早期腸內營養對食管癌術后患者腸黏膜屏障及細菌移位的影響

魚曉波，柴小軍，黃海龍，阮 征，鄭 健，黃海華，章曉淼

(上海交通大學附屬第一人民醫院胸外科，上海 200080)

早期腸內營養對食管癌術后患者腸黏膜屏障及細菌移位的影響

魚曉波，柴小軍*，黃海龍，阮 征，鄭 健，黃海華，章曉淼

(上海交通大學附屬第一人民醫院胸外科，上海 200080)

目的 探討早期腸內營養對食管癌術后患者腸屏障功能和細菌易位的影響。方法120例食管癌術后患者隨機分成早期腸內營養(EN)組、胃腸外營養(PN)組。術后第1天、術后第4天及術后第8天檢測血漿內毒素水平、D-乳酸水平及二胺氧化酶(DAO)水平，術前及術后第1～7天每日行外周血細菌聚合酶鏈反應(PCR)檢測及培養。結果術后第8天EN組內毒素、D-乳酸及DAO水平顯著低于PN組(P＜0.01)。120例食管癌術后患者PCR檢測外周血細菌陽性率45.83%(55/120)，術后第4天起兩組PCR檢測陽性率差異有統計學意義(P＜0.05)。55.50%(66/120)患者出現全身炎癥反應綜合征(SIRS)。術后血細菌培養陽性率21.67%(26/120)。PCR檢測外周血細菌陽性組感染并發癥發生率為47.27%(26/55)，陰性組均未發生感染(0/65)，兩者差異有統計學意義(P＜0.05)。結論食管癌術后施行早期EN能有效地維護腸黏膜屏障功能，防止細菌及內毒素易位，減少術后感染的發生。

食管癌；腸內營養；腸黏膜屏障

食管癌主要采取手術為主的綜合治療方式。食管癌患者術前幾乎均存在不同程度的營養不良且合并免疫力低下，手術創傷應激致代謝增高、術后胃腸道正常解剖與功能改變等因素使原有的營養不良的狀況進一步惡化，從而導致術后并發癥和病死率增高。感染是食管癌術后的重要并發癥，直接影響手術的成敗。腸源性感染可能是食管癌術后感染的重要原因。研究發現腸內營養可以保護腸黏膜屏障，防止細菌及內毒素易位[1-2]。本研究將120例食管癌術后患者隨機分為早期腸內營養(EN)組及胃腸外營養(PN)組，分別測定血漿D-乳酸、內毒素及二胺氧化酶(DAO)水平，利用聚合酶鏈式反應(PCR)方法進行外周血細菌DNA檢測，并分析血細菌培養結果、術后全身炎癥綜合征(SIRS)以及感染并發癥發生情況，探討食管癌術后施行EN對腸屏障功能及腸道細菌易位的影響。

1 資料與方法

1.1臨床資料 2010年3月至2012年3月我院行食管癌手術的患者120例，所有患者術前均經食管X線鋇餐檢查和活組織檢查確診。納入標準：(1)主觀全面分析(SGA)法術前營養評估中、重度營養不良；(2)無腸梗阻；(3)無腹瀉。排除標準：(1)有慢性腸道疾病史；(2)有手術禁忌證；(3)未能行食管癌根治術；(4)行結腸代食管術者；(5)術前兩周有呼吸道感染史；(6)術后一周內出現吻合口瘺者；(7)一周內死亡者。120例食管癌術后患者隨機分為早期腸內營養(EN)組64例及胃腸外營養(PN)組56例，兩組患者的性別、年齡、營養狀態評估、及食管癌分期等方面差異無統計學意義，具有可比性，見表1。

表1 120例食管癌患者臨床資料

表1 120例食管癌患者臨床資料

組別 例數 男/女 平均年齡(歲)體重(kg)食管癌分期Ⅱa 10 9 SGA法評價術前營養不良例數構成比(中/重) 51/13 48/8Ⅱb 16 14ⅢEN組PN組64 56 45/19 39/17 65.06±13.03 63.05±16.20 62.15±9.35 61.55±7.41 38 33

1.2 研究方法

1.2.1 給藥方式及劑量 所有患者均在全身麻醉下行食管癌切除、食管胃吻合術。EN組鼻腸管由德國費森尤斯卡比公司生產，為聚氨酯材料，長100 cm，外徑4.5 mm，內徑3.5 mm，有通用漏斗接頭。腸內營養用藥為華瑞制藥有限公司生產的腸內營養乳劑“瑞素”(500 ml/瓶)，每1 000 ml含蛋白質38 g、脂肪34 g、碳水化合物138 g，瑞素每l ml提供4.18 kJ(1 kCal)的熱量；“瑞代”(500 ml/瓶)每1 000 ml含蛋白質34 g、脂肪32 g、碳水化合物120 g、膳食纖維15 g，瑞代每l ml提供3.78 kJ(0.9 kCal)。術中將鼻腸管置入空腸上段。術后第1天生命體征穩定后開始使用瑞素。用量從每天半瓶開始，逐漸增加至每天4瓶，滴速由40 ml/h逐步增加至100 ml/h。第3天以后可選用含纖維素的整蛋白制劑瑞代。所用營養液的溫度均由電子加溫器控制在40℃左右。如患者對腸內營養耐受性良好，在3 d內可逐漸增加至全量，則不再使用腸外營養；如患者對腸內營養耐受性較差，3 d以上腸內營養不能增至全量，則由腸外營養作適當補充，術后第8 d可經口酌進流質飲食，并隨進食的增加，逐步減少管飼用量，直至完全過渡到經口飲食。PN組應用華瑞制藥有限公司生產的8.5%樂凡命提供氮源，應用20%中長鏈脂肪乳劑提供脂肪，按全營養混合液形式進行配置，術后經深靜脈導管給予胃腸外營養(PN)1周，營養支持療程均為7 d，研究期間完全禁食、禁水。EN組與PN組等熱量、等氮量，能量供給為104.5～125.4 kJ(25～30 kCal)/(kg·d)，糖脂比為6:4，氮按0.17～0.20 g/(kg·d)供給。術后腸內營養不足由靜脈補足。

1.2.2 術后感染診斷標準及處理 術后患者出現體溫升高、血液及各種分泌物、引流液等標本進行病原菌培養陽性及調整抗菌素有效則認為有感染。同一例患者1周內采集的標本中分離出相同菌種，無論標本來源于何處，均視為同一種菌株。所有患者采取相同的預防感染措施，術中和術后靜脈應用耐β-內酰胺酶的青霉素類或第三代頭孢菌素，如無感染表現，術后第4天停藥，如出現感染按敏感藥物給藥。SIRS診斷按1991年美國胸科醫師學會(ACCP)和危重病醫學會(SCCM)聯席會議診斷標準，如具備以下2項或2項以上體征可診斷SIRS：(1)體溫＞38℃或＜36℃；(2)心率＞90/min；(3)呼吸頻率＞20/min或PaCO2＜4.27 kPa(32 mmHg)(1 mmHg=0.133 kPa)；(4)外周血白細胞計數＞12.0×109/L或＜4.0×109/L，或未成熟粒細胞＞0.10。

1.2.3 觀察指標及其檢測方法 術后第1天、術后第4天及術后第8天檢測血漿內毒素水平、D-乳酸水平及DAO水平，術前及術后第1～7天每日行外周血細菌PCR檢測，觀察細菌易位情況及腸黏膜屏障的完整性和通透性變化。血漿內毒素測定采用改良基質偶氮顯色法[3]。血漿D-乳酸測定采用改良的酶學分光光度法檢測[4]。血漿DAO測定參照鄰聯茴香胺試劑法[5]。外周血細菌PCR檢測：靶基因為大腸埃希氏菌特有的β半乳糖苷酶基因的血糖(BG)和所有細菌共有的16S rRNA。用細菌基因組DNA提取試劑盒提取全血DNA，進行PCR擴增，用瓊脂糖凝膠電泳檢測PCR產物。檢測出16S rRNA陽性即認為外周血細菌PCR檢測陽性。外周血細菌培養：每日和PCR檢測同時抽取外周血，菌株鑒定及藥敏試驗由自動分析儀完成。

1.3統計學方法 采用Wstata軟件進行統計學分析，數據均采用均數±標準差表示，計量資料應用組間t檢驗，計數資料應用卡方檢驗，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 腸黏膜屏障指標變化 內毒素、D-乳酸及DAO水平術后第4天兩組均高于術后第1天(P＜0.05)，而兩組之間差異無統計學意義(P＞0.05)。術后第8天內毒素、D-乳酸及DAO水平兩組均高于術后第一天(P＜0.05)，但EN組明顯低于PN組(P＜0.05)，EN組明顯低于術后第4天水平(P＜0.05)；PN組與第4 d水平差異無統計學意義(P＞0.05)。見表2。外周血漿內毒素水平和DAO水平呈顯著正相關(相關系數r=0.94，P＜0.01)，外周血漿內毒素水平和D-乳酸水平呈顯著正相關(相關系數r=0.92，P＜0.01)，外周血漿DAO水平和D-乳酸水平呈顯著正相關(相關系數r= 0.95，P＜0.01)。

表2 EN組與PN組血漿內毒素、D-乳酸、DAO水平變化比較

表2 EN組與PN組血漿內毒素、D-乳酸、DAO水平變化比較

注：與PN組比較，*P＜0.05；與術后第1天比較，△P＜0.05；與術后第4天比較，#P＜0.05。

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2.2 外周血細菌PCR檢測結果 120例患者術前及術后PCR檢測外周血細菌陽性共55例，其中EN組18例，PN組37例。術前PCR檢測外周血細菌陽性14例，均為長期進食困難致重度營養不良患者(EN組8例，PN組6例)。術前PCR檢測外周血細菌陰性術后出現陽性共有41例，其中EN組8例，PN組33例。手術后4～7 d PCR檢測外周血細菌陽性率EN組低于PN組，見表3。

表3 兩組患者手術前后PCR檢測外周血細菌陽性結果分布[例(%)]

2.3 PCR檢測結果與SIRS的發生及受者外周血細菌培養結果的關系 120名患者中66例出現SIRS，其中EN組24例，PN組42例；PCR檢測外周血細菌陽性組SIRS發生率為96.36%(53/55)，PCR陰性組SIRS發生率為20.00%(13/65)；發生SIRS組PCR檢測外周血細菌陽性率為80.30%(53/66)，未發生SIRS組PCR檢測外周血細菌陽性率為3.70%(2/54)，差異有統計學意義(P＜0.05)。患者外周血細菌培養陽性26例，EN組8例，PN組18例，真菌感染共12例，EN組3例，PN組9例，其中共分離細菌52株(15株大腸埃希氏菌，12株金黃色葡萄球菌，8株屎腸球菌，7株嗜麥芽窄食單胞菌，6株肺炎克雷伯菌，4株表皮葡萄球菌)。外周血細菌培養陽性率為21.67%(26/120)，明顯低于PCR檢測陽性率45.83%(55/120)，P＜0.01。外周血細菌培養陽性者，PCR檢測均陽性。PCR檢測陽性樣本中大腸埃希氏菌DNA陽性占53.85%(35/55)。PCR檢測陽性組感染并發癥發生率為47.27%(26/55)，陰性組均未發生感染(0/65)，二者差異有統計學意義(P＜0.05)。感染病例PCR檢測均為陽性。最常見的感染發生部位為肺部(EN組6例細菌感染及3例真菌感染，PN組10例細菌感染及7例真菌感染)，其次為血液(EN組細菌感染2例，PN組細菌感染5例)、肺部合并血液感染(PN組細菌感染1例)、腸道真菌感染(PN組2例)和靜脈導管2例(PN組細菌感染2例)。

3 討論

食管癌是胸外科常見的消化道惡性腫瘤，患者多數在就醫時常屬中晚期，且年齡較大，術前由于進食困難、慢性消耗，常處于負氮平衡狀態，多數已存在不同程度的營養不良。而其手術創傷大，術中機械輔助呼吸對肺損傷的影響、術后呼吸道分泌物排出困難以及術后細菌移位等因素的影響，使肺部感染的危險性增高。術后禁食時間長，手術應激引起的高分解代謝可出現嚴重的急性消耗，使術前就已存在的營養不良進一步加劇，從而導致術后并發癥和病死率增高。而術后給予營養支持能改善機體的負氮平衡狀態，防止由于營養不良所造成的嚴重并發癥。因此術后施行早期安全、有效的營養支持具有重要的積極意義。

現代醫學已使越來越多的胸外科醫師認識到腸道是外科應激的中心器官，其黏膜對全身血壓降低和供氧量減少尤為敏感。腸黏膜屏障包括四部分：機械屏障、化學屏障、生物屏障、免疫屏障。削弱腸黏膜屏障會促使腸道細菌跨過腸道進入腸系膜淋巴結并進入血液循環中，導致膿毒癥和炎癥反應，保護腸黏膜屏障具有重要的臨床意義。細菌移位是腸道內細菌穿過腸上皮細胞侵入腸外組織的過程。腸黏膜屏障生理功能的破壞是引起細菌移位的基本病理生理因素，細菌內毒素也能通過異常的上皮屏障進入血液循環。主觀全面分析(SGA)法術前營養評估中重度營養不良的食管癌患者，常有較長時間的進食障礙，極有可能存在腸黏膜屏障功能異常，加之手術創傷和術后禁食，更加重腸黏膜屏障功能紊亂。

腸黏膜屏障生理功能的破壞是引起細菌易位的基本病理生理因素，細菌易位是腸道內細菌穿過腸上皮細胞侵入腸外組織的過程。細菌內毒素也能通過異常的上皮屏障進入血液循環。內毒素血癥和腸黏膜屏障功能衰竭可導致肝硬化患者病情惡化中。D-乳酸由胃腸道固有細菌產生，哺乳動物體內無快速代謝酶系統，檢測血中D-乳酸水平可及時反映腸黏膜通透性變化[6]。存在于小腸黏膜絨毛上層內的二胺氧化酶(DAO)能反映小腸的結構和功能狀況，外周血中DAO活性穩定，因而可通過無創測定其在外周血中變化，反映腸黏膜狀態。

本研究發現，D-乳酸、DAO和內毒素三者之間的變化具有良好的相關性，術后第4天明顯升高，與術后第1天有顯著差異，這說明了手術創傷對腸黏膜屏障的影響。術后第8天兩組出現了不同的結果，EN組上述指標水平明顯下降，顯著低于PN組，也明顯低于術前水平；PN組則未見明顯改善，說明PN并未改善腸屏障功能，腸黏膜通透性增加，完整性遭到了破壞，因而繼發高內毒素血癥，而EN則明顯改善了腸黏膜通透性及腸屏障功能而減少了內毒素的吸收。這可能是由于EN維護了腸黏膜的完整性，腸腔內食物存在是黏膜細胞生長的重要刺激因素，是保證腸黏膜完整性的必要條件。通過7 d的營養支持，EN較好地維持了食管癌術后患者的營養狀態，降低內毒素水平，減輕機體炎癥反應，使代謝反應朝著有利于機體修復的方向發展。

腸道細菌易位(Bacterial Translocation，BT)的概念于1979年由Berg所提出，指原正常存在于腸道中的常居菌從胃腸道腔內轉移到胃腸道外組織的現象[7]。如何證實血液中檢測到的細菌及細菌的分解產物是來自腸道是較為困難的。聚合酶鏈反應(PCR)技術應用于血中腸源性細菌DNA檢測，被認為是研究腸道細菌易位的一個里程碑。理論上如果臨床發生腸道細菌易位，只要血中存在微量細菌DNA，無論是活菌或已裂解的細菌碎片，應用PCR技術都可將其檢測出來。目前認為PCR技術是一種較傳統細菌培養更為敏感的診斷外科菌血癥或細菌易位的方法。本文資料顯示，術前PCR陽性有14例患者，均為長期進食困難致重度營養不良患者(EN組8例，PN組6例)，說明長期進食困難及免疫力低下等會損傷正常的腸黏膜，導致內毒素及細菌易位發生。PCR檢測外周血細菌陽性者血漿D-乳酸、DAO、內毒素水平明顯升高，說明腸屏障損害、腸黏膜通透性增加與腸道細菌易位有密切聯系。術后第1次PCR檢測樣本系術后4 h內外周血，術前PCR檢測細菌陰性者術后檢測細菌陽性41例，而污染所致細菌定植一般在6 h左右發生，說明食管癌術后早期可出現細菌易位。EN組PCR陽性率隨著營養的進行而穩定并減少。PN組則術后第一天起PCR陽性率逐步增加，從術后第4天起，兩組出現明顯差異。PCR檢測結果與血漿D-乳酸、DAO、內毒素變化完全一致，說明EN明顯改善了腸黏膜通透性及腸屏障功能，減少了細菌易位，而PN并沒有達到這樣的效果。

PCR檢測結果大腸埃希氏菌檢出占所有細菌檢出的53.85%。提示大腸埃希氏菌為腸道細菌易位的主要細菌，這與相關報道是一致的[8]。故在食管癌術后疑有腸源性感染的患者應優先考慮針對大腸埃希氏菌進行治療。

本研究也證實了PCR檢測細菌DNA陽性率明顯高于細菌培養的結果，而血培養陽性者100%PCR檢測陽性。這可能與PCR并不受臨床使用抗生素的影響有關，說明PCR檢測具有更高的敏感性。而且PCR是檢測腸道細菌易位更為敏感及快捷的方法。常規血培養需時較長，一般需3～5 d才能提供結果，往往待其提供陽性結果時已錯過臨床最佳治療時期。而應用PCR方法一般3 h左右即有結果，可為臨床治療盡早提供依據。

PCR檢測陽性者發生術后SIRS及感染并發癥的概率大大增加。PCR陽性組術后SIRS發生率為96.36%，遠較PCR陰性組(20.00%)高，提示腸道細菌易位與術后SIRS發生有關，術后發生SIRS者多存在腸道細菌易位，腸道在術后SIRS甚至膿毒癥發生中起啟動及關鍵作用。同時PCR陽性組術后感染并發癥發生率達到47.27%，發生術后感染并發癥的患者PCR檢測均為陽性，而PCR陰性患者均未發生感染并發癥，表明食管癌術后全血PCR檢測陽性者常預示術后感染并發癥的發生。

早期腸內營養不僅可滿足機體對營養的需求，更重要的是可維護腸道黏膜的完整性，促進腸道的機械、化學、生物、免疫屏障功能恢復，從而預防腸道菌群易位、減少腸源性感染的機會。這對食管癌術后患者的恢復，減少腸道細菌易位及減少術后感染性并發癥的發生具有重要的意義。

[1]Wilmore DW,Smith RJ,O'Dwyer ST,et al.The gut:a central organ after surgical stess[J].Surgery,1988,104:917-923.

[2]Bozzetti F,Gavazzi C,Miceli R,et al.Perioperative total parenteral nutrition in malnourisher gastrointestinal cancer patients;a randomized,cliical trial[J].JPEN J Parenter Enteral Nutr,2000,24(1):7-14.

[3]姚詠明,田惠民,王亞平,等.過氯酸新法預處理血漿定量檢測微量內毒素的鱟試驗方法及其應用[J].上海醫學檢驗雜志,1993,8:31-33.

[4]Brandt RB,Siegel SA,Waters MG,et al.Spectrophotometric assay for D-(-)-lactate in plasma[J].Anal Biochem,1980,102:39-46.

[5]黎君友,于 燕,郝 軍,等.分光光度法測定血和小腸組織二胺氧化酶活性[J].氨基酸和生物資源,1996,18:28-30.

[6]Murry MJ,Gonze MD,Nowak LR,et al.Serum D-lactate levels as an aid to diagnosing acute intestinal ischemia[J].Am J Surg,1994, 167:575-578.

[7]Berg RD,Garlington AW.Translocation of certain indigenous bacteria from the gastrointestinal tract to the mesenteric lymph nodes and other organs in a gnotobiotic mouse model[J].Infect Immun,1979, 23:403-404.

[8]O'Boyle CJ,MacFie J,Mitchell CJ,et al.Microbiology of bacterial translocation in humans[J].Gut,1998,42:29-35.

Impact of early enteral nutrition on gut mucosal barrier and bacterial translocation after esophagectomy.

YU Xiao-bo,CHAI Xiao-jun*，HUANG Hai-long,RUAN Zheng,ZHENG jian,HUANG Hai-hua,ZHANG Xiao-miao.
Department of Thoracic Surgery,the First People's Hospital Affiliated to Shanghai Jiao Tong University,Shanghai, 200080,CHINA

ObjectiveTo investigate the impact of early enteral nutrition(EN)on gut mucosal barrier and bacterial translocation after esophagectomy.MethodsA randomized controlled clinical trial was conducted in 120 patients after esophagectomy,which were equally divided into two groups and treated with enteral nutrition(EN group)and parenteral nutrition(PN group).The levels of plasma endotoxin,D-lactate,diamine oxidase(DAO)were detected on the first,fourth,eighth day after operation.The bacteria in the peripheral blood was cultured and tested by PCR before operation and from the first day to the seventh day after operation.ResultsOn the eighth day after operation,the levels of D-lactate,DAO and endotoxin were significantly lower in the EN group than the PN group(P＜0.01). The total positive rate of the bacterial in the peripheral blood was 45.83%(55/120),and the positive rate showed statistically significant difference between the two groups from the fourth day after operation(P＜0.05).55.50%(66/120)patients showed systemic inflammatory response syndrome(SIRS).Hemoculture examination detected bacterial positive in 26 patients(21.67%).In PCR-positive patients,47.27%(26/55)developed infectious complications,while none of PCR-negative patients did(P＜0.01).ConclusionEarly EN plays an important role in the recovery of gut mucosal barrier function after esophagectom,and can reduce the bacterial translocation in gut and the occurrence of infectious complications.

Esophageal cancer;Enteral nutrition;Gut mucosal barrier

R735.1

A

1003—6350（2012）20—011—04

10.3969/j.issn.1003-6350.2012.20.005

2012-04-08)

魚曉波(1982—)，男，浙江省寧波市人，主治醫師，碩士。

*通訊作者：柴小軍。E-mail:ruanzheng002245@126.com