谷氨酰胺强化肠外营养在小动物临床中的应用进展

吴岩，王禹，崔起超，赵成龙，冷静，盖苗苗，梁晚枫*

(1.汪清县动物疫病预防控制中心，吉林 汪清 133200；2.延边大学农学院动物医学系，吉林 延吉 133000； 3.汪清县动物卫生监督所，吉林 汪清 133200)

1 肠外营养

1.1 肠外营养概述

肠外营养(Parenteral nutrition，PN)是指通过静脉输液的途径，为无法经胃肠道进食或者可以经胃肠道进食但吸收利用营养物质不足的动物提供营养的方式[1]。PN提供的营养物质包括氨基酸、脂肪、糖类三大主要机体能源物质及维生素和矿物质等，其主要功能是满足机体代谢需要，同时促进合成代谢并维持结构蛋白稳定。这种营养补充方式虽不是利用胃肠道通过食物消化吸收作用获取营养物质，但也能够满足病患对于营养的摄入需求。

1.2 PN的主要成分

1.2.1葡萄糖

葡萄糖,化学式为C6H12O6,在生理学中扮演重要的角色且具有重要地位,是细胞的供能物质和新陈代谢中间产物,也是中枢神经系统细胞的重要能量来源，参与体内多项重要的代谢反应过程。调节免疫功能方面，葡萄糖能够影响细胞分泌免疫相关物质，增强免疫功能的作用显著；在脂肪合成方面,葡萄糖通过影响磷酸戊糖途径发挥作用,脂肪组织随着葡萄糖摄入增多而合成增加；葡萄糖还可影响机体消化吸收作用；葡萄糖合成的肝糖原可以在肝脏中发挥机体对毒物的防御及解毒作用；葡萄糖还可影响动物生殖和泌乳功能。

1.2.2氨基酸

氨基酸是细胞和组织中合成蛋白质的基础物质，是哺乳动物体内仅次于水的第二大化合物。氨基酸可以从内源性和外源性(即饮食)两种途径获得，氨基酸对于细胞存活、维持和增殖至关重要。特别是哺乳动物，通过增加氨基酸分解代谢来帮助增强机体免疫反应，进而通过生物化学和代谢途径来控制病原体感染，从而限制了入侵微生物对含氮养分的利用[2]。这种进化机制同时也有利于宿主控制自身对感染的炎症反应。

1.2.3脂肪乳

脂肪乳剂是一种脂质乳剂，仅静脉注射用，由瑞典医师Arvid Wretlind发明，1962年在瑞典被批准应用于临床，1972年获得FDA批准[3]。脂肪乳剂的发明开创了PN的新局面，打破了长期以来仅使用高渗葡萄糖进行静脉营养的局面，开创了蛋白质能量新时代。目前被证实脂肪乳临床应用价值非常广泛，具有许多有益作用：临床营养不可或缺的成分；有效缓解病患的全身炎症反应；提高患者机体的免疫力；还可平衡促炎、抗炎因子的水平，解决机体所表现出来的过度炎症反应；缩短治疗时间，改善疾病预后；提高患者体液及细胞免疫功能；对肝功能损伤同样具有一定程度的改善作用[4，5]。

1.2.4微量元素、维生素等其他成分

主要是满足机体对各种营养物质的需要，可根据需求酌情添加。

1.3 PN的适应症

PN适用于需要加强或维持营养而又无法从胃肠道吸收的动物,例如胃肠道术后支持疗法、急性胰腺炎、肠道炎性疾病、慢性肠梗阻、严重营养不良动物手术期的营养支持、癌症化疗时副作用所致的重度胃肠反应等情况。这些动物通常情况下营养状况极差,表现出贫血、低蛋白血症、胸腹水、伤口久不愈合等临床症状。采用PN能给动物一个疾病恢复缓冲期，使患病动物肠道得到休息或使急性发作动物的病情缓解,或较顺利地渡过手术关[6]。

1.4 PN禁忌症

PN适用性广的同时，也有许多应用限制，据陈方良等的报道[7]，发生下列情况时应慎用PN：肠胃功能正常,获得营养能量充足的；需要及早手术的患病动物,不能因应用PN而耽误最佳手术治疗时间；严重酸中毒、充血性心力衰竭动物；患病动物的预后提示不宜应用PN；患病动物已进入临终期；不可逆转的昏迷；肝昏迷趋向、肾功能不全或衰竭、氨基酸代谢异常的患病动物忌用PN。若患病动物伴随严重的电解质或酸碱失衡且出现凝血功能紊乱或休克时,应先予以纠正,待稳定后才能实施PN。

1.5 与肠内营养的比较

在临床上，营养补充途径可分为肠外营养和肠内营养(Enteral nutrition，EN)[8]。EN是指以胃肠道作为途径的营养方式。PN的优点是可以为病患提供丰富合理的营养物质，缺点是有一部分病患可能因此发生肠源性的感染。目前已有研究证实不合理的肠外营养可以对肠屏障功能产生不利影响。“只要肠道有功能，就应首选肠内营养”的观点已经成为现代营养治疗的共识。但由于兽医工作的特殊性，很多情况下，EN并不适用于小动物疾病治疗，因此探索恰当合理的肠外营养药物配比确有必要，谷氨酰胺等一批有助于肠道修复作用的药物在肠外营养中的应用应运而生。

2 谷氨酰胺研究进展

2.1 谷氨酰胺概述

谷氨酰胺(Glutamine，Gln)，学名2-氨基-4-氨甲酰基丁酸，是合成蛋白质、核酸等分子的前体物质，相对分子质量为146.15，由5个碳原子和2个氨基构成，是一种具有特殊营养作用条件性非必需氨基酸。Gln是动物机体中用途最广泛、最丰富的氨基酸。它在机体各种代谢过程中起着重要的生理作用：是机体能量代谢的中介[9]；有助于氨的解毒和全身酸碱平衡[10]；在过去的研究中，肯定了Gln在免疫系统中的调节作用[11，12]。基于此，Gln与生命医学直接相关。

2.2 Gln对免疫系统的影响

Gln是免疫系统的重要燃料，可增强免疫系统的功能。研究发现，尽管葡萄糖是重要的代谢产物，并且是体内大量细胞的主要燃料，但免疫系统的细胞(如淋巴细胞、嗜中性粒细胞和巨噬细胞)在分解代谢条件下的Gln利用率很高，免疫细胞对Gln的消耗速率与葡萄糖相似或更高。体外和体内研究已经确定，Gln是淋巴细胞增殖和细胞因子产生的重要原料，对巨噬细胞吞噬及其分泌活动和中性粒细胞细菌杀伤具有重要作用。血液中Gln的浓度过低可能会损害免疫细胞的功能，从而导致预后不良的临床结果和死亡率的增加[13]。目前，Gln通常是术前和术后患者的临床营养补充剂的组成部分；被推荐用于免疫抑制的个体，用于危重症的辅助治疗。越来越多的证据支持补充谷氨酰胺的免疫介导作用。

2.3 Gln对胃肠道的影响

2.3.1Gln在胃肠道中的地位

谷氨酰氨是胃肠道管腔细胞的基本能量来源，为肠道组织细胞增殖与上皮细胞对营养物质的转运提供能量，从而能够防止肠黏膜的萎缩，促进机体对营养物质的吸收，对肠道结构起到保护支持作用。研究表明，在使用谷氨酰胺的各种组织中，肠道利用了约30%的谷氨酰胺[14]，肠内提供的谷氨酰胺有四分之三被内脏组织吸收，吸收的大部分谷氨酰胺在肠内代谢[15，16]。血浆谷氨酰胺的四分之一在通过器官时被小肠吸收[17]。这表明它是肠道的关键营养素。

2.3.2Gln对肠道炎症介质的影响

Gln在肠道生理和多种肠道疾病管理中的作用已有报道。在肠道生理中，Gln促进肠上皮细胞增殖，调节紧密连接蛋白，抑制促炎性信号通路，并在正常和病理状态下保护细胞免于凋亡和细胞应激。在严重的代谢应激(包括外伤、败血症和炎症性肠病)期间，Gln被大量应用。Gln的功能包括维持核苷酸代谢和肠屏障功能，调节炎症反应、应激反应和细胞凋亡[18，19]。体内研究显示[20]，Gln补充剂的功效已在具有肠道疾病的人类和动物模型中进行了测试，得到了肯定性结果[21，22]；体外研究显示，在缺乏Gln的细胞中添加Gln可以挽救受损的屏障功能。目前，炎性介质已被证明是引起肠道疾病的重要原因，例如溃疡性结肠炎、克罗恩病和大肠癌。 因此，这些靶炎性介质清除对于治疗肠道炎症疾病很重要。多种证据表明，Gln通过影响多种炎症信号传导途径而具有抗炎特性。

2.4 机体补充Gln的方式

Gln以两种不同的方式给药，即完全肠外营养和肠内营养。一般来说，肠内营养比肠外营养更安全，而肠外营养通常被认为可以更好地达到机体对能量的需求，特别是对于重症病患[23]。给药途径影响Gln的作用[24]。与肠外营养相比，肠内营养被证明是有效的并且并发症更少。但因疾病需要必须进行肠外营养时，如剧烈的呕吐，这就需要探究合适的给药方式给患病动物进行良好及时的Gln补充，以免因其缺乏影响机体的康复。

3 存在问题与未来展望

经过分析，Gln强化肠外营养尤其适用于胃肠道功能存在障碍的动物，应用Gln可快速恢复患病动物的体能，给受损的肠道缓冲恢复期，同时肠外营养主要成分中的氨基酸是重要的合成抗体原料，可帮助患病动物提升抗体水平以抵抗病原微生物侵袭。Gln强化肠外营养在兽医临床上应用比较少，目前处于探索应用阶段，可以借鉴人医临床上的经验，并结合犬、猫等动物的生理特点，探索出符合兽医临床要求的肠外营养药物使用经验，同时可根据不同动物的不同疾病阶段合理地调整药物配比，以取得更好的治疗效果。同时在应用的过程中，必要的实验室检查手段是不可或缺的，应注意监测血液指标的变化，选择恰当应用时机很重要。

由于Gln在兽医临床应用较少，可直接用于兽医临床的相关兽药剂型较少甚至缺乏，存在人药代替兽药的现象。因此，在法律法规允许范围内，为推动宠物用药品的快速发展，应当允许在现有人用药品中筛选，进行科学研究、临床试验，为日后同类兽药批准生产提供科学依据，这对快速批准同类兽用产品用于宠物临床诊疗益处颇多，这也是快速推动当前我国宠物用药品高速发展的有效手段。