肥胖在急性胰腺炎中的作用研究进展

2023-04-20李壮丽

世界华人消化杂志 2023年23期

李壮丽,孙昀

李壮丽,中国人民解放军联勤保障部队第901医院(安徽医科大学临床学院)重症医学科安徽省合肥市 230031

孙昀,安徽医科大学第二附属医院重症医学一科安徽省合肥市 230601

0 引言

急性胰腺炎(acute pancreatitis,AP)是由多种原因致胰酶异常激活消化自身胰腺组织及周围器官引起胰腺局部炎症反应,甚至多器官功能障碍为特征的疾病,是临床上最常见的消化系统疾病之一.发病率约为每10万人中110-140人,多数患者为轻症,自限性.临床上约20%的患者因合并胰腺或胰腺周围组织坏死和器官功能功能衰竭而发展为中度甚至重症急性胰腺炎(severe acute pancreatitis,SAP),死亡率约20%[1].这类患者多需要入住重症监护室治疗.AP常见病因有胆源性,酒精性胰腺炎等,近年来随着人们生活水平提高,高脂血症性胰腺炎明显增加,在中国,甚至已成为继胆石症之后的第二大病因[2];其他病因还包括自身免疫性,创伤性,药物性等;临床上导致AP加重的危险因素较多,如并发急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS),脓毒症等全身并发症,大面积胰腺坏死等局部并发症.近年来研究发现,AP患者中肥胖人群占比越来越多,且肥胖的AP患者易进展为SAP,易并发ARDS及器官功能衰竭等,预后较非肥胖患者更差[3].

肥胖是目前全球突出的公共卫生问题和疾病负担,一项纳入了195个国家的人口统计数据显示,2015年全球约有6亿成人肥胖人群和1亿儿童肥胖人群,成人超重人口约占总人口的35%,肥胖者达10%以上,且这一数字仍在上升趋势[4].在中国,肥胖患病率自2004年的3.1%升高到2018年的8.1%,人数迅速上升[5].肥胖可导致患代谢相关疾病的风险增加,如心血管疾病,2型糖尿病,高血压及慢性肾病等[6],并可致AP发病率增加和病情加重[7,8].然而,近年来也有研究发现,肥胖在心血管疾病[9],慢性阻塞性肺疾病[10]和慢性肾病中[11],不仅不会加重病情,反而可以起到保护作用,即肥胖患者相较于正常体重患者而言,这些疾病的病死率反而降低,即“肥胖悖论”.这种现象在AP患者中亦有发现[12].本文就肥胖的定义,肥胖对AP患者可能的发病机制进一步探讨.

1 肥胖的定义及分级

世界卫生组织[13]将肥胖定义为危害健康的过量或异常脂肪堆积,人体脂肪含量的测量可通过水下称重法及核磁共振成像(MRI)检查法等.临床上普遍采用简便易行的体重指数(body mass index,BMI)[体重(Kg)/身高(m)2]来估计体脂量,并依据BMI将体重分为四级,分别为,低于正常体重者: BMI≤18.5 kg/m2;正常体重: 18.6-25 kg/m2;超重: 25-30 kg/m2;肥胖: BMI≥30 kg/m2.但这一标准主要是针对欧美人群,由于种族差异,这一分级标准并不适应于中国乃至亚洲人群[14],故而中国肥胖工作组提出了针对中国成年人群的BMI分级标准,BMI≤18.5 kg/m2为低体重,18.5-24 kg/m2正常,24-28 kg/m2超重,≥28 kg/m2为肥胖[15].这一分级标准同世界卫生组织对于亚洲人群的BMI分级标准一致.

BMI作为反应肥胖程度的人体计量学指标,虽简便易行,临床易获取,但不能反应全身脂肪分布情况,如皮下脂肪分布、内脏脂肪组织分布及内脏脂肪与肌肉的比例等.而腹部肥胖和内脏脂肪/肌肉比值被认为与心血管疾病和重症急性胰腺炎发病成正相关[16,17].目前评估腹部脂肪量的方法有腰围(waist circumference,WC),腰臀比(waist hip rate,WHR)等.男女由于体型差异,采用腰围判断肥胖的标准亦不同,对于男性而言,腰围≥102 cm为肥胖;而对于女性而言,腰围≥88 cm为肥胖.同样,腰臀比在男女之间亦存在差异,男性腰臀比≥0.95为肥胖,而女性肥胖者腰臀比≥0.80.腰围和腰臀比被认为比BMI更能反应内脏脂肪组织分布情况,是腹部肥胖常用的评估手段[18,19].

2 肥胖加重急性胰腺炎

AP作为一种炎症性疾病,其进展趋势和临床预后取决于疾病严重程度.鉴于目前对于SAP有限的治疗手段及高死亡率形势下,对危险因素的干预就显得至关重要.前已述及,AP常见病因为胆石症及酒精性,高甘油三酯性胰腺炎占比越来越高,且高甘油三酯性胰腺炎相较于其他病因更严重[22],高甘油三酯血症患者发生局部并发症的频次和程度随着甘油三酯水平的增加而显著增加[23].这些引起胰腺炎最常见的病因均与肥胖相关.研究显示[24],年轻人群出现胆石症与个体超重或肥胖相关,肥胖患者体内胆固醇晶体生长过快导致胆汁中胆固醇结石形成,导致胆石症,继发胰腺炎,提示肥胖可能是影响AP发病的一个重要因素.有研究显示,BMI在23-28 kg/m2范围内AP发病风险显著增加[25].而Dobszai的研究指出[26],BMI大于25 kg/m2的AP患者更易进展成SAP,而BMI大于30 kg/m2的AP患者死亡风险明显增加.Blaszczak的研究也表明[27],肥胖是AP的独立危险因素,可加重AP病情及导致死亡率增加.目前对于肥胖导致胰腺炎病情加重及死亡率增加的机制尚不完全明确,常见的假说有以下几种.

3.1 肥胖患者可能有更强的抗炎性反应肥胖患者体内的脂蛋白水平较高,而脂蛋白与脂多糖结合可中和炎症内毒素,减轻神经内分泌应激反应[55];其次,肥胖患者不仅炎性因子水平升高,白介素-10和可溶性肿瘤坏死因子α受体水平也升高,它们具有免疫调节作用,并可减弱炎症反应[55,56].除此之外,肥胖患者体内脂肪组织增加,新生分化的小脂肪细胞数量增多,随后被活化的M2巨噬细胞浸润,这些M2巨噬细胞具有抗炎和胰岛素增敏特性,在病情加重时起保护作用[57].

2.3 脂肪因子脂肪因子是由脂肪组织分泌的具有生物活性的细胞因子及激素,参与肥胖过程的重要脂肪因子有瘦素和脂联素等.瘦素是脂肪细胞分泌的一种肽类激素,在循环中通过与受体结合而发挥作用,瘦素可抑制食欲并诱导能量消耗[36],如机体处于饥饿状态,血清瘦素浓度下降,降低机体能量消耗;反之,营养过剩所致的体脂量累积,可使循环中瘦素浓度增加,加速能量消耗,以此达到减少食物摄入,调节能量代谢的目的.研究表明,肥胖患者中血清瘦素水平各不相同,可能是由瘦素抵抗或瘦素表达减少引起的[37].而在对缺血再灌注AP模型的动物实验研究中发现,预先注射瘦素可减轻AP大鼠模型的胰腺组织损伤[38].瘦素对AP患者的胰腺保护机制可能与其可调节细胞因子的产生、刺激热休克蛋白和改变腺泡细胞的凋亡过程以及激活胰腺组织的抗氧化系统有关[39].一项比较了瘦素基因缺陷的肥胖小鼠及瘦素受体缺陷的肥胖小鼠和野生型小鼠AP模型的研究观察到,前两者AP严重程度较野生型更重,并且瘦素基因缺陷的肥胖小鼠体内白介素-1和白介素-6浓度增加[40].

我们知道,脂肪组织除具有储存能量的功能外,还具有内分泌功能,脂联素是脂肪组织分泌的另外一种重要脂肪因子,它通过下调核转录因子-κB(nuclear factor kappa B,NF-κB)通路,抑制NF-κB的表达,降低NF-κB的活性,降低促炎因子的反应性发挥抗炎作用,减轻胰腺炎症损伤,保护胰腺组织[41].除此之外,脂联素参与调节人体外周神经系统,加速脂肪组织氧化和提升胰岛素敏感性,降低循环中脂肪酸水平,降低肝脏组织中甘油三酯水平,参与肥胖代谢相关疾病,脂联素水平与肥胖呈负相关关系[42,43].肥胖基因小鼠的AP模型中观察到,先天性肥胖的小鼠,不仅胰腺炎症程度更重,且其严重程度与循环中脂联素浓度负相关,即脂联素浓度越低,先天性肥胖小鼠的AP严重程度越重[40].因此,相对于高瘦素和低脂联素水平的慢性有害后果,肥胖患者在危重症的急性应激期可能受益于他们的内分泌状况[44].

3.2 药物干预更早肥胖患者由于心输出量及心肌耗氧增加以及胰岛素抵抗的发生,易合并心血管疾病和糖尿病等代谢相关疾病,但同时由于肥胖患者症状出现较早,也促使患者及早接受治疗,改善临床预后.其次,由于人们对肥胖的担忧,不仅使患者更早就医,也使得医护人员更重视,从而得到更积极的干预和更密切的监测[58].

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3 关于“肥胖悖论”

在对普通人群的大型队列研究中发现,超重和肥胖个体的死亡风险增加[47].而在ICU和患慢性疾病的患者中研究显示,BMI与死亡率成“J”型或“U”型关系[6,48],即超重和中度肥胖患者相比于正常体重或重度肥胖而言,死亡率更低.这种肥胖增加了患相关慢性疾病的风险,但同时肥胖患者较正常体重患者死亡率反而下降的现象,即“肥胖悖论”[6].关于“肥胖悖论”的研究不仅存在于心血管疾病[49],糖尿病[50]及慢性肾脏病[51]等代谢性疾病中,在脓毒症及SAP患者中也存在“肥胖悖论”现象[12,52].如Dahiya的研究指出[53],肥胖AP患者的住院死亡率和并发症小于正常体重患者.Bala[54]的研究支持AP患者中存在“肥胖悖论”.产生“肥胖悖论”现象可能及假说有几下几种.

2.1 脂质介质肥胖者体内脂肪组织超过体重的30%,而甘油三酯占脂肪组织的80%以上.高甘油三酯使得肥胖的胰腺炎患者病情更重,死亡率增加,提示甘油三酯在肥胖导致急性胰腺炎过程中可能起到介导作用[25],血甘油三酯越高,胰腺坏死越严重[28].有研究认为[29],体内多余的甘油三酯被胰脂肪酶分解为游离脂肪酸,其对胰腺腺泡细胞和胰腺血管内皮均具有脂毒性,导致胰腺微循环障碍,进而致多器官功能损伤,加重病情.另外,高甘油三酯血症使血液粘度增加,血流减慢,胰腺导管和腺泡细胞缺血,导致胰腺自身消化和细胞损伤,使病情加重[30].再次,胰腺腺泡细胞的体外实验研究表明,在SAP患者的血清及坏死脂肪组织中,游离脂肪酸浓度显著升高,它与钙结合后导致脂肪组织皂化和坏死,这也是SAP常合并低钙血症的原因;而未与钙结合的游离脂肪酸则通过促进炎症因子释放,抑制线粒体复合物I和V,降低ATP水平,导致胰腺坏死;通过抑制肥胖胰腺炎动物模型中脂肪组织分解,防止游离脂肪酸增加,可防止全身炎症反应、减少胰腺坏死和降低死亡率[31].

除瘦素和脂联素外,抵抗素也参与炎症过程.抵抗素是脂肪细胞和巨噬细胞分泌的一种富含半胱氨酸的脂肪因子,与肥胖和糖尿病的发生发展有关[45].抵抗素通过激活NF-κB在肝星状细胞和胰腺腺泡细胞中的表达,增加促炎趋化因子的表达.肥胖急性胰腺炎患者胰腺组织中抵抗素水平升高,且抵抗素表达升高与急性胰腺炎的严重程度相关[46].

2.2 炎症介质正常情况下,脂肪组织主要由前脂肪细胞和脂肪细胞组成,白细胞较少.肥胖的过程中,体内营养物质过度积累,脂肪组织的组成和功能发生了改变.有储存能力的脂肪组织被脂肪饱和,导致脂肪细胞肥大,进而导致缺氧、脂肪细胞坏死、趋化因子分泌、脂肪酸不规则流动等并发症[32].而脂肪细胞的缺氧和坏死导致巨噬细胞浸润,促进炎症介质的分泌和释放,炎症介质包括白介素-6、白介素1β、肿瘤坏死因子-α和单核细胞趋化蛋白-1等,从而使得肥胖患者炎症程度较非肥胖患者更重;另一方面,肥大的脂肪细胞干扰了脂肪组织来源的细胞因子和脂肪因子的平衡,导致前炎症状态,继而导致脂肪细胞功能障碍,抑制脂联素mRNA的表达,脂联素浓度降低,内皮细胞进入促炎状态,炎症发生[33].实际上,肥胖期间促炎细胞因子的过度表达被认为是肥胖和炎症之间的联系[34].也因此肥胖又被认为是一种慢性低级别炎症的代谢状态.肥胖患者炎症反应升高,局部和全身并发症发生风险均增大,是AP死亡的预后因素[35].

截至目前，联盟成员单位共17家，其中常务理事单位15家、理事单位2家，联盟观察员单位15家（见图1）；联盟理事会共有理事27人，其中常务理事18人（含理事长1人）、特邀常务理事6人、理事3人（见图1）。

我们要讨论的“主动性”归属于心理学范畴，对体育教学中学生的“主动性”的认识实际上是对学生体育学习心理的探讨，是对发挥学生能动性要素的探究。“主动性”作为经常被人提及、备受重视的教学要素是怎样被定义，它有哪些自身规律和特点呢？

3.3 对代谢障碍的代偿能力更强肥胖者的代谢储备能力较正常体重和偏瘦者更高,丢失蛋白质的速度也慢很多,发生严重高分解代谢的风险较小,脂肪组织可作为燃料来源,可提供能量和脂溶性营养物质[44].另外,脂肪细胞分泌的免疫调节物质,如瘦素、白细胞介素-10和可溶性肿瘤坏死因子-α受体具有免疫调节作用,减弱炎症反应,提高重症患者的生存[59];不仅如此,瘦素还具有保护肠粘膜屏障的作用,减弱胰腺组织的损伤.前已述及,肥胖患者体内多伴高瘦素血症,这也可能是肥胖AP患者预后更好的原因之一.

然而,“肥胖悖论”现象近年来备受质疑,可能的原因有: 第一,样本选择的偏差[60];第二,流行病学中观察到的危险因素与死亡率之间的关联与临床研究的不同,导致因果关系的不成立,反向因果可能会消弱真正的关联性;第三,先前体重降低或低体重的其它决定因素(如患慢性消耗性疾病,营养不良)造成的混淆,会高估这类正常体重患者的死亡风险,从而误认为肥胖具有保护作用[61];第四,采用BMI作为肥胖判断标准的局限性,如在一些个体中的高BMI可能与肌肉质量增加有关,或者说这些个体中的脂肪分布更合理,而与代谢综合征无关,被称为“代谢健康肥胖”[59,62],这种情况与较弱的肥胖相关炎症和较低的死亡风险相关.它会混淆肥胖悖论的研究结果.事实上,BMI本身作为肥胖的一个判断指标,不仅未反映脂肪和肌肉比例,也不能反映脂肪分布情况,因而评价指标的缺陷使得肥胖悖论现象仍存在质疑.如针对肥胖与AP患者的相关性研究中,更多的研究均倾向于腹型肥胖,而非全身肥胖,与AP的严重程度和死亡率相关[17,18,63],而腹型肥胖并不能用BMI指标代替.因此,对于肥胖悖论仍需进一步研究.