷的一種新方法。
有研究觀察了大鼠ANP制模后6、12、24 h回腸黏膜組織的上皮細(xì)胞凋亡指數(shù),發(fā)現(xiàn)12、24 h ANP組較對照組細(xì)胞凋亡指數(shù)顯著增加,且24 h最為顯著,提示回腸上皮細(xì)胞凋亡參與了ANP的腸道黏膜屏障功能障礙的病理生理過程。細(xì)胞凋亡與有絲分裂間相互協(xié)調(diào)才能維持正常胃腸黏膜上皮細(xì)胞的更新,細(xì)胞凋亡增加,細(xì)胞再生不平衡,可能導(dǎo)致絨毛萎縮。早期給予ANP動物腸內(nèi)營養(yǎng)(enteral nutrition, EN)治療,發(fā)現(xiàn)腸絨毛相對完整,血清中內(nèi)毒素水平下降,提示EN可以維持腸屏障功能完整性、降低細(xì)菌易位發(fā)生率[9]。腸上皮主要能量來源是谷氨酰胺,并非葡萄糖。谷氨酰胺缺乏可以減少活性緊密連接蛋白o(hù)ccludin的表達(dá),從而影響緊密連接的完整性,引起腸上皮通透性的增加。Han等[10]研究發(fā)現(xiàn)ANP+EN+谷氨酰胺組的腸上皮細(xì)胞凋亡指數(shù)顯著低于ANP+EN組或ANP+谷氨酰胺組,谷氨酰胺與EN聯(lián)合應(yīng)用可抑制ANP大鼠腸上皮細(xì)胞凋亡,維持腸黏膜屏障的完整性。
SAP患者發(fā)生胃腸功能障礙時,可在原發(fā)病的基礎(chǔ)上出現(xiàn)腹痛、腹脹、腹瀉或便秘、肛門排氣排便停止或減少、消化道出血等,同時常伴有消化、吸收功能障礙,可出現(xiàn)EN不耐受等情形,嚴(yán)重者發(fā)生腹腔間隔室綜合征(abdominal compartment syndrome, ACS)。目前胃電圖、胃腸傳輸試驗(yàn)、腸道氣體定量分析、核素檢查、胃腸測壓、膠囊內(nèi)鏡、乳果糖呼氣試驗(yàn)等這些反映胃腸動力和吸收功能的檢測方法還未能廣泛應(yīng)用于SAP的診療過程中[11],臨床上多根據(jù)癥狀、腸鳴音聽診以及超聲、CT檢查等評估胃腸功能障礙,尚缺乏一套完整的評分系統(tǒng)。 Reintam等[12]首次提出胃腸功能衰竭(gastrointestinal failure, GIF)的評分系統(tǒng),項目包括食物不耐受綜合征和腹腔高壓,對ICU危重患者的病死率預(yù)測具有價值。具體內(nèi)容為:0分,胃腸功能正常;1分,腸內(nèi)營養(yǎng)提供<50%預(yù)計需要量或腹部術(shù)后3 d未進(jìn)食;2分,食物不耐受綜合征或腹腔高壓;3分,食物不耐受綜合征和腹腔高壓;4分,ACS。Sun等[13]在此基礎(chǔ)上針對SAP患者設(shè)計了一套改良的GIF評分系統(tǒng)(表1),最低值為0分,最高值8分,分值越高,胃腸功能障礙越嚴(yán)重。與Reintam的GIF評分相比,改良的評分對預(yù)測醫(yī)院病死率[曲線下面積(AUC)0.915比0.850]、MODS(AUC 0.829比0.766)和胰腺感染(AUC 0.796比0.776)更有價值。此外,Tee等[14]研究發(fā)現(xiàn),序貫器官衰竭評分(sequential organ failure assessment, SOFA) 可預(yù)測SAP的病死率,入院第7天進(jìn)行SOFA評分有助于預(yù)測SAP后期病死率;將改良的GIF評分與SOFA或APACHEⅡ評分相結(jié)合,可以更準(zhǔn)確地判斷SAP的預(yù)后。
表1 改良的胃腸功能衰竭評分
注:因反復(fù)或大量的嘔吐、腹瀉、胃腸道梗阻、腹痛及腹脹等而無法進(jìn)行腸內(nèi)營養(yǎng),3 d內(nèi)出現(xiàn)其中任何一項癥狀即判定為腸道營養(yǎng)不耐受;患者平臥,采用閉合回路測定膀胱內(nèi)壓力間接測定腹腔壓力;1 mmHg=0.133 kPa
盡早恢復(fù)胃腸道功能是改善SAP預(yù)后的關(guān)鍵,目前的治療方法主要包括胃腸道促動力劑、中藥療法(清胰湯、芒硝外敷等)、補(bǔ)充益生菌、針灸(針刺足三里)、適時EN、胃腸減壓、穿刺引流腹水等。研究發(fā)現(xiàn)高容量血液濾過(high-volume hemofiltration, HVHF)、連續(xù)腎臟替代療法(continuous renal replacement therapy,CCRT) 治療SAP后,血清及尿淀粉酶、WBC、CRP及臟器功能均有明顯改善,同時可迅速減輕腹部癥狀,改善預(yù)后,降低SAP患者的病死率[15]。Reintam等[16]發(fā)現(xiàn),相比于腸外營養(yǎng)(parenteral nutrition, PN)和延遲EN,早期EN可以減少SAP患者感染相關(guān)的并發(fā)癥。Wu等[17]的一項隨機(jī)對照試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)SAP患者最常見的死亡原因(占27%)是膿毒癥引起的MODS,PN組為43%而EN組僅為11%(P<0.05)。EN除滿足對熱量和蛋白質(zhì)的要求外,更重要的是對SAP患者的免疫調(diào)節(jié)作用。Wang等[9]將SAP患者分別納入PN組、EN組和微生態(tài)免疫營養(yǎng)組,結(jié)果發(fā)現(xiàn)與PN組相比,EN組和微生態(tài)免疫營養(yǎng)組的血漿TNF-α和IL-6水平顯著降低(P<0.05),抗炎因子IL-10水平則顯著增高(P<0.05),微生態(tài)免疫營養(yǎng)組差異更為顯著(P<0.05)??道竦萚18]有類似發(fā)現(xiàn),腸內(nèi)微生態(tài)免疫營養(yǎng)組治療SAP 14 d后,外周血IgA、IgG、IgM水平明顯高于EN組,APACHEⅡ評分、CT評分及感染發(fā)生率、手術(shù)率、病死率兩組差異均有統(tǒng)計學(xué)意義。提示可通過分析患者腸道微生態(tài)選擇合適的益生元和(或)益生菌組合進(jìn)行腸內(nèi)免疫微生態(tài)治療,以幫助胃腸功能的恢復(fù)。
GIF是SAP常見的并發(fā)癥,常發(fā)生在其他臟器衰竭之前,是MODS的其中一種表現(xiàn),也是SAP 治療的重點(diǎn)和難點(diǎn)。但目前對胃腸功能的評估尚缺乏一套完整的評分系統(tǒng),未來臨床研究方向應(yīng)指向通過大樣本數(shù)據(jù)總結(jié)出更敏感、更特異的胃腸功能障礙評估標(biāo)準(zhǔn),尋找早期診斷胃腸功能障礙的檢測指標(biāo)。中藥對于治療SAP胃腸功能障礙有一定價值,但其相關(guān)藥理機(jī)制的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)有待進(jìn)一步深入和完善。如何將上文講述的基礎(chǔ)研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用,盡早恢復(fù)胃腸運(yùn)動、保護(hù)腸道屏障功能、阻止SAP病程向危重演變,也是努力的方向。
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