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【综述】肠外营养相关性肝病的研究进展

 昵称36906134 2018-03-12



文章来源:中华肝脏病杂志, 2017,25(7) : 557-560

作者:任会娜 黄文祥 



摘要

对于胃肠道功能障碍或衰竭者来说,胃肠外营养虽可以维持患者营养、挽救患者生命,但是禁食期间缺乏食物的刺激可使胃肠液、胆汁、胰液分泌异常,从而导致一系列酶的分泌异常,进而导致各种肝病的发生,近年的研究主要集中在对其的预防与治疗方面,现对近年来这方面的研究进展进行综述。


对于不能接受经口摄入营养或者不能耐受肠内营养的患者来说,胃肠外营养可以使患者维持其营养状况,是一种提高患者生存率、挽救生命的措施,但是既往研究显示,15%~40%接受肠外营养的患者在2~3周内会发生碱性磷酸酶(ALP)、γ-谷氨酰转移酶(GGT)、胆汁酸、胆红素的升高,从而引发包括脂肪肝、胆汁淤积、胆石病以及肝纤维化等在内的各种肝病[1]。对其防治则主要包括减少感染、加强肠道蠕动、调整营养配方比例等方面。脂肪乳作为肠外营养的主要成分,它的配方也是经历了一次又一次的修改,现阶段最常用的是第三代脂肪乳,它含有更多的ω-3多不饱和脂肪酸,不仅可以降低肝内感染,同时可以促进胆汁流动。近年的研究主要集中在肠外营养相关性肝病(parenteral nutrition-associated liver disease,PNALD)的预防与治疗方面,本文对近年来这方面的研究进展进行了综述。


一、PNALD的相关介绍

在1971年,Peden等首次报道了全胃肠外营养引起相关性胆汁淤积的发生。肠内营养的缺乏减少了胃肠道的动力,抑制了肠道免疫,增加了肠道的通透性,导致黏膜修复功能受损。以上这些改变促使细菌的过度生长和移位,导致门静脉循环内毒素的增加,而门静脉内毒素的增加最终将导致胆流的减少和胆汁淤积。


而完全肠外营养(total parenteral nutrition,TPN)本身的成分也会导致胆汁淤积,尤其是过量的时候。输注脂肪高于1 g·kg-1·d-1将超过肝脏降解脂质颗粒的能力,导致脂肪变性和胆汁淤积。高水平的葡萄糖输注将会提高胰岛素水平,从而激活脂肪酸合成,抑制脂肪酸分解。一旦肝脏通过脂蛋白运输脂肪酸的能力被淹没,脂肪酸将会积累在肝细胞内,再次导致脂肪变性和胆汁淤积。接受全肠外营养的患者或许此前就因胃肠道功能紊乱而导致肝功能不全和胆汁淤积。如接受广泛小肠切除手术而形成的短肠综合征患者,就是接受全肠外营养的指征,而剩余小肠内细菌的过度生长使得它与胆汁淤积有了联系[2]


二、PNALD相关因素

TPN相关性肝功能不全有很多相关因素,包括PN配方、营养不良、必要脂肪酸的缺乏、过量能量的摄入、各种氨基酸的不平衡、肝脏储存的脂肪含量、过量脂肪摄入、胆碱的缺乏、肠道细菌过度生长产生的内毒素、肉毒碱的不足以及缺少肠内营养等。


肠道刺激的缺乏导致了胆汁的停滞,损伤了胆汁酸的肠肝循环,从而使肝内胆汁淤积更易发生。同时也减少了肠道的活动性,使得细菌易于过度生长、小肠萎缩,增加了肠壁的渗透性。一项针对21位肠衰竭患者的研究显示,在他们的肠道内含有过量的乳酸杆菌、变形杆菌、放线菌等,而这些细菌的大量存在与肝脏病变有直接的联系[3]。大量细菌的存在导致细菌移位和内毒素血症的形成,包括肝细胞因子的产生,而肝细胞因子又减少了胆管内胆汁的分泌,最终导致了胆汁淤积。研究显示剩余小肠少于50 cm是胆汁淤积发生的独立风险因素[4]。这或许是因为剩余小肠过短的患者由于经口摄入的能量有限而会在很大程度上完全依赖肠外营养,这又导致了他们缺少了肠壁刺激。还有一些研究表明在肠外营养的患者中抗氧化能力受到了损伤[5]。在动物和人的模型中,血清和组织的抗氧化水平,比如说谷胱甘肽、胡萝卜素、维生素E都是有明显降低的。


接受肠外营养的患者并发肝脏疾病同时与临床基本情况以及相关的治疗也有关,对于临床基本情况,研究发现伴有脓毒症及较高的炎症指标的患者更易发生肝功能改变[6]。脓毒症诱导胆汁淤积的机制尚不清楚,但是肝源性的内毒素血症或许可以淹没枯否细胞的解毒作用,使得肝脏不能清除毒素,最终造成肝损伤。内毒素可以增加肠壁的渗透性,损伤肠壁的免疫防御机制和宿主对感染的应答,从而导致进一步肝损伤[7]。增生的胆管细胞分泌促炎及趋化因子,从而促进了肝脏的纤维化。这也解释了脓毒症,尤其是革兰阴性菌(含有大量脂多糖)所致,与黄疸及肝脏组织学病变之间的关系。在炎症反应中,其他因子比如新蝶呤、肿瘤坏死因子、可溶性白细胞介素2受体也会有所升高,而他们又导致了红细胞沉积率、肝酶、GGT、ALP的升高。


最新研究表明,PNALD与内质网应激有很大的关系,发生内质网应激的标志是组织中GRP94、GRP78等内质网分子伴侣表达上调。而实验显示,TPN组肝脏内质网应激相关标志蛋白——GRP94 mRNA和蛋白表达水平均较对照组显著增加,差异有统计学意义(P < 0.05),证实TPN组肝脏组织存在内质网应激机制,即内质网应激参与了PNALD。因此,我们推测内质网应激是PNALD发生的机制之一[8]


三、预防

最近的研究[9]表明严重的PNALD是可以预防的,这可以从多方面来进行,首先,需要排除其他相关病因,比如,胆道梗阻,遗传性胆汁淤积综合征,病毒性肝炎,自身免疫性肝病,内分泌紊乱,药物反应及恶性肿瘤等。其次,筛查脓毒症,尤其是导管相关性血液感染(catheter-related bloodstream infections,CRBSIs),并且治疗肠道内细菌过度生长。最后,检查PN配方,减少豆油类脂质的应用,并且评估肠内营养的可能性[10]。但是以下因素同样应该得到高度警惕,包括肠动力的减退、回盲瓣的减少、超短肠、并发症的发生、生理的不成熟、需要紧急腹部手术等[11,12]


通过提高中心静脉导管护理而减少PNALD:每天用2%的氯己定来消毒皮肤可以减少导管相关性血流感染已经得到医疗感染控制实践咨询委员会的支持与赞同。在预防CRBSI方面已经有很多有用的研究进展,尤其是针对反复感染的患者。而消毒方案由乙醇、甲双二嗪及包括万古霉素在内的抗生素组成。万古霉素的使用是注射到死腔导管中并且留在那里直到下次使用导管进行静脉注射营养液。在一个超过200例患者的研究中,甲双二嗪的应用可以使CRBSIs的发生率减少至五分之一[10]


肠外营养是使用中心静脉导管连续泵入的,而TPN的包装袋则需要24 h更换。每天需要的能量是25 kcal·kg-1·d-1,蛋白是1~1.5 g·kg-1·d-1,并且糖类脂肪比例是60∶40。TPN所应用的脂肪一般是长链甘油三酸脂,或者是混合中长链甘油三酸脂。一旦应用开始,以下参数则需要关注:每6 h血糖和尿糖,每24 h尿素、肌酐、钠、钾、氯,以及每周胆固醇、甘油三酯、磷、钙、镁浓度的分析。肝功能监测、凝血酶原时间以及国际标准化比率应该2周复查1次。


四、治疗:PNALD的治疗分为药物性治疗以及营养成分的改变

虽然PNALD被人们熟知已经有30多年了,但是对它的有关治疗和描述却很少[13]。研究显示肝功能指标的轻微损伤,在停用PN,开始EN之后就会恢复,而治疗的第一步就是要开始间断给予肠外营养,一旦胃肠道功能得到恢复要及时调整为肠内营养[14]。这可以恢复肠黏膜的完整,减少肠内细菌过度生长并促进胆汁流动[15]。其次,应该避免过量碳水化合物、蛋白质及脂肪的摄入,最新ASPEN指南指出减少豆油脂肪乳的剂量到1 g·kg-1·d-1对肝功转氨酶的降低有一定帮助[16]


1.药物学治疗:

包括熊去氧胆酸、腺苷蛋氨酸、糖皮质激素及其他免疫抑制剂、试验性静脉输注缩胆囊素、牛磺酸、胆碱、维生素E等。


熊去氧胆酸主要是促进内源性胆酸排泌,改变胆酸的组成,增加亲水性胆酸的比例,保护肝细胞和胆管细胞免受有毒性胆酸的毒害,阻止疏水性胆酸对线粒体膜的干扰,抑制肝细胞凋亡,显著改善肝功能的同时可以改善肝组织学特征,阻止肝纤维化、肝硬化、食管静脉曲张的进一步发展,延长患者的生存时间。腺苷蛋氨酸在肝脏内通过转甲基作用增加膜磷脂的生物合成,增加膜流动性并增加Na -K ATP酶活性,加快胆酸转运;同时通过转巯基作用,增加生成细胞内主要解毒剂谷胱甘肽和半胱氨酸,增加肝细胞的解毒作用和对自由基的保护作用,生成的牛磺酸可与胆酸结合,增加其可溶性。糖皮质激素通过阻止细胞因子的产生和黏附分子的表达而限制T淋巴细胞的活化,同时可选择性地抑制B淋巴细胞产生的抗体。


2.营养性治疗:

包括适量喂养、尽可能最大化肠内喂养、限制脂肪摄入、周期性应用肠外营养。持续的肠外营养维持了高水平的胰岛素,促进了肝脏脂肪病变,周期性的肠外营养可以使得机体在饥饿的时候调动脂肪消耗。口腔或肠内营养可以改善肠黏膜的发育不良,保持小肠免疫功能的完整性。口腔或肠内营养刺激了肠道活动,减少小肠停滞、细菌移位和细胞因子与内毒素的产生。另外还可以刺激缩胆囊素的分泌,从而刺激胆囊收缩,减少胆结石和胆汁酸池的形成。


而静脉注射脂肪乳的配方也是经历了三代的调整。第一代脂肪乳开始于1961年,以豆油或红花油为基础,但是它们含有较多的ω-6多不饱和脂肪酸,大概占脂肪含量的50%~60%。第二代脂肪乳开始于1984年,为了减少ω-6多不饱和脂肪酸的含量,以一种豆油与中长链甘油三酯的混合物为主,但是又缺乏抗氧化能力。现在所用最多的是第三代脂肪乳-SMOF,它是由30%的豆油、30%的中长链甘油三酯、25%的橄榄油、15%的鱼油组成,这种混合配方是依据国际健康协会1999年推荐的比例配置的,其中ω-6/ω-3的比值符合国际推荐值2.5∶1,SMOF中的橄榄油能够提供单不饱和脂肪酸,大豆油提供必需脂肪酸,中链甘油三酯是快速的能量来源,维生素E等抗氧化剂能够抑制脂质过氧化和氧化应激,使得脂肪酸比例达到较好的平衡状态,并且它的代谢速度比单独大豆为基础的脂肪乳快了40%[17]


以豆油为基础的肠外营养包含大量ω-6多不饱和脂肪酸,如亚油酸,对肝脏的危害很大,同时以豆油为基础的脂肪乳中含有大量的植物固醇,植物固醇通过减少胆汁酸的合成,改变膜的功能,合成胆汁污泥或结石而减少胆汁分泌,植物固醇与促炎介质的增加都会对肝脏产生一些损伤[18]


而鱼油为基础的PN含有大量ω-3多不饱和脂肪酸,ω-3多不饱和脂肪酸增强了抗氧化以及促进了胆汁流动,并且减少了感染及脂肪生成,同时还能够减少成人慢性病的发作[19]。ω-3鱼油脂肪乳能够通过增强机体免疫功能和降低炎症反应来改善临床结局,减少并发症,缩短住院时间[20]。Hagi等[21]认为ω-3鱼油脂肪乳能够通过调整细胞膜磷脂脂肪酸构成,来改变膜上连接酶、受体或离子通道的功能,从而调节炎症反应。同时鱼油所含有的抗炎小体则具有保肝效应。所以以鱼油为基础的脂肪乳逆转和阻止PNALD的功能可能与鱼油所含大量ω-3多不饱和脂肪酸有关[22]。a-维生素E作为一种抗氧化剂,保护肝脏不被氧化损伤,ω-3多不饱和脂肪酸含量丰富的配方含有较多的a-维生素E[17]


长链脂肪乳剂在血液中的运输需与白蛋白结合,且长链脂肪酸(LCT)需要肉毒碱的参与才能进入线粒体参与三羧酸循环,所以LCT从血清中清除速度较慢,LCT易于累积,最终引起肝脏脂肪堆积,引起肝功能损害。而中长链的脂肪乳不像长链的那样,它被肉毒碱从线粒体中移位出来的时候是自由的,因此更易于被肝脏吸收。研究表明氨基酸对胆管膜有直接的影响,从而导致胆汁流动的减弱、肝毒性胆汁酸的蓄积,故在长期接受PN的患者中更应该限制过量氨基酸的摄入[23],自从2002年开始使用,现在美国有超过60家医疗机构开始静脉应用鱼油脂肪乳来治疗PNALD。


五、小结

现阶段对PNALD的相关机制尚不清楚,但是可能的因素包括肠外营养的组成,缺少胆汁形成的刺激,或者是肠道相关性感染及脓毒症。PNALD通过最初排除其他病因而管理,然后,可以通过调整肠外营养的配方、执行的周期,鼓励和最大化的口服营养来管理。PNALD通常通过终止全肠外营养并且回复肠内营养而解决。而那些依赖全肠外营养的患者,熊去氧胆酸、腺苷蛋氨酸、糖皮质激素及其他免疫抑制剂则可以起到药物治疗的作用。当然,这些方法的实用性和安全性还需要更多的临床及实验结果的支持。


参考文献(略)


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