背景
20世紀80年代，有學者發現，燒傷患者的創面尚無明顯感染時，血液中已有腸道細菌，稱之為腸源性感染。繼而，進一步的研究發現腸道“細菌移位”現象，細菌移位是腸源性感染或內源性感染的途徑，也是危重症患者後期出現繼發性感染的源泉。
腸道的屏障功能是由“黏膜屏障”“免疫屏障”和“生物屏障”三部分組成。“怎樣預防內源性感染”“怎樣維護腸黏膜屏障”成為危重症患者治療處理中的一個重點[1]。
腸黏膜細胞對蛋白質的攝取，大部分是以二肽或者三肽的形式，少部分是以氨基酸單體的形式。因此，整蛋白需要在腸腔內分解為二肽、三肽和氨基酸，才能被腸黏膜細胞攝取[2]。
既往研究證實，短肽具有加強上皮細胞屏障、提高黏液和抗菌蛋白產生、促進黏膜下層免疫細胞分化等作用[3]。由於危重症患者的腸道功能障礙，胰蛋白酶分泌減少[4]，有利於恢復腸道屏障功能，減少腸道菌群移位及腸源性感染的風險。但是，尚缺少短肽減少菌群異位的直接證據。
基於以上背景，浙江大學醫學院附屬第一醫院肝膽胰外科、浙江省胰腺病研究重點實驗室研究團隊，利用生物熒光標記的檸檬酸桿菌示蹤技術，在急性重症胰腺炎動物模型上，獲得了短肽減少菌群移位的直接證據。2020年1月21日，這項最新研究成果發表於《分子營養食品研究》（Molecular Nutrition Food Research，IF 4.653）。[5]現將其研究內容分享如下。
腸內營養維護腸屏障研究進展
重症急性胰腺炎（SAP）在臨床上是一個棘手的疾病，其病死率高達39%，主要死因則是繼發於胰腺及胰周感染引起的膿毒症和多器官功能衰竭。傳統治療SAP的主要方法之一是讓患者禁食，但是近年來越來越多的研究表明腸道在SAP進展中具有關鍵作用。一方面，SAP繼發腸缺血/再灌注損傷所導致的腸黏膜屏障功能衰竭和細菌移位，是造成患者早期感染的第一步。另一方面，腸上皮需要腸內滋養才能維持其結構和功能，從而防止細菌腸外移位。因此，對於SAP患者，通過腸內營養來保護腸黏膜屏障並在早期維持腸道功能顯得尤為重要。 與基於完整蛋白的腸內營養（IPEN）相比，短肽型腸內營養（SPEN）已在臨床上被認為因更易被吸收而有效改善危重症患者的營養狀況，同時能使腹瀉、發熱等症狀得到一定程度的緩解，那麼是否是因為SPEN具備維護腸屏障減少腸菌移位的作用而具有上述療效呢？目前尚無研究報道。
圖1 SPEN能夠減少SAP後腸道細菌腸外移位（*P＜0.05, **P＜0.01, ***P＜0.001, N.S.,無顯著性差異）
通過生物熒光標記的檸檬酸桿菌示蹤技術，研究發現SPEN可以有效減少SAP後的腸道細菌向腸繫膜淋巴結、門靜脈血、肝臟和脾臟的腸外細菌移位，表明SPEN在緩解腸源性感染方面起著重要作用。進一步的機制研究發現，SPEN可顯著減輕SAP對腸道的“打擊”所造成的腸上皮電阻（TEER）下降、腸道通透性增加、緊密連接蛋白ZO-1表達的下降以及腸黏液層剝落和杯狀細胞激活等機械屏障的損傷。
圖2 SPEN能夠緩解SAP後腸黏膜ZO-1表達的下降和腸道黏液層的破壞
此外，對腸道局部免疫狀態的分析顯示，SAP後腸道局部的趨化因子如CCR6、CCL20表達增加，誘導了腸黏膜固有層可極化局部免疫反應的CD11c+樹突狀細胞的聚集，而SPEN可有效減輕上述過程。雖然SPEN對SAP所造成的系統炎症因子如TNFα、IL-1β、IL-6的調節有限，但是通過對血液CD4+、CD8+、Th1、Th2、Treg細胞的流式分析，則揭示了
SPEN可有效緩解SAP導致的系統免疫抑制。在對腸道肌層血流（BFI）的檢測中研究團隊發現SPEN可改善SAP導致的腸黏膜微循環缺血，同時，微血管結構和內皮細胞缺氧誘導因子hif-1α、促血管生成因子angpt-1、angpt-2和vegf-β等表達的檢測也證實了SPEN具有改善腸道血供及低氧狀態的作用。
圖3 SPEN能夠明顯改善SAP導致的腸道黏膜微循環障礙
在這項研究中，團隊揭示了SPEN可通過改善SAP“打擊”腸道所導致的腸道微循環障礙、腸黏膜機械屏障損傷、腸黏膜局部免疫失衡和系統免疫抑制，最終減少腸道菌群的腸外移位， 表明SPEN因具備了對腸屏障功能的保護作用，從而阻止了胰腺單一器官的炎症進展為腸源性感染、膿毒症甚至免疫抑制和多器官功能衰竭的進程。SPEN沒有足夠的能力改善胰腺局部和系統性炎症的情況（如胰腺的病理損傷、血清中澱粉酶增加和持續的TNF-α、IL-1β和IL-6等促炎介質），但是它減少了CCR6、CCL20趨化因子的表達、緩解腸黏膜CD11c+樹突狀細胞的浸潤、改善腸道局部免疫抑制，從而維持腸道免疫穩態。另一方面，SAP後腸道肌層出現了以血流量減少和血管密度降低為表現的微循環障礙，進而導致腸道的病理形態學及屏障功能受損。由此腸道對病原菌的防禦能力減弱，最終促使細菌向腸繫膜淋巴結、門靜脈血、肝臟、脾臟等腸外器官移位。SPEN則可有效改善腸道微循環及低氧狀態，從而阻止上述腸屏障破壞所導致的惡性循環。
總之，短肽型腸內營養（SPEN）一方面可有效提供SAP患者的營養需求，另一方面在改善腸黏膜微循環血供、維持腸道屏障功能、調節局部和全身免疫狀態等方面具有重要的作用，最終有助於緩解SAP後腸道細菌移位和腸源性感染。 目前仍然需要進一步的研究來證實SPEN作用於腸屏障的確切的分子機制，同時開展相關的臨床前瞻性對照試驗，儘早將本研究的初步成果轉化為具有確切療效的臨床干預技術。
參考文獻
1.黎介壽.首選腸內營養的合理性[J].腸外與腸內營養雜誌, 2013,20（6）：321-322
2.陳偉等.小肽的吸收轉運機制及生理學作用[J].中華臨床營養雜誌, 2013，21（5）:300-303
3.Immumodulatory Protein Hydrolysates and Their Application[J].Nutrients，2018 (904)
4.S Wang, L Ma, Y Zhuang et al. Screening and risk factors of exocrine pancreatic insufficiency in critically ill adult patients receiving enteral nutrition[J]. Critical Care, 2013,17 (4): 1-8
5.Zhang J,Zhang Y, Liang TB,.Effects of Short-Peptide-Based Enteral Nutrition on the Intestinal Microcirculation and Mucosal Barrier in Mice With Severe Acute Pancreatitis[J]. Mol Nutr Food Res, 64(5), e1901191, Mar 2020. DOI:10.1002/mnfr.201901191
論文的第一作者為浙江大學醫學院附屬第一醫院張劍博士，論文的通訊作者為浙江大學醫學院附屬第一醫院梁廷波教授和張勻教授。項目獲得了國家自然科學基金（81801640，81802359，81671893，81871545，81802334）的支持。
（來源：張勻 醫學參考報重症醫學頻道）
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