鱼油脂肪乳剂在重症急性胰腺炎中的应用
2011-08-15蔡东联第二军医大学长海医院营养科上海200433
王 莹,蔡东联(第二军医大学长海医院营养科,上海200433)
[本文编辑] 阳凌燕
重症急性胰腺炎(severe acute pancreatitis,SAP)是一种始于局部而累及全身的炎症性疾病,发病凶险,进展迅速,救治难度大,发病率逐年上升,死亡率高达10%~50%[1]。因此,降低SAP的病死率仍是临床治疗的重要目标。SAP主要存在两个死亡高峰,第1个发生在发病早期,即发病后1~2周,主要死因是由全身炎症反应综合征(systemic inflammatory response syndrome)所致多器官功能不全(multiple organ dysfunctional syndrome),其死亡率占总死亡率的60%以上[2];第2个发生在晚期,大概在发病2个月后,主要死亡原因是感染与感染相关并发症。有研究证实ω-3不饱和脂肪酸具有抑制炎症和调节免疫等作用[3],可通过多种途径影响炎症过程。本文就此方面的研究现状作一综述。
1 来源及代谢特点
ω-3鱼油脂肪乳剂的脂肪成分为ω-3多不饱和脂 肪 酸 (polyunsaturated fatty acids,PUFAs)。PUFAs是指含有两个或两个以上双键,且碳链长为18~22个碳原子的直链脂肪酸。ω-3PUFAs第一个双键出现在碳链甲基端的第3位,其主要活性成分为二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid,EPA)和二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid,DHA)。陆地动植物中几乎均不含EPA和DHA,从深海鱼类中萃取得来的鱼油是人体摄取DHA及EPA的主要来源。亚油酸和α-亚麻酸可通过链延伸和去饱和作用形成长链衍生物:花生四烯酸、EPA和DHA。ω-3PUFAs能直接与花生四烯酸竞争结合于细胞膜磷脂,从而减少细胞膜磷脂中花生四烯酸的含量,增加ω-3PUFAs的含量,血浆中脂肪酸成分的改变可影响细胞膜脂质的成分,从而影响细胞膜的结构和功能[4]。
2 免疫调节和抗炎作用
SAP早期,促炎细胞因子过度释放,破坏了抗炎因子的平衡,造成全身炎症反应综合征,导致病人多器官功能不全,是SAP早期死亡的主要原因。如何在SAP早期控制过度的炎症反应,维持机体免疫炎症反应的平衡,预防感染的发生,是SAP治疗的关键。
ω-3脂肪酸中的DHA可抑制生物膜上花生四烯酸的释放,EPA可与花生四烯酸竞争环加氧酶和脂氧合酶,产生前列腺素-3(PG-3)和白三烯-5(LT-5)等,减少微血管白细胞黏附及血小板活化因子(platelet activating factor)的释放,抑制肿瘤坏死因子-α(TNF-α)及白介素(IL-10)等合成,舒张血管,改善胃肠道及肝脏等脏器血供,保护NF-κB细胞正常清除功能[5]。ω-6脂肪酸与ω-3脂肪酸在机体炎症反应方面作用相反[6],普通中长链脂肪乳中ω-3:ω-6比值为1:7,加用ω-3鱼油脂肪乳后比值为1:2~4。通过调整脂质中ω-3:ω-6脂肪酸的比例,影响机体的器官功能和临床预后。
Alhan等[7]研究显示,在静脉给予SAP模型大鼠的肠外营养液中添加鱼油,能减少IL-6的释放。王新颖等[8]研究发现,在SAP病人早期胃肠道功能恢复前在肠外营养液中添加鱼油(鱼油含量为0.15~0.2g·kg-1·d-1),能增加血中 EPA的含量,减少IL-6释放,减轻C反应蛋白表达,降低全身炎症反应综合征的发生率,表明添加鱼油的肠外营养支持能抑制SAP病人早期过度的炎症反应。
TNF-α是启动连锁反应、引起组织损伤的重要促炎因子。IL-10是重要的抗炎因子之一,且具有明显的免疫抑制作用。IL-10/TNF-α比值反映促炎、抗炎平衡状态,越接近平衡状态,越有利于炎性疾病的恢复。Xiong等[9]通过肠外营养给予SAP病人含鱼油的脂肪乳剂(鱼油含量为0.2g·kg-1·d-1),发现鱼油组病人的血清TNF-α及IL-10水平均低于对照组,但IL-10/TNF-α的比率增高,病人的液体负平衡出现时间[(5.1±2.2)d]较对照组[(8.4±2.3)d]显著缩短,全身炎症反应综合征评分显著降低。反映了早期静脉滴注ω-3鱼油脂肪乳能够有效降低SAP病人早期全身炎症反应综合征的反应强度和持续时间,纠正促/抗炎因子的失衡,改善病人严重的疾病状态。赵坤等[10]对SAP模型大鼠给予添加鱼油的肠内营养液,发现鱼油组急性胰腺炎大鼠TNF-α、IL-10浓度较其他组明显降低,且下调IL-10/TNF-α比值,CD4+/CD8+比值明显升高,提示添加鱼油的肠内营养液具有减轻急性胰腺炎大鼠的炎性反应,调节其免疫功能的功效。
3 信号转导和转录因子
SAP时,外界刺激因子对免疫、炎症等细胞行为的调节,与细胞内多条信号转导通路的活化、转录因子对基因表达的调控以及受体密切相关。ω-3PUFAs对这些信号转导通路和相关的转录因子存在一定的调控作用,其中NF-κB通过调控基因编码对抑制炎症反应起关键性作用。NF-κB是一种能与多种基因启动子区域的固定核苷酸序列结合,从而启动基因转录的核蛋白因子,具有p50和p65两个亚基。在细胞外,ω-3PUFAs通过抑制脂多糖、肽聚糖及饱和脂肪酸,激活Toll样受体4(Tolllike receptor-4,TLR4);在细胞内,EPA或 DHA 阻断Toll样受体信号级联放大,防止I-κB激酶磷酸化,减少NF-κB活化。ω-3脂肪酸可以提高细胞浆内 NF-κB/I-κB复合物的稳定性,抑制细胞核转录因子NF-κB的活化,导致炎性细胞因子表达下降,从而降低机体炎性反应[5]。
曹亚娟等[11]研究发现,SAP模型大鼠静脉注射鱼油脂肪乳剂,NF-κB的活化程度低于大豆油组及等渗盐水组,说明鱼油能显著地抑制NF-κB的活化。摄入鱼油后,大鼠血清IL-1β的表达降低,血清IL-1β的表达水平与胰腺组织NF-κB的活化程度呈正相关。这些结果均提示,鱼油可影响炎症反应早期的信号转导,对传统脂肪乳剂经环加氧酶、脂质过氧化酶途径的代谢产物具有竞争性拮抗作用,其机制可能是通过转录水平抑制促炎介质的表达。而胰腺组织NF-κB的活化程度与血清IL-10的表达水平无明显相关性,考虑鱼油可能经其他通路调节IL-10的表达水平。通过对NF-κB的抑制在转录水平上减少促炎基因的表达,可能是阻止急性胰腺炎发生和发展的重要环节。
4 保护脏器功能
在SAP的发病机制中,除胰酶的“自身消化作用”外,胰腺和胃肠等多器官的缺血、缺氧是SAP发生发展的重要环节,严重的组织损伤可造成多脏器衰竭,甚至死亡。ω-3PUFAs可通过改变膜的流动性,引起细胞膜上多种离子通道通透性的降低,以对Na+通道的抑制作用最明显。EPA作用于血管肌细胞,能减少静息细胞内Ca2+的浓度,减少拮抗剂诱导的Ca2+水平升高,抑制细胞对血小板源生长因子所引起的迁移运动,从而具有减少组织损伤和保护脏器的功能[12]。一项关于鱼油脂肪乳剂对外科术后病人预后影响的荟萃(meta)分析显示,含鱼油的脂肪乳剂能够促进外科手术病人的预后,减轻炎症反应,同时减少住院天数[13]。
Kilian等[14]研究发现,补充ω-3PUFAs能减轻SAP大鼠胰腺坏死程度,降低大鼠死亡率。Wang等[15]随机给予40例SAP病人含大豆油脂肪乳剂或含鱼油的脂肪乳剂(其中鱼油含量为0.15~0.2g·kg-1·d-1)的肠外营养,5d后发现,鱼油组促炎症因子生成减少,虽然鱼油组病人急性肾损伤的发生率与对照组无显著差异,但鱼油组病人使用持续性肾替代治疗(continuous renal replacement therapy,CRRT)的时间显著缩短,同时病人的呼吸功能得到改善。
在SAP时,可能同时存在胃肠道动力功能与肠壁屏障功能异常,两者相互作用形成一种恶性循环[16]。应激反应可引起内脏血管收缩、血供减少、肠黏膜缺血-再灌注损伤,以及大量氧自由基、脂质代谢产物、细胞因子释放,导致肠黏膜屏障破坏,使肠道内细菌和毒素更容易通过肠屏障进入血液循环和脏器,加重病情。刘纳新等[17]研究显示,鱼油组大鼠胃内食物分布以及残渣水分成分与正常组相仿,胃内的残渣显著低于急性坏死性胰腺炎组,而肠腔内的残渣高于急性坏死性胰腺炎组,提示应用鱼油不但改善了胃肠道运动障碍,同时还可改善肠道屏障功能障碍。Park等[18]研究发现,急性胰腺炎时,机体不但产生大量的自由基,同时清除自由基的能力下降,造成自由基和氧化酶之间平衡失调。接受添加鱼油脂肪乳剂的肠内营养的急性胰腺炎病人血脂中ω-3:ω-6比值和超氧化物歧化酶(SOD)活性显著升高,住院时间和并发症明显减少,表明ω-3PUFAs可以改善机体抗氧化防御系统,减轻大量自由基造成的损伤[19]。
但一项荟萃分析显示,在肠内营养中添加ω-3脂肪酸,并不会对急性胰腺炎病人的感染并发症、病死率、住院时间产生有利的影响[20]。
5 使用方法
鱼油脂肪乳剂在临床上可通过静脉输注或添加到肠内营养中使用。对SAP病人在适当的时候予以临床营养支持,推荐先考虑经空肠置管的肠内营养支持,只有在病人无法耐受肠内营养支持时,才考虑给予肠外营养支持。
根据现有的肠外临床试验,给予10%鱼油脂肪乳剂的剂量通常为0.15~0.2g·kg-1·d—1[8,9,15]。治疗后4~6d,添加鱼油的肠外营养支持能明显增加SAP病人IL-10水平,降低感染发生率和手术比率[8],有效降低SAP病人早期全身炎症反应综合征的反应强度和持续时间,纠正促/抗炎因子的失衡,改善病人严重的疾病状态[9]。
6 展 望
ω-3鱼油脂肪乳剂应用简单,对SAP病人疗效确切,毒副作用轻微,临床值得应用;其富含的ω-3PUFAs降低SAP病人早期过度的炎症反应是其重要作用机制。但医师在临床应用时也要特别注意,ω-3鱼油脂肪乳剂可能引起机体对病原微生物的抵抗能力降低、凝血功能障碍、出血时间过长、代偿性抗炎症反应综合征等不良反应,对不同病人要全面考虑,掌握好其应用指征,减少SAP病人全身性感染的危险性和病死率。
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