丙氨酰－谷氨酰胺对重型颅脑损伤后肠黏膜通透性的影响作用

李 鸣 詹怀义 叶建平

重型颅脑损伤患者常发生肠黏膜屏障功能障碍，内毒素移位，进而引发全身炎性反应综合征，对患者的预后产生十分不利的影响。谷氨酰胺(glutamine，Gln)是机体内的一种非必需氨基酸，但对肠道而言是一种代谢必需氨基酸。许多应激实验已证实，Gln对应激后肠黏膜屏障有保护作用，本研究以重型颅脑损伤患者为研究对象，应用Gln加强的营养支持，观察其对肠黏膜屏障通透性的影响，为临床治疗重型颅脑损伤后胃肠功能紊乱提供理论依据。

材料与方法

1.研究对象:随机选取笔者医院2010年1月～2011年3月间收治的重型颅脑损伤患者30例，随机分为两组，每组15例，分别接受谷氨酰胺增强的营养支持(Gln组)和普通营养支持(对照组)。Gln组男性9例，女性6例。患者年龄19～58岁，平均年龄34.3±6.7岁。对照组男性10例，女性5例，年龄21～56岁，平均年龄35.2±6.3岁。为尽量排除非颅脑损伤因素对实验指标的影响，所有入选病例均依据下列纳入和排除标准。纳入标准:①年龄＞18岁;②GCS评分5～8分;③患者生存时间超过2周。排除标准:①脑外伤合并有重要脏器损伤;②既往有消化道出血等严重器官功能障碍，治疗过程中因消化道出血而停用肠内营养支持;③入院前已有感染征象。两组在性别、年龄、GCS评分等临床资料方面均无明显的统计学差异。

2.营养支持方法:根据身高、体重、年龄、性别，用Harris－Benedict公式推算静息代谢消耗(resting metabolic expenditure，RME)，再根据每天晨8时患者的GCS评分、心率(HR)、伤后天数(DSI)，用Clifton公式计算每天的热能需要量:GCS评分≤7分时，RME(%)=152－14(GCS)+0.4(HR)+7 (DSI)，GCS评分＞8分时，RME(%)=90－3(GCS)+0.9 (HR)。入院后立即置鼻肠管，采用输液泵持续均匀滴注的鼻饲方法。肠内营养制剂采用能全力(无锡纽迪希亚制药有限公司)以总热量的1/4开始，每日以1/4递增逐渐过渡到全量，不足部分由静脉营养补充，采用糖脂双能源供热，脂肪来源为20%的英脱利匹特，非蛋白热量与氮之比为150∶1。对照组病例均采用上述营养支持方法，Gln组营养支持方法同对照组，但入院当日即静脉给予丙氨酰－谷氨酰胺(哈尔滨三联药业有限公司)，用量为0.4g/(kg·d)。

3.检测指标:两组患者分别在伤后1、3、5、7天各测定1次乳果糖排泄率、血浆DAO和D－乳酸浓度。(1)乳果糖排泄率的测定:受检患者测试前日22:00起禁食，测试日晨8:00排空膀胱后，胃管内注入含乳果糖10g的溶液150ml，收集随后6h的尿液，HPLC检测(带脉冲电化学检测器的高压液相离子色谱仪，美国DIONEX公司)尿中乳果糖的含量，计算出乳果糖的排泄率。(2)血浆DAO和D－乳酸浓度的测定:检测当日抽取外周血，采用双抗体夹心法测定血浆中DAO、D－乳酸水平(厦门慧嘉生物科技公司提供试剂盒)。

4.统计学方法:结果用采用SPSS 11.0进行数据分析，数据采用均数±标准差±s)表示，统计学分析用ANOVA方差分析，Dunnett T3 post hoc检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

结果

1.乳果糖排泄率:伤后第1天的乳果糖排泄率，Gln组与对照组相比无统计学意义，伤后第3天，Gln组与对照组相比有明显下降，二者有统计学意义(P＜0.05)。到第5、7天，Gln组乳果糖排泄率下降更为显著，二者有显著差异(P＜0.01)。

2.二胺氧化酶:伤后第1天，Gln组的DAO值与对照组相比稍有下降，但无统计学意义，伤后第3天开始，Gln组DAO值与对照组相比明显下降，二者有显著差异(P＜0.01)。

3.D－乳酸:伤后第1天，Gln组的D－乳酸值较对照组明显下降(P＜0.05)，伤后第3天开始，Gln组D－乳酸值与对照组相比显著下降(P＜0.01)。

表1 两组病人伤后乳果糖排泄率、DAO、D－乳酸和血浆内毒素水平

讨论

重型颅脑损伤对机体来说是一种严重的应激状态，为了保护心肺等重要器官，全身血液重新分配，胃肠道血流明显减少，肠道黏膜出现缺血缺氧，引起肠黏膜结构和肠道通透性改变、肠屏障功能损害以及细菌移位，可能引起全身炎症反应综合征，导致多器官功能障碍综合征，加重机体功能紊乱［1，2］。本研究对重型颅脑损伤患者给予丙氨酰－谷氨酰胺加强的营养支持，以乳果糖排泄率、DAO和D－乳酸浓度作为检测指标，观察其对肠黏膜屏障功能的影响。

尿乳果糖/甘露醇比值、二胺氧化酶和D－乳酸是目前较为公认的评价肠黏膜屏障功能的指标［3，4］。重型颅脑损伤患者在救治过程中均使用较多量的甘露醇控制脑水肿，尿液中甘露醇浓度较高，而且受甘露醇输入量变化比较大。如果仍然采用尿中乳果糖/甘露醇比值来反映肠黏膜通透性，误差极大，因此本研究仅以乳果糖排泄率作为肠黏膜屏障功能检测指标。二胺氧化酶是人类和所有哺乳动物肠黏膜上层绒毛细胞胞质中具有高度活性的细胞内酶。该酶在小肠黏膜上层绒毛中含量高、活性也强，在其他组织中则含量少、活性低。肠黏膜上皮细胞受损、坏死后该酶释放入血，因而可通过测定其在外周血中变化来反映肠黏膜状态。人体内的D－乳酸主要是由胃肠道细菌发酵产生，正常情况下很少被吸收，并且哺乳动物不具备将其快速降解的酶系统。当肠屏障受损时，肠道中细菌产生的大量D－乳酸通过受损的肠黏膜经局部循环进入血液，故监测血中D－乳酸水平可及时反映肠黏膜损害程度。

谷氨酰胺是人体内最丰富的游离氨基酸，占血浆游离氨基酸总量的20%。肠道是谷氨酰胺最主要的消耗器官。谷氨酰胺可在肠道局部减轻炎症反应、减少炎症介质的合成释放，为肠黏膜提供能量，维护肠屏障功能，减少生物活性物质进入循环，防止细菌移位和肠道毒素入血［5～7］。谷氨酰胺单体在溶液中不稳定，形成对人体有害的焦谷氨酸和氨。导致谷氨酰胺在临床应用困难的另一原因是溶解度低，20℃时谷氨酰胺单体在水中的溶解度为35g/L，为降低谷氨酰胺形成焦谷氨酸和氨的危险性，临床应用谷氨酰胺时浓度不超过1.5%，而提供生理剂量的谷氨酰胺会增加机体水负荷，会加重脑损伤患者脑水肿。丙氨酰－谷氨酰胺是一种常用的人工合成的含谷氨酰胺二肽，其纯度可达100%，20℃时丙氨酰谷氨酰胺在水中溶解度是586g/L，性质稳定，加入到氨基酸中不影响谷氨酰胺二肽的稳定性。因此本研究选用丙氨酰－谷氨酰胺加强的营养支持来观察其对肠黏膜屏障功能的影响。本研究发现，给予丙氨酰－谷氨酰胺加强的营养支持的脑损伤患者较普通营养支持患者，其尿乳果糖排泄率、二胺氧化酶和D－乳酸浓度都有明显下降，提示丙氨酰－谷氨酰胺对重型颅脑损伤后早期患者肠黏膜屏障损害可能有保护作用，可以减轻肠黏膜屏障损害引发的全身炎症反应综合征和多器官功能障碍综合征，改善患者的预后。

1 Vega D，Badami CD，Caputo FJ，et al.The influence of the type of resuscitation fluid on gut injury and distant organ injury in a ratmodel of trauma/hemorrhagic shock［J］.JTrauma，2008，65(2):409－414

2 Besselink MG，van Santvoort HC，Renooij W，et al.Intestinal barrier dysfunction in a randomized trial of a specific probiotic composition in acute pancreatitis［J］.Ann Surg，2009，250(5):712－719

3 Meddings J.The significance of the gut barrier disease［J］.Gut，2008，57(4):438－440

4 Laine L，Takeuchi K，Tarnawski A.Gastric mucosal defense and cytoprotection:bench to bedside［J］.Gastroenterol，2008，135(1):41－60

5 Kwon WY，Suh GJ，Kim KS，etal.Glutamine attenuates acute lung injury by inhibition of high mobility group box protein expression during sepsis［J］.Br JNutr，2010，103(6):890－898

6 Agostini F，Biolo G.Effect of physical activity on glutaminemetabolism［J］.Curr Opin Clin Nutr Metab Care，2010，13(1):58－64

7 Larson SD，Li J，Chung DH，etal.Molecularmechanisms contributing to glutaminemediated intestinal cell survival［J］.Am JPhysiol Gastrointest Liver Physiol，2007，293(6):1262－1271