發(fā)布時(shí)間：2020-04-01所屬分類：醫(yī)學(xué)職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 腸道屏障功能研究已有近40年的歷史，近年來(lái)的研究表明胃腸道不是一個(gè)單純的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化和吸收系統(tǒng)。各種基礎(chǔ)和臨床研究已逐步建立了腸道屏障功能障礙與腸道細(xì)菌全身感染理論，在休克、燒傷和ICU重癥患者中腸道屏障功能損害可能成為引起其全身性嚴(yán)重感染、導(dǎo)
腸道屏障功能研究已有近40年的歷史，近年來(lái)的研究表明胃腸道不是一個(gè)單純的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化和吸收系統(tǒng)。各種基礎(chǔ)和臨床研究已逐步建立了腸道屏障功能障礙與腸道細(xì)菌全身感染理論，在休克、燒傷和ICU重癥患者中腸道屏障功能損害可能成為引起其全身性嚴(yán)重感染、導(dǎo)致多器官功能障礙綜合征(mul—tipleorgandysfunctionsyndrome，MODS)的原因之一，因此早期診治腸道屏障功能損害具有很重要的臨床實(shí)用意義。、
腸道屏障功能與細(xì)菌移位
腸道屏障功能
腸道具有多種神經(jīng)-內(nèi)分泌一免疫調(diào)節(jié)功能，是防止腸道內(nèi)細(xì)菌和內(nèi)毒素移位的最大屏障。人體腸道內(nèi)含有大量的細(xì)菌和數(shù)量足以殺死我們千萬(wàn)次的內(nèi)毒素，正常人之所以能夠不受腸道內(nèi)這些細(xì)菌和內(nèi)毒素的影響，正是由于人體有包含多種機(jī)制防御體系的腸道屏障功能。
正常情況下，腸黏膜有4道屏障：腸黏膜上皮細(xì)胞、細(xì)胞間緊密連接與菌膜構(gòu)成的機(jī)械屏障;腸道長(zhǎng)駐菌與宿主微空間結(jié)構(gòu)形成的相互依賴、相互作用的微生態(tài)屏障;由胃腸道分泌的胃酸、膽汁、各種消化酶、溶菌酶、黏多糖、糖蛋白和糖脂等化學(xué)物質(zhì)構(gòu)成的化學(xué)屏障和腸相關(guān)淋巴組織(gut—aSSO—ciatedlymphatictissue，GALT)及其免疫活性產(chǎn)物構(gòu)·�？普搲�·成的免疫屏障。
“腸衰竭”(intestinalfailure，IF)是多器官功能衰竭(障礙)的組成部分，從概念上講，以“腸功能障礙”一詞代替“腸衰竭”更適合臨床實(shí)際情況與需要。Nightingale將IF定義為由于腸吸收減少，需要補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)與水、電解質(zhì)以維持健康與(或)生長(zhǎng);而黎介壽院士則認(rèn)為腸功能障礙(衰竭)應(yīng)包含消化、吸收障礙與腸黏膜屏障障礙。因此，建議將腸功能障礙(衰竭)定義為腸實(shí)質(zhì)與(或)功能損害，導(dǎo)致消化、吸收營(yíng)養(yǎng)與(或)黏膜屏障功能產(chǎn)生障礙，以明確指出IF與腸道屏障功能的關(guān)系。
在構(gòu)成腸道屏障的各種因素中，最重要的還是腸道上皮屏障。完整的機(jī)械屏障是限制細(xì)菌移位的最基本要素，尤其是腸內(nèi)正常菌群的作用E5-7]。在危重癥時(shí)損害腸道機(jī)械屏障的各種機(jī)制中，最受到關(guān)注的當(dāng)屬缺血一再灌注損傷的作用。動(dòng)物腸道缺血一再灌注模型研究發(fā)現(xiàn)，內(nèi)臟血流減少通過(guò)激活一氧化氮合酶(nitricoxidesynthase，NOS)及其隨后的過(guò)氧化過(guò)程而造成腸黏膜水腫和損傷。腸道缺血性損傷可以是“非細(xì)菌性”介導(dǎo)的炎性細(xì)胞因子的來(lái)源，產(chǎn)生的細(xì)胞因子可通過(guò)腸淋巴管系統(tǒng)人血_9J。
腸道機(jī)械屏障由腸道黏膜上皮細(xì)胞(intestinalepithelialeells，IECs)、細(xì)胞間緊密連接與菌膜三者構(gòu)成，能有效阻止細(xì)菌穿透黏膜進(jìn)人深部組織，是腸黏膜屏障的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。上皮細(xì)胞緊密連接的生物學(xué)功能主要有：(1)維持細(xì)胞極性;(2)調(diào)節(jié)離子和大分子物質(zhì)跨細(xì)胞旁路的被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，只允許離子及小分子可溶性物質(zhì)通過(guò)，而不允許毒性大分子及微生物通過(guò)。腸上皮細(xì)胞緊密連接一旦發(fā)生變異、減少或缺失，腸上皮細(xì)胞間隙通透性就會(huì)增加，細(xì)菌、內(nèi)毒素及大分子物質(zhì)就可通過(guò)緊密連接進(jìn)入體循環(huán)。
細(xì)胞間的緊密連接在正常和疾病中是動(dòng)態(tài)和起伏的，測(cè)定腸道屏障的“漏”就是測(cè)定腸道通透性。在創(chuàng)傷、手術(shù)、放療、化療、嚴(yán)重感染、重癥胰腺炎等應(yīng)激狀態(tài)或長(zhǎng)期進(jìn)行腸外營(yíng)養(yǎng)支持的情況下，腸道黏膜的結(jié)構(gòu)和功能可能受到嚴(yán)重的損害，表現(xiàn)為腸黏膜萎縮、通透性增高。此外，藥物、飲食、細(xì)胞因子、激素或物理因素，如滲透壓增高等也可使細(xì)胞構(gòu)成發(fā)生變化，影響細(xì)胞間緊密連接和腸黏膜通透性的改變，從而影響腸道屏障功能和引起細(xì)菌移位10-12]。
相關(guān)期刊推薦：《中華肝臟病雜志》是中華醫(yī)學(xué)會(huì)主辦，重慶醫(yī)科大學(xué)第二臨床學(xué)院病毒性肝炎研究所承辦。是全國(guó)性學(xué)術(shù)期刊，反映了肝臟疾病基礎(chǔ)研究和臨床實(shí)踐的水平，報(bào)道了國(guó)內(nèi)研究成果,介紹了國(guó)際學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài),促進(jìn)國(guó)際國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)交流。內(nèi)容包括肝臟疾病的病原學(xué)、流行病學(xué)、病理、病理生理、免疫學(xué)、發(fā)病機(jī)理、 臨床診斷治療及預(yù)防的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和研究成果,以及新技術(shù)、新方法的重要進(jìn)展。
細(xì)菌移位
20世紀(jì)50年代末，F(xiàn)ine等應(yīng)用放射性核素標(biāo)記的大腸桿菌證實(shí)細(xì)菌可移位至腹腔。1966年Wolochow等141提出“細(xì)菌移位(bacterialtransloca.tion，BT)”一詞，即指腸道內(nèi)細(xì)菌通過(guò)腸黏膜的遷移過(guò)程。1972年Caridis等_15_提出創(chuàng)傷及感染可引起腸黏膜通透性改變，致使腸道中病原體或其毒性代謝物質(zhì)進(jìn)入機(jī)體。1979年，Berg和Garlington16]明確提出腸道內(nèi)活的細(xì)菌穿過(guò)腸道黏膜層進(jìn)入固有層，侵入腸道以外的部位，如腸系膜淋巴結(jié)、肝、脾、血液及更遠(yuǎn)處器官的過(guò)程稱為細(xì)菌移位。由此有學(xué)者提出細(xì)菌移位是MODS“發(fā)動(dòng)機(jī)”的概念刪。實(shí)驗(yàn)和臨床上應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)提供了更確切的細(xì)菌移位的證據(jù)，一項(xiàng)納入927例臨床病例的研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌移位與膿毒癥相關(guān)，這為細(xì)菌移位提供了更敏感且更直接的生物學(xué)證據(jù)。
隨之涌現(xiàn)出了大量關(guān)于各種條件下發(fā)生細(xì)菌移位及移位機(jī)制的研究報(bào)道[24-27]，細(xì)菌移位的概念也隨之得到了不斷的擴(kuò)充與完善，如移位的物質(zhì)不單單是細(xì)菌還有內(nèi)毒素及細(xì)菌mRNA，移位的途徑不僅限于門脈系統(tǒng)等。人們也逐漸認(rèn)識(shí)到，腸道屏障功能的完整性在細(xì)菌移位過(guò)程中的重要作用。腸道是人體最大的細(xì)菌和內(nèi)毒素貯存場(chǎng)所，正常腸黏膜屏障及其黏膜分泌功能可有效防止細(xì)菌和內(nèi)毒素移位，阻止其進(jìn)入體循環(huán)造成腸源性感染。只有在某些病理情況下，當(dāng)機(jī)體應(yīng)激反應(yīng)過(guò)度或失調(diào)，如大面積燒傷、失血性休克、創(chuàng)傷、大手術(shù)等，可使腸黏膜屏障的完整性遭到破壞，使原先寄生于腸道內(nèi)的微生物及其毒素越過(guò)受損的腸黏膜屏障，大量侵入在正常情況下是無(wú)菌狀態(tài)的腸道以外的組織、如黏膜組織、腸壁、腸系膜淋巴結(jié)、門靜脈及其他遠(yuǎn)隔臟器或系統(tǒng)，引起細(xì)菌移位。其結(jié)果可觸發(fā)全身炎性反應(yīng)和多器官功能衰竭(multipleorganfailure，MOF)。反過(guò)來(lái)MOF又可加重腸黏膜壞死和細(xì)菌移位，造成惡性循環(huán)。
以下3種病理生理情況是發(fā)生細(xì)菌移位的因素：(1)腸黏膜屏障損傷或萎縮;(2)機(jī)體免疫防御功能下降;(3)腸道菌群失調(diào)引起細(xì)菌過(guò)度增生。細(xì)菌移位并非是一種生理上的“全或無(wú)(allornone)”現(xiàn)象。當(dāng)腸道防御體系中的一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)損害時(shí)，細(xì)菌可能進(jìn)入腹腔淋巴結(jié)，在肝臟、脾臟中偶爾也能發(fā)現(xiàn)移位的細(xì)菌。但由于機(jī)體全身?yè)p害不重，尚存其他防御機(jī)制，故能很快將移出的細(xì)菌清除，所以一般在體循環(huán)中很難發(fā)現(xiàn)腸道細(xì)菌。但此時(shí)如果還存在其他的全身性損害因素，如免疫抑制、多重打擊，則體循環(huán)和其他組織器官中就可能查見細(xì)菌。動(dòng)物模型表明當(dāng)有熱燒傷和/或蛋白營(yíng)養(yǎng)不良因素共同存在時(shí)，即使只給以非致死劑量的內(nèi)毒素，也能夠很快在腸外組織和器官中發(fā)現(xiàn)移位的腸道細(xì)菌，動(dòng)物死亡率也明顯增加。
目前認(rèn)為創(chuàng)傷、休克或全身性感染介導(dǎo)的腸道損傷和炎性反應(yīng)使腸道變成一個(gè)大量產(chǎn)生細(xì)胞因子的器官，許多損傷腸道屏障的因素其本身就能導(dǎo)致腸道和腸相關(guān)淋巴組織內(nèi)的免疫細(xì)胞生成細(xì)胞因子和其他炎性介質(zhì)，由此而造成全身炎性反應(yīng)和遠(yuǎn)隔器官損傷。所以，腸道在MODS發(fā)生中的機(jī)制，可能既有細(xì)菌/內(nèi)毒素的移位因素，又更可能通過(guò)成為促炎性細(xì)胞因子的“發(fā)生器”和中性粒細(xì)胞的“激活床”而起作用。
腸道屏障功能、細(xì)菌移位和腸道通透性測(cè)定
雖然腸道細(xì)菌移位的研究已有幾十年的歷史，人們已經(jīng)成功地在動(dòng)物模型中模擬出了其主要病理過(guò)程，但在人體研究中卻始終存在一些疑點(diǎn)。人體研究的主要問(wèn)題在于，研究者很難在活體對(duì)其腸道屏障形態(tài)學(xué)變化過(guò)程進(jìn)行觀察。通�？捎糜趧�(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究的方法一般很難用于人體，而普通細(xì)菌培養(yǎng)方法的敏感性和特異性又均較低。目前對(duì)腸道屏障功能和細(xì)菌移位的測(cè)定主要包括以下幾方面。
腸黏膜通透性檢測(cè)
腸黏膜通透性是指分子通過(guò)非載體依賴擴(kuò)散方式通過(guò)腸道上皮細(xì)胞層的過(guò)程，這種擴(kuò)散僅取決于濃度差與壓力梯度，而不需各種主動(dòng)與被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)載體系統(tǒng)的參與。臨床上所說(shuō)的腸黏膜通透性主要指監(jiān)測(cè)相對(duì)分子質(zhì)量>150000的分子物質(zhì)在腸道上皮的通透性，而非離子，如Na、c1一等的滲透，離子滲透是針對(duì)細(xì)胞膜通透性而言的。腸黏膜通透性檢測(cè)作為最為直觀，也最為簡(jiǎn)便的方法被廣泛應(yīng)用于臨床與基礎(chǔ)研究中。及時(shí)判斷腸黏膜損傷程度及細(xì)菌/毒素的移位情況，對(duì)于危重患者的病情評(píng)估及治療具有十分重要的臨床意義。目前用于測(cè)定腸黏膜通透性的分子探針主要有三大類：糖分子探針、同位素探針和聚乙二醇類分子探針引。
D·乳酸檢測(cè)
D一乳酸是消化道內(nèi)固有菌群的代謝產(chǎn)物，哺乳動(dòng)物體內(nèi)沒有可將其快速代謝分解的酶系統(tǒng)，因而血D哥L酸水平可反映腸道通透性的改變。當(dāng)腸黏膜屏障遭到破壞時(shí)，腸黏膜通透性增加，由細(xì)菌產(chǎn)生的大量D-乳酸便可通過(guò)受損的腸黏膜進(jìn)入血循環(huán)。急性腸道缺血大鼠研究表明，缺血5min時(shí)就可檢測(cè)出循環(huán)血中的D-乳酸水平，隨著缺血時(shí)間延長(zhǎng)，腸道屏障損傷程度的加重，D一乳酸水平可持續(xù)增高。故血中D一乳酸可作為監(jiān)測(cè)腸黏膜損害和其通透性改變的早期指標(biāo)_2。。。
細(xì)菌及內(nèi)毒素檢測(cè)
目前國(guó)內(nèi)外檢測(cè)腸道細(xì)菌移位普遍采用組織細(xì)菌培養(yǎng)法，即獲取腸系膜淋巴結(jié)、肝、脾、肺、腎等組織或是腸壁漿膜或腹腔的拭子以及血液、淋巴液等進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)，然后分離出活的細(xì)菌在光鏡或電鏡下加以計(jì)數(shù)和分類。這種方法易受到多種外界因素干擾，且很多細(xì)菌生長(zhǎng)緩慢或難以生長(zhǎng)，從而造成其敏感性很低。這也是導(dǎo)致學(xué)術(shù)界對(duì)細(xì)菌移位一直存有爭(zhēng)議的主要原因之一。
內(nèi)毒素是炎癥介質(zhì)反應(yīng)的啟動(dòng)因素，能引起全身262July.2012炎癥反應(yīng)綜合征(systemicinflammatoryresponsesyn.drome，SIRS)、MOF感染和非感染性休克。內(nèi)毒素在膿毒血癥發(fā)病中所起的作用已有大量的證據(jù)，特別是因?yàn)楦锾m陰性細(xì)菌的感染。這些證據(jù)為：(1)動(dòng)物體內(nèi)注射內(nèi)毒素能復(fù)制出絕大多數(shù)膿毒血癥時(shí)的病理生理表現(xiàn);(2)缺乏脂多糖結(jié)合蛋白的動(dòng)物對(duì)內(nèi)毒素不產(chǎn)生反應(yīng)，也能抵抗革蘭陰性細(xì)菌感染;(3)革蘭陰性細(xì)菌釋放的內(nèi)毒素是造成革蘭陰性細(xì)菌感染臨床和實(shí)驗(yàn)室表現(xiàn)的原因，但革蘭陰性細(xì)菌血培養(yǎng)要數(shù)天時(shí)間，因此內(nèi)毒素測(cè)定對(duì)早期診斷比細(xì)菌培養(yǎng)更有意義。目前，內(nèi)毒素測(cè)定方法主要采用鱟變形細(xì)胞溶解物試驗(yàn)。
近年來(lái)開展的聚合酶鏈反應(yīng)(polymerasechainreaction，PCR)技術(shù)，以特異性引物進(jìn)行PCR，可迅速確定外周血中細(xì)菌DNA片段的來(lái)源，敏感度高、特異性好。缺點(diǎn)是一種特異性引物，只能檢測(cè)出相對(duì)應(yīng)的細(xì)菌而不能覆蓋其他細(xì)菌。隨著PCR技術(shù)的不斷發(fā)展，目前已有學(xué)者將最新實(shí)時(shí)定量PCR(real—timePCR，RT-PCR)技術(shù)應(yīng)用于此領(lǐng)域研究中，該技術(shù)可對(duì)細(xì)菌數(shù)量進(jìn)行絕對(duì)定量分析【3¨。
自1989年熒光原位雜交(fluorescenceinsituhy.bridization，F(xiàn)ISH)技術(shù)應(yīng)用以來(lái)，熒光標(biāo)記的rRNA寡核苷酸探針成為一種直接鑒定單個(gè)細(xì)菌分子的工具。PCR技術(shù)雖然能夠快速敏感地檢測(cè)細(xì)菌，但PCR提供的有關(guān)微生物的數(shù)量和分布信息十分有限，而FISH技術(shù)可以直觀地得到細(xì)菌種類與分布的信息，并對(duì)細(xì)菌進(jìn)行定量檢測(cè)。
免疫功能檢測(cè)
腸道特異性免疫系統(tǒng)主要包括GALT和彌散免疫細(xì)胞。GALT是黏膜免疫系統(tǒng)的一部分，是機(jī)體最大的淋巴組織，是黏膜內(nèi)淋巴細(xì)胞、Peyer小結(jié)、分泌型S—IgA、淋巴濾泡和系膜淋巴結(jié)的總稱，是機(jī)體抵御病原微生物入侵的重要防線。可采用免疫組化或其他免疫學(xué)技術(shù)檢測(cè)GALT分泌的s1只A、細(xì)胞因子等炎癥介質(zhì)，用流式細(xì)胞計(jì)數(shù)分析淋巴細(xì)胞表型和數(shù)量，以評(píng)價(jià)腸道免疫功能。
體外檢測(cè)方法
在體外實(shí)驗(yàn)中，使用離體的腸段、細(xì)胞和質(zhì)膜對(duì)腸道屏障功能進(jìn)行評(píng)定。主要檢測(cè)離體腸道黏膜的形態(tài);離體的腸段剝離了肌層，因此可除外血流及動(dòng)力學(xué)的干擾;離體腸上皮細(xì)胞可除外先前存在的由組織中內(nèi)皮細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、神經(jīng)末梢、免疫細(xì)胞分泌的肽和神經(jīng)遞質(zhì)的影響;純化的頂端或基底膜可以在質(zhì)膜的任意一側(cè)研究物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制。
近年來(lái)越來(lái)越多的研究證明凋亡是腸道發(fā)生缺血.再灌注后腸黏膜細(xì)胞死亡的主要形式，因此為保護(hù)腸道屏障功能，眾多學(xué)者將注意力轉(zhuǎn)向腸黏膜細(xì)胞凋亡的檢測(cè)與防治研究。
雖然在體研究的各種方法在評(píng)價(jià)腸道屏障功能方面應(yīng)用十分廣泛，但卻會(huì)受多種未知因素的干擾;而體外檢測(cè)方法可在較大程度上避免這些因素的干擾，提供客觀、單一的研究結(jié)果。因此體外檢測(cè)方法作為重要的研究檢測(cè)指標(biāo)，是體內(nèi)檢測(cè)方法的重要補(bǔ)充。
結(jié)語(yǔ)
創(chuàng)傷、感染、重癥胰腺炎、糖尿病、克羅恩病(Crohndisease，CD)、乳糜瀉、多發(fā)性硬化、厭食和長(zhǎng)期腸外營(yíng)養(yǎng)等均可引起腸道屏障損傷、腸道通透性增加和細(xì)菌移位，最終可導(dǎo)致全身性嚴(yán)重感染和MODS。因此早期診治腸道屏障功能障礙，減少細(xì)菌移位的發(fā)生，對(duì)疾病的治療和預(yù)防具有重要的臨床實(shí)用意義。
