腸脂肪酸結(jié)合蛋白與內(nèi)毒素早期診斷腸屏障功能障礙的臨床研究

         2006年中華醫(yī)學(xué)會消化病學(xué)分會腸屏障功能障礙臨床診治建議中指出,下列2項是診斷腸屏障功能障礙的必需條件:①患者存在可能導(dǎo)致腸屏障功能障礙的危重疾病;②在原發(fā)病基礎(chǔ)上,出現(xiàn)腹痛、腹脹、腹瀉、便秘、消化道出血、不能耐受食物等癥狀以及腸鳴音減弱或消失等體征(需要排除麻醉或藥物引起的腸鳴音變化)E1]。腸屏障功能障礙在危重癥患者中較常見。本研究觀察外科危重癥患者的臨床癥狀和體征,檢測可能與腸屏障功能障礙相關(guān)的因素,探討其早期診斷指標及影響因素,為臨床診斷提供客觀的診斷依據(jù)。
對象與方法 
         一、研究對象收集蚌埠醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院⒛08年10月至2009年11月存在腸屏障功能障礙且急性生理學(xué)和慢性健康狀況(acute physdogy alld chronic health evaluaoon,APACHE)Ⅱ評分≥8分的外科重癥患者,年齡(18歲、胃腸道穿孔、機械性腸梗阻、腸瘺、胃腸道手術(shù)后、妊娠、48h內(nèi)曾輸血、腎功能障礙少尿(尿量<400ml/d)者排除,共70例患者入選,其中男45例,女25例,年齡18~86歲,平均年齡為(45.8±16.D歲。選取同期41例無腸屏障功能障礙且APACHEⅡ評分≤6分的其他患者為對照,其中男28例,女13例,年齡18~67歲,平均年齡為(44.5±13.6)歲。兩組性別和年齡差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均)0.05)。本研究方案獲醫(yī)院倫理委員會批準,所有患者皆知情同意。 
         二、方法 
         1.資料收集:記錄患者一般情況、病史、癥狀、體征、24h尿量、機械通氣治療情況,其中胃腸道癥狀(惡心、嘔吐、腹痛、腹脹、腹瀉、便秘、消化道出血、飲食情況)和體征(腸鳴音、腹膜刺激征)予詳細記錄。 
         2.標本的采集和測定:取6~8ml靜脈血,部分用于細菌培養(yǎng),部分離心后取上清液,測定白細胞計數(shù)和肌酐水平,采用分光光度法測定二胺氧化酶(diamil△e oxidase,DAO)活性,采用鄰聯(lián)茴香胺試劑法測定乳酸水平,采用ELISA法測定血腸脂肪酸結(jié)合蛋白(intes0nal fatty aod binding protein,IFABP)水平,采用M⒊80微生物快速動態(tài)檢測系統(tǒng)動態(tài)濁度分析法檢測內(nèi)毒素水平。留取2ml尿液,測定尿IFABP水平。留取24h尿液,離心后取沉淀,測定24h尿IFABP總量。 
         三、統(tǒng)計學(xué)分析

         使用SPSS17.0軟件進行統(tǒng)計分析,計量資料采用均數(shù)±標準差(厲±s)表示,對可能的腸屏障功能障礙影響因素進行單因素分析(計量資料行r檢驗,計數(shù)資料行X檢驗)和多因素分析,用MedCalc醫(yī)學(xué)統(tǒng)計軟件繪制ROC曲線并以此評價篩選出的影響因素。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
結(jié)果

         一、一般資料70例存在腸屏障功能障礙的外科重癥患者中,多發(fā)性創(chuàng)傷22例,失血性休克12例,顱內(nèi)出血術(shù)后10例,骨折復(fù)位及截肢3例,剖宮產(chǎn)術(shù)后出血并發(fā)彌散性血管內(nèi)凝血4例,嚴重感染6例,消化道出血5例,急性重癥胰腺炎8例;人院24h內(nèi)存在或出現(xiàn)胃腸道癥狀和體征者45例,其中腹痛17例,腹脹18例,腹瀉或便秘4例,消化道出血5例,肛門排氣排便停止或減少18例⒎腸鳴音減弱或消失33例,腹膜刺激征12例。 
         二、單因素和多因素分析結(jié)果

         對存在腸屏障功能障礙者和無腸屏障功能障礙者的APACHEⅡ評分、白細胞計數(shù)、血肌酐水平、血內(nèi)毒素水平、血DAo活性、血D孚L酸水平、血IFABP水平、尿IFABP水平、24h尿IFABP總量、性別、機械通氣治療情況、血細菌培養(yǎng)結(jié)果進行單因素分析顯示,與腸屏障功能障礙相關(guān)的因素為機械通氣治療情況(X2=23.026,P(0,01)、APACHEⅡ評分(莎=8,078,P<(0.01)、白細胞計數(shù)(莎=5.151,P<0.01)、血肌酐水平(莎=2,270,P=0,027)、血內(nèi)毒素水平(r=3,915,P<0,01)、血D乳酸水平(∠=3.592,P=0.001)、尿IFABP水平(r=5,767,P(0,01)、24h尿IFABP總量(∠=6,808,P(0.01)。再經(jīng)多因素分析顯示,與腸屏障功能障礙相關(guān)的因素為白細胞計數(shù)∝汰=3,971,P=0,046)、血內(nèi)毒素水平(OR=7.857,P=0.005)、24h丿冢IFABP丿總量(OR=11.154,P=0.001)。 
         三、ROC曲線分析結(jié)果

         以血內(nèi)毒素水平和24h尿IFABP總量來推測腸屏障功能障礙的ROC曲線下面積值分別為0.852和0.820(P均<0,O1),其佳臨界值分別為8,0pg/ml和17,12ng,其敏感度分別為97,8%和84.4%,其特異度分別為66,7%和72,7%。 
        

         討論

         腸屏障包括機械屏障、微生物屏障、免疫屏障和化學(xué)屏障,可有效阻止腸腔細菌及毒素易位,防止腸腔內(nèi)的抗原物質(zhì)和促炎因子穿過腸壁,維持機體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定12]。當機體遭受嚴重感染、創(chuàng)傷、燒傷、手術(shù)等應(yīng)激情況時,腸黏膜損傷、萎縮,胃腸菌群失調(diào),發(fā)生細菌及內(nèi)毒素易位,進而誘發(fā)全身炎性反應(yīng)綜合征(s”temic inflammat°印response syndrome,SIRS)和多器官功能障礙綜合征(multiple organ dysfunction syndrome,MODS),甚至危及生命[3]。有研究認為,腸道是sIRS的觸發(fā)和始動器官,是MODS的中心器官,腸屏障在疾病,特別是危重癥中起著至關(guān)重要的作用。
本研究中經(jīng)單因素分析顯示,APACHEⅡ評分、血內(nèi)毒素水平、血D孚L酸水平、尿IFABP水平和24h尿IFABP總量是與腸屏障功能障礙相關(guān)的因素。APACHEⅡ評分系統(tǒng)被廣泛用于評價危重癥患者疾病嚴重程度和評估患者預(yù)后。APACHEⅡ評分越高,發(fā)生胃腸功能障礙的可能性越大[5二。⒉乳酸是細菌發(fā)酵的代謝產(chǎn)物,腸道急性缺血損傷可致腸黏膜上皮細胞萎縮、壞死,導(dǎo)致腸黏膜通透性增加,腸道細菌產(chǎn)生的大量△乳酸通過受損黏膜人血,使血漿D-乳酸水平升高。D-乳酸水平升高或可反映腸屏障受損[6]。DAO是腸黏膜上層絨毛細胞胞質(zhì)中具高度活性的細胞內(nèi)酶,腸黏膜損傷時可隨脫落上皮細胞進人腸腔內(nèi),少部分釋放人血。
         有研究認為,腸黏膜損傷可引起血DAO活性一過性增高,腸屏障功能衰竭時,大量腸黏膜細胞壞死、脫落,DAo耗竭,血DAO活性反而下降[7]。大部分危重癥患者可能已存在腸屏障功能衰竭,DAO活性下降。 
         本研究中經(jīng)多因素分析顯示,血內(nèi)毒素水平和⒛h尿IFABP總量與腸屏障功能障礙關(guān)系密切。腸道內(nèi)存在大量革蘭陰性菌,其生長繁殖及死亡裂解過程中釋放出的內(nèi)毒素大量聚積于腸道中。正常情況下,由于腸屏障的作用,只有極少的內(nèi)毒素被吸收人血,且迅速被肝臟庫普弗細胞清除。在小腸缺血時,腸黏膜受損,腸屏障功能發(fā)生障礙,通透性增加,大量內(nèi)毒素人血。
         同時由于有效循環(huán)血量減少,免疫系統(tǒng)被抑制,清除內(nèi)毒素的能力減弱,可發(fā)生腸源性內(nèi)毒素血癥。內(nèi)毒素可激活白細胞系統(tǒng)、單核-巨噬細胞系統(tǒng)、補體系統(tǒng),導(dǎo)致大量促炎介質(zhì)失控性釋放,造成胃腸黏膜和黏膜下層水腫、絨毛變短、未成熟上皮細胞比例上升,嚴重時出現(xiàn)腸上皮細胞壞死、微絨毛分離及固有層崩解,腸通透性增大可進一步損傷腸黏膜,致使腸屏障功能進一步被破壞,加劇胃腸功能障礙,內(nèi)毒素易位增多,形成惡性循環(huán)。IFABP主要存在于腸道絨毛頂端的成熟腸細胞胞質(zhì)中,正常情況下在周圍血液中檢測不到。腸道絨毛頂端區(qū)域的細胞易受缺血影響,細胞膜通透性增大,IFABP經(jīng)細胞膜釋放人血,人血后由腎臟清除,可在尿液中進行準確的定量測定.有研究顯示,血IFABP在腸屏障功能障礙早期即升高,但維持峰值的時間較短.尿IFABP水平及24h尿IFABP總量相對穩(wěn)定,更具臨床應(yīng)用價值。
ROC曲線是綜合敏感度和特異度以評價診斷準確性的方法,可衡量診斷信息和診斷決策的質(zhì)量。本研究顯示,血內(nèi)毒素水平和24h尿IFABP總量診斷腸屏障功能障礙的準確性較高,佳臨界點分別為8,0p釅ml和17.12ng。
綜上所述,腸屏障功能障礙的發(fā)生與多種因素有關(guān),與血內(nèi)毒素水平、24h尿IFABP總量密切相關(guān)。外科危重癥患者若出現(xiàn)消化道癥狀和體征,同時伴血內(nèi)毒素水平)8.0ng/ml及24h尿IFABP總量>17,12ng,提示可能發(fā)生腸屏障功能障礙。 
         參考文獻 
         中華醫(yī)學(xué)會消化病學(xué)分會.腸屏障功能障礙臨床診治建議[J].中華消化雜志,2006.620.

         Camilleri M,Madsen K,Spiller R.Intestinal barrier function in health and gastrointestinal disease[J].Neurogastroenterology and Motility,2012.503-512.

         Dervenis C,Smailis D,Hatzitheoklitos E.Bacterial translocation and its prevention in acute pancreatitis[J].Journal of Hepato-Biliary-Pancreatic Surgery,2003.415-418.

         Piton G,Manzon C,Cypriani B.Acute intestinal failure in critically ill patients:is plasma citrulline the right marker[J].Intensive Care Medicine,2011.911-917.

         時兢,宋秀琴,陸榮國.危重病患者胃腸功能障礙與預(yù)后關(guān)系的臨床研究[J].中國綜合臨床,2005.1095-1096.

         郭園園,劉牧林,何先弟.外科危重患者腸黏膜屏障功能變化的臨床研究[J].中華急診醫(yī)學(xué)雜志,2010.764-766.

         吳承堂,黎沾良.二胺氧化酶在急性壞死性胰腺炎腸道損傷中的作用[J].世界華人消化雜志,1999.64-65.

         Demirkan A,Savas B,Melli M.Endotoxin level in ischemiareperfusion injury in rats:effect of glutamine          pretreatment on endotoxin levels and gut morphology[J].Nutrition,2010.106-111.

         Zhang J,Yuan C,Hua G.Early gut barrier dysfunction in patients with severe acute pancreatitis:attenuated by continuous blood purification treatment[J].International Journal of Artificial Organs,2010.706-715.

         Funaoka H,Kanda T,Fujii H.Intestinal fatty acid-binding protein(I-FABP)as a new biomarker for intestinal diseases[J].Japanese Journal of Clinical Pathology,2010.162-168.