膿毒癥腸黏膜屏障功能障礙防治研究進展

田永超

天津中醫藥大學第一附屬醫院(天津300381)

膿毒癥是由嚴重感染引起的全身炎癥反應綜合征(SIRS),也是引發多器官功能障礙綜合征(MODS)及ICU患者死亡的主要原因之一[1]。全球范圍內，每年約有 1800萬人罹患膿毒癥，較高的發病率和病死率導致家庭和社會面臨沉重的經濟負擔。腸道是機體除體表外隔絕外界的主要屏障，腸屏障由機械、生物、化學、免疫4個屏障結構構成；腸道又是人體最大的細菌儲源庫，在各種刺激作用下腸道免疫功能受抑制,腸黏膜完整性被破壞，導致腸屏障功能受損,促使腸道細菌移位,引起宿主過度炎癥反應，誘發/加重SIRS,而SIRS再次損傷腸道,兩者互為因果，互相促進，最終形成膿毒癥休克/MODS[2]。腸道既是損傷的“靶”器官，其又對炎性介質起到擴增器的作用，因此又是損傷的“激發”器官，常常被認為是危重病應激的“中心器官”及MODS“啟動器官”[3]，腸屏障功能已成為評價危重病預后的關鍵指標之一，如何在治療嚴重膿毒癥時盡早改善腸缺血，恢復受損的腸黏膜屏障功能，是目前嚴重膿毒癥治療的關鍵之一。

目前方式主要是通過各種手段保護腸黏膜屏障的完整性、調整腸道微生態失衡、調節機體免疫力等達到降低腸道細菌移位從而防治腸屏障功能障礙。

1 谷氨酰胺(Gln)

Gln是機體必需條件氨基酸,參與蛋白質和核酸的合成,其在各種病理生理過程中均發揮重要作用，如促進生長發育、保持細胞完整性、抗感染以及調節免疫等[4]。為了有效維護患者小腸黏膜結構的完整性，預防小腸黏膜通透性的增加，從而在一定程度上修復腸黏膜病理性損傷，可給予接受靜脈營養的患者Gln治療[5]。另有學者發現Gln可抑制細胞因子分泌，并通過提高腸黏膜免疫系統T淋巴細胞及免疫抑制性細胞的比例，減輕腸道炎癥反應，改善腸損傷程度，從而有效保護腸屏障功能[6]。在膿毒癥等動物模型的研究中發現，Gln的添加可明顯降低模型MODS的發生，進而降低模型死亡率,并認為其可能機制與Gln增加熱休克蛋白表達,減低細胞凋亡，改善腸屏障功能障礙，從而發揮組織保護作用有關；Gln還可通過迅速誘導ERK通道依賴的MKP-1蛋白,滅活P38和JNK,保護致死性內毒素血癥時腸屏障功能[7-8]。動物實驗證實，給予膿毒癥大鼠補充Gln可降低其TLR4，MYD88，TRAF6 mRNA水平，并通過提升大鼠腸組織Gln濃度來降低腸黏膜通透性，提高腸黏膜免疫功能，保持腸黏膜結構完整性，從而減少腸道細菌移位，減輕膿毒癥大鼠腸黏膜損傷，達到防治腸屏障功能障礙的作用[9-10]。

2 N-乙酰半胱氨酸(N-acetylcysteine,NAC)

NAC為硫醇類化合物,是L-半胱氨酸與還原型谷胱苷肽的前體，可以抗氧自由基、穩定細胞膜。NAC能改善因感染、腸缺血/再灌注損傷、燒傷、炎性腸病等原因所致的腸黏膜萎縮、腸通透性增高、腸上皮受損、腸免疫功能紊亂、腸道微生態失衡等病理生理的改變，對危重病腸屏障功能起到良好的保護作用。孫瑩杰等[11]發現NAC可明顯降低體外循環期間大鼠血漿D-乳酸含量、DAO活性，降低腸上皮通透性，并顯著減輕腸黏膜的病理性損傷，維護腸屏障的完整性，從而減少腸源性膿毒癥的形成。當器官缺血/再灌注時會產生大量的氧自由基，使器官組織的細胞膜脂質過氧化，激活組織細胞凋亡壞死造成損傷，而胃腸黏膜則是缺血/再灌注時損傷嚴重的器官之一[12]。周曉燕等[13]發現NAC顯著降低大鼠缺血/再灌注損傷導致的胃黏膜損傷指數，通過抑制胃黏膜細胞凋亡，提高p-ERK蛋白表達，p-JNK、NF-κB蛋白表達受抑，胃黏膜組織中TNF-α及Caspase-3的mRNA表達減少，從而維護胃腸屏障功能，對大鼠缺血/再灌注損傷起到保護作用。張小龍等[14]報道，NAC通過抑制誘導型一氧化氮(NO)合酶mRNA的表達,進而抑制NO等炎性介質生成,通過抑制ICAM-1及過氧亞硝基陰離子介導的炎癥反應,減少中性粒細胞浸潤,降低MPO活性水平,進而減輕腸屏障損傷；另外，NAC通過抑制IκB激酶而降低TNF誘導的NF-κB的活性,使炎性介質生成減少,MMP-9表達水平降低,從而使腸道黏膜的損傷明顯減輕,改善病態大鼠腸屏障功能，減少內毒素入血，有效防治膿毒癥及MODS的發生和發展。燒傷后急性胃腸黏膜缺血/再灌注損傷以及由此導致的胃腸屏障功能障礙也是誘發燒傷后SIRS、MODS的關鍵環節,亦是降低燒傷休克復蘇成功率,誘發腸源性膿毒癥的關鍵危險因素。NAC通過降低大鼠體內MDA及MPO含量，增加GSH水平,加速腸黏膜屏障功能修復,抑制腸道細菌移位,從而保護燒傷大鼠胃腸黏膜屏障功能[15]。

3 烏司他丁(Ulinastatin，UTI)

UTI來源于人尿的酸性糖蛋白,是廣譜蛋白酶抑制劑，具有穩定溶酶體和細胞膜及調控炎性介質和氧自由基釋放作用，被證實有良好的臟器功能保護及免疫調節作用。胃腸缺血/再灌注損傷時腸屏障損傷以腸黏膜形態學破壞、通透性改變為主要表現,導致腸道細菌、內毒素移位，而此病理過程的發生均有細胞凋亡及凋亡相關基因失衡參與。劉曉毅等[16]研究顯示，UTI在治療大鼠缺血/再灌注損傷的過程中，通過上調Bcl-2基因和下調Bax基因表達,來抑制腸黏膜細胞凋亡，降低腸黏膜通透性，從而顯著保護腸黏膜上皮屏障功能。王立峰等[17]證實UTI通過抑制TNF-α、IL-6等炎性介質釋放，使Bax與Caspase-3凋亡蛋白表達受抑，腸黏膜上皮細胞凋亡減輕，從而減少腸道細菌移位，使膿毒癥導致的腸屏障損傷得到有效保護。黃巍[18]給予嚴重膿毒癥病人UTI治療后，有效提高了腸黏膜對Gln利用率，加快了腸黏膜細胞生長速度及修復水平，維護了腸黏膜完整結構和正常功能，并使胃腸道中內毒素水平下降，有效改善了胃腸屏障功能。孫勇等[19]也發現Gln及UTI聯合使用具有明顯的協同作用，除可以有效的保護腸黏膜，維護腸黏膜的完整性外，還能顯著的下調炎性介質，降低黏膜通透性，從而有效治療由嚴重燒傷引起的腸黏膜損害及SIRS。

4 益生菌

膿毒癥時，受內源性和外源性雙重因素的影響，出現腸道菌群失調，腸道微生態受到破壞，從而導致胃腸功能障礙。而益生菌可定植于腸道內，調節腸道微生態，首先通過促進腸非免疫屏障功能，達到干擾致病菌對腸道的入侵、粘附作用；另外起到增強未暴露于致病菌的腸上皮細胞的屏障功能的作用[20-21]。益生菌還可通過使腸黏膜固有層中免疫球蛋白A(Immunoglobulin A，IgA)分泌細胞的增加，促進腸黏膜分泌型IgA分泌，阻止致病菌在腸道定殖，并通過調控促炎和抗炎因子平衡，減輕腸道炎癥反應，增強腸免疫屏障功能；另外，乳酸桿菌通過產生β-葡聚糖,使腸黏膜上皮細胞表面的黏液黏稠度增加,從而增強腸黏膜對各種損傷的耐受性[22-24]。秦環龍等[25]研究證實，益生菌通過提高急性重癥胰腺炎病人腸上皮跨膜結合蛋白表達，保持腸上皮緊密連接，調節腸道菌群失調，促腸道微生態穩定，減少腸道細菌移位，達到保護腸屏障功能的作用。相關動物實驗亦證實，益生菌可穩定腸黏膜屏障結構和功能，減少腸道細菌移位，其機制是通過減少膿毒癥小鼠腸上皮細胞間緊密連接蛋白而實現[26]。李素彥等[27]發現早期給予膿毒癥患者益生菌治療，可明顯增加腸道內有益菌數量，改善腸道微生態，并降低膿毒癥患者病死率，考慮與調節腸道菌群，減少腸道細菌移位，恢復腸道微生態穩定有關?？梢?，益生菌可通過改善腸道通透性及免疫屏障功能、恢復腸道微生態穩定、調控促炎和抗炎因子平衡等對腸黏膜屏障起到有效保護作用。

5 ?；撬?Taurine，TAU)

TAU具有抗氧化、及時清除過多氧自由基的作用，從而穩定細胞膜、線粒體結構及功能，抑制炎癥介質生成，使細胞得到保護。另外，TAU可使脾臟生長發育加快，淋巴細胞增殖加速，進而調節機體免疫力。有實驗證明，TAU既能抑制促炎細胞因子釋放，還能明顯抑制NF-κB的活性和腸道內毒素的擴散和轉移，從而發揮其細胞保護及機體免受內毒素傷害的功能[28-30]。連淑君等[31]給予內毒素血癥幼鼠TAU治療可有效減輕幼鼠腸道黏膜損傷，保護腸黏膜屏障功能，其可能機制是TAU通過抑制NF-κB的活化，降低炎性因子TNF-α、IL-6水平得以實現。

6 依達拉奉(Edaravone，EDA)

EDA作為一種自由基清除劑,具有清除自由基和抑制脂質過氧化的作用，同時可產生抗凋亡、抗壞死和抗細胞因子作用，在臨床中得到廣泛應用。SIRS誘發腸屏障衰竭的病理過程有腸道中性粒細胞脂質過氧化參與，而EDA可減少腸道中性粒細胞脂質過氧化，從而抑制腸道細菌移位，防治腸屏障衰竭[32]。Tomatsuri等[33]證實EDA能清除氧自由基，降低腸黏膜髓過氧化物酶活性，抑制腸黏膜脂質過氧，保護缺血/再灌注損傷小腸多發性潰瘍及出血發生，進而防治腸屏障衰竭。Mori等[34]實驗發現出血性休克時細菌移位到腸系膜淋巴結的發生率和細菌移位程度可通過給予EDA顯著降低。宋祖軍等[35]對失血性休克的研究發現，早期并大量使用EDA可使腸組織細胞ICAM-1生成減少,腸組織中PMN活化受抑,從而減輕中性粒細胞介導的腸黏膜破壞、通透性增加,進而對腸黏膜屏障起到有效保護?？盗x華[36]也發現EDA可有效改善大鼠缺血/再灌注損傷小腸黏膜絨毛的壞死程度，減少絨毛脫落，從而保護小腸黏膜結構完整和生理功能正常，并顯著降低大鼠小腸缺血/再灌注損傷后腸道細菌移位。

7 神經降壓素(Neurotensin，NT)

NT是一種被新近認定的對腸黏膜功能具有顯著調節作用的神經肽類物質，由中樞神經系統和胃腸道合成并分泌，故又稱之為“腦-腸肽”，可與P物質、生長抑素、組胺等協同調節腸道消化、小腸運動以及腸道炎癥[37]。NT具有調節胃腸道的蠕動、促進腸道上皮的生長等各種生理功能，從而維持腸道的物理屏障功能[38]。同時，NT可使實驗組大鼠腸黏膜杯狀細胞內黏蛋白2水平增加[39]，促進胃腸黏膜分泌黏液，增強腸道黏膜化學屏障功能。NT作為腸道中的分子調節器，通過提升緊密連接蛋白Claudin-4在腸道絨毛的表達能力，給予腸道黏膜上皮細胞營養，并起到抗氧化、抗凋亡、促有絲分裂等作用[40-41]，促進腸道黏膜上皮生長，加速修復損傷的腸道黏膜，從而有效阻止腸道細菌及內毒素等移位。Assimakopoulos 等[42]亦證實NT可改善腸屏障功能，使腸道和各系統中的細菌、內毒素濃度明顯降低，從而治療實驗性阻塞性黃疸。文黎明等[43]亦證實，NT能夠加速受損腸黏膜修復,提高小腸黏膜屏障功能,阻止腸道細菌移位,并且NT的作用呈劑量依賴性。

醫學界對腸黏膜屏障功能障礙研究及其防治給予了很大關注，并已取得了良好的成就，如帕瑞昔布鈉、艾司洛爾、MFG-E8等藥物的研究也均證實了對腸黏膜屏障功能具有保護作用，包括近年來興起的糞便菌群移植也為腸源性膿毒癥的防治提供了新思路[44-47]，但針對膿毒癥誘發腸損傷的研究依然存在不足，尚未完全明確腸黏膜屏障損傷的作用機制，臨床有效治療方案也并未突顯，導致腸源性膿毒癥仍處于高發病率和高病死率狀態。 因此，如何防治膿毒癥誘發的腸黏膜屏障損傷仍然是目前臨床治療膿毒癥的重大難題，值得我們進一步去探索與研究。