肠外营养、肠内营养及益生菌对重症急性胰腺炎患者肠道细菌变化和细胞因子的影响

中国现代医生2021年2月第59卷第4期
CHINA MODERN DOCTOR Vol.59No.4February 2021
·论著·
重症急性胰腺炎(SAP)是常见的消化系统危重病,常引发多器官功能障碍综合征(Multiorgan dysfunc⁃
tion syndrome,MODS)[1],部分患者会继发胰腺坏死组织感染进入感染期,进而导致腹腔感染、肠瘘、脓毒血症、出血等一系列并发症,病死率高[2]。

肠黏膜缺血、通
透性增高引起肠道细菌从肠黏膜面向浆膜面、周围
肠外营养、肠内营养及益生菌对重症急性胰腺炎
患者肠道细菌变化和细胞因子的影响
和庆章1△
王桂良1▲
龚
敏1
邱
萍1
徐林芳1
文剑波1
肖献忠2
谭斯品2
1.赣南医学院附属萍乡医院消化内科,江西萍乡
337000;2.中南大学湘雅医学院病理生理学系,湖南长沙
410078
[摘要]目的探讨肠外营养(PN)、肠内营养(EN)及益生菌对重症急性胰腺炎患者肠道细菌变化和细胞因子的影响。

方法收集赣南医学院附属萍乡医院2017年1月至2019年12月重症急性胰腺炎患者203例,随机分为三组:肠外营养(PN)组、肠内营养(EN)组、肠内营养+益生菌(EN+益生菌)组。

并评估三组APACHE Ⅱ得分、脓毒血症、多器官功能障碍综合征(MODS)发生率、死亡率、大便菌群的变化、血浆内毒素、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素6(IL-6)、IL-10的水平。

结果EN 组、EN+益生菌组与PN 组比较,APACHE Ⅱ评分、MODS 的发生率、死亡率、粪便致病菌数、血清内毒素、TNF-α和IL-6浓度显著降低(P <0.05);粪便有益菌和血清IL-10显著升高(P <0.05)。

EN+益生菌组与EN 组比较,APACHE Ⅱ评分、MODS 的发生率、粪便致病菌、血清内毒素、TNF-α和IL-6浓度显著降低(P <0.05);粪便有益菌和血清IL-10显著升高(P <0.05);两组死亡率比较,差异无统计学意义(P >0.05)。

结
论EN 可通过改善肠道屏障功能在SAP 的治疗中发挥有效作用,益生菌可与EN 起协同作用,提高治疗效果。

[关键词]重症急性胰腺炎;肠内营养;益生菌;肠道细菌变化;细胞因子[中图分类号]R459.3
[文献标识码]A
[文章编号]1673-9701(2021)04-0005-04
Effect of parenteral nutrition,enteral nutrition and probiotics on intesti⁃nal bacterial changes and cytokines in patients with severe acute pancre⁃atitis
HE Qingzhang 1WANG Guiliang 1GONG Min 1QIU Ping 1XU Linfang 1WEN Jianbo 1XIAO Xianzhong 2TAN Sipin 21.Department of Gastroenterology,Pingxiang Hospital Affiliated to Gannan Medical University,Pingxiang 337000,
China;2.Department of Pathophysiology,Xiangya School of Medicine,Central South University,Changsha
410078,China
[Abstract]Objective To explore the efficacies of parenteral nutrition (PN),enteral nutrition (EN)and probiotics on in⁃
testinal bacterial changes and cytokines in patients with severe acute pancreatitis.Methods A total of 203patients with severe acute pancreatitis admitted to Pingxiang Hospital Affiliated to Gannan Medical University from January 2017to December 2019were randomLy divided into three groups,which were the PN group,the EN group and the EN com⁃bined with probiotics group.Meanwhile,the three group APACHE Ⅱscore,sepsis,MODS incidence,mortality,change of coliform,serum endotoxin,TNF-α,IL-6and IL-10levels were evaluated.Results Compared with the PN group,A⁃PACHE Ⅱscore,MODS incidence,mortality,fecal pathogenic bacteria,serum endotoxin,TNF-αand IL-6concentra⁃tions in the EN group or EN combined with probiotics group decreased significantly (P <0.05),while the fecal beneficial bacteria and serum IL-10increased significantly(P <0.05).Compared with the EN group,APACHE Ⅱscore,MODS in⁃cidence,fecal pathogenic bacteria,serum endotoxin,TNF-αand IL-6concentrations in the EN combined with probi⁃otics group decreased significantly,while the fecal beneficial bacteria and serum IL-10increased significantly(P <0.05).There was no statistically significant difference of two group in mortality(P >0.05).Conclusion EN can play an effec⁃tive role in the treatment of SAP by improving the intestinal barrier function,and probiotics can play a synergistic role with EN to improve the therapeutic efficacy.
[Key words]Severe acute pancreatitis;Enteral nutrition;Probiotics;Intestinal bacterial changes;Cytokines
△在读硕士研究生▲
通讯作者
5
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·论著·
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组织、淋巴结等处易位引起继发感染。

SAP 在治疗过程中过度依靠胃肠外营养引起肠道黏膜上皮营养不良而萎缩,肠黏膜屏障功能和免疫功能严重受损,产生肠道菌群易位,形成“二次打击”,加重病情。

对SAP 患者实施早期肠内营养(Eternal nutrition,EN)补充益生菌可有效维护肠黏膜屏障功能,降低疾病后期感染、多脏器功能衰竭的发生,改善预后[3-4]。

本研究比较PN、EN、EN+益生菌在SAP 患者的应用,探索其有效性、
安全性、发病率、死亡率、肠道菌群变化和内毒素的变化,以及血浆TNF-α、IL-6和IL-10的水平,现报道如下。

1资料与方法1.1一般资料
收集赣南医学院附属萍乡医院2017年1月至
2019年12月收住重症监护室(ICU)确诊的SAP 患者203例,参考亚特兰大标准:①出现全身炎症反应综合征(Systemic inflammatory response syndrome,SIRS);②急性生理学及慢性健康状况评分系统Ⅱ(Acute physiology and chronic health evaluation Ⅱ,APACHE Ⅱ)评分≥8分;③起病后72h 内胰腺CT 评分≥6分[5]。

排除标准:①胆源性胰腺炎已有胆道梗阻者;②自发病至入院已超过72h 者;③慢性胰腺炎患者。

纳入患者年龄20~65岁,平均(46.50±15.70)岁,发病时间2~48h,平均(11.90±8.60)h。

本研究经医院医学伦理委员会批准,且家属签署知情同意书,按数字表采用随机双盲原则分成三组,即PN 组、EN 组、EN+益生菌组。

1.2方法
1.2.1基本治疗监测生命体征、禁食、抑酸、持续胃肠减压、扩容、抗感染、纠正水电解质紊乱、补液。

1.2.2PN 组患者接受通过中心静脉导管(锁骨下/颈静脉)连续24h 输注PN,包含氨基酸、葡萄糖、微量元素、维生素、电解质等,热卡量25~30Kcal/(kg ·d),热氮比100∶1。

1.2.3EN 组患者入院后平均2d 内开始治疗,在胃镜下置入鼻空肠营养管。

选择十二指肠降段靠近Treitz
韧带的位置,肠内营养采用短肽形营养制剂作为主要营养物质,营养液用输注泵经鼻空肠营养管持续滴注。

鼻空肠管置入当日给予生理盐水经营养管泵入空肠,
20~30mL/h,如能耐受,次日逐渐过渡至短肽制剂
25mL/h,12~24h 后逐渐增加剂量,2~3d 内增至80mL/h,根据患者情况随时调整剂量和滴速。

给予营养及热量与PN 组相同。

1.2.4EN+益生菌组在EN 的基础上,加入枯草杆菌二联活菌颗粒(北京韩美药业有限公司)1.5g/d。

1.3观察指标
1.3.1血浆内毒素水平测定采用鲎试剂(上海医药科技公司)测定血浆内毒素浓度。

内毒素浓度以EU/mL 表示。

1.3.2肠道微生物数量和肠道菌群的变化收集发病后7~10d 患者粪便样本,接种到培养皿上,培养大肠杆菌、
肠球菌、乳酸菌或双歧杆菌,计数菌落。

肠道菌群的改变主要表现为突然腹泻、原腹泻加重、粪便培养过程中出现葡萄球菌、白色念珠菌、铜绿假单胞菌等耐药菌。

1.3.3细胞因子检测收集SAP 患者5个时间点的外周血标本:治疗前、治疗开始后第3、5、7、14天。

按照美国R&D Systems 公司的操作程序,用ELISA 法测
定TNF-α、IL-6和IL-10血浆浓度。

1.4统计学处理
使用SPSS 19.0统计学软件进行数据分析,计量资料以均数±标准差(x±s )表示,多组间计量资料比较采用方差分析,两两比较采用SNK 法,计数资料组间比较采用χ2检验,多组间采用多个率或多个构成比比较的χ2检验,两组间采用两个率或两个构成比比较的χ2检验,P <0.05为差异有统计学意义。

2结果
2.1三组SAP 患者病因组成及性别比较
三组性别、年龄、平均发病时间、病因构成、病情程度(APACHE Ⅱ评分、Ranson 评分、CTSI、Marshall 评分)比较,差异无统计学意义(P >0.05)。

见表1~2。

2.2三组APACHE Ⅱ评分比较
分析APACHE Ⅱ评分,PN 组在治疗7d 开始下降,EN 组和EN+益生菌组在治疗4d 开始下降,同时间点比较,EN 组和EN+益生菌组低于PN 组,差异有统计学意义,EN+益生菌组低于EN 组,差异有统计学意义(P <0.05)。

见封三图1。

表1三组SAP 患者病因组成及性别比较
PN 组EN 组
EN+益生菌组
χ2值P 值676967
262424
131312
161714
121517
393835
283132
组别n
5.7030.058
0.4830.7856
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·论
著·
2.3三组脓毒血症尧MODS 和死亡率比较
PN 组、EN 组、EN+益生菌组脓毒血症发生率分
别为37.31%、20.29%、13.43%;MODS 的发生率分别为32.84%、21.74%和10.45%。

EN 组和EN+益生菌组均低于PN 组,差异有统计学意义(P <0.05);EN+益生菌组低于EN 组,差异有统计学意义(P <0.05)。

PN 组、EN 组、EN+益生菌组死亡率分别为11.94%、4.35%、1.49%,EN 组和EN+益生菌组较PN 组降低,差异有统计学意义(P <0.05);EN+益生菌组与EN 组死亡率比较,差异无统计学意义(P >0.05)。

见表3。

表3三组患者胰腺脓毒症发病率、MODS、死亡率比较[n (%)]注:与PN 组比较,*P <0.05;与EN 组比较,#P <0.05
2.4三组患者粪便中4种主要菌群分析
治疗7d 后,与PN 组比较,EN 组致病菌(大肠杆菌和肠球菌)数量减少,差异有统计学意义(P <0.05);EN+益生菌组进一步减少;EN 组有益菌(双歧杆菌、乳酸菌)数量增加,差异有统计学意义(P <0.05);EN+
益生菌组数量进一步增加,差异有统计学意义(P <0.05)。

见表4。

2.5三组肠道菌群改变比较
PN 组、EN 组、EN+益生菌组SAP 患者肠道菌群
发生改变的比例分别为49.25%、28.99%、11.94%。

EN
组和EN+益生菌组比PN 组减少,差异有统计学意义(P <0.05);EN+益生菌组比EN 组减少,差异有统计学意义(P <0.05)。

见表5。

2.6三组血浆内毒素水平变化比较
在治疗7d 后,与PN 组比较,EN 组血浆内毒素水平下降,差异有统计学意义(P <0.05);EN+益生菌组水平进一步下降,差异有统计学意义(P <0.05)。

见封三图2。

2.7三组血浆细胞因子水平的变化比较
封三图3A 显示,在治疗7d 后,与PN 组比较,
EN 组中TNF-α血浆浓度水平下降,差异有统计学意
义(P <0.05);EN+益生菌组水平进一步下降,差异有统计学意义(P <0.05)。

封三图3B 显示,与PN 组比较,EN 组血浆IL-6血浆浓度水平下降,差异有统计学意义(P <0.05);EN+益生菌组水平进一步下降,差异有统计学意义(P <0.05)。

封三图3C 显示,与PN 组比较,EN 组血浆IL-10血浆浓度水平升高,差异有统计学意义,EN+益生菌组水平进一步升高,差异有统计学意义(P <0.05)。

3讨论
SAP 是严重威胁人类健康的常见病,具有发病急、
病情危重、病死率高等特点,常合并发生SIRS、MODS 及胰周脓肿等并发症[5-6]。

氧自由基和各种炎症介质被
认为是SAP 从局部炎症过程转化为全身疾病的主要物质[7]。

血浆细胞因子TNF-α、IL-1、IL-6等被描述为“细胞因子风暴”,可在多个器官中引起不受控制的
炎症过程[8]。

TNF-α在促进胰腺炎患者胰腺损伤过程中发挥重要作用[9]。

IL-6可能引起全身炎症反应[10]。

IL-10是一种抗炎细胞因子,可以限制和终止炎症反应,阻断促炎性细胞因子的分泌,调节T 细胞、B 细胞、自然杀伤细胞、抗原递呈细胞、肥大细胞、粒细胞等多
种免疫细胞的分化和增殖[11]。

肠道黏膜屏障及肠道菌群对SAP 的发生、发展
及治疗起着至关重要的作用。

肠道菌群、免疫系统和肠道屏障之间的相互作用限制了致病性菌群的生长,
表2三组患者年龄、APACHE Ⅱ、Ranson、CTSI 和Marshall 评分比较(x±s )
PN 组EN 组
EN+益生菌组
F 值P 值676967
45.37±8.0747.22±8.0947.47±7.721.4080.247
10.88±1.3411.19±1.4911.39±1.332.2610.107
5.15±0.995.32±1.065.43±1.291.0830.340
组别n 年龄(岁)治疗前APACHE Ⅱ
Ranson(分)8.07±0.647.91±0.528.03±0.651.3080.270CTSI
Marshall(分)4.96±1.145.20±1.185.30±1.311.4320.241
PN 组EN 组
EN+益生菌组
χ2值P 值
67696725(37.31)
14(20.29)*9(13.43)*#
11.2340.004
22(32.84)
15(21.74)*7(10.45)*#
12.4790.002
8(11.94)3(4.35)*1(1.49)*
7.0340.030
组别n
脓毒血症(%)MODS(%)死亡率(%)表4三组粪便中4种主要菌群数量变化比较(x±s ,lg cfu/g )注:与PN 组比较,*P <0.05;与EN 组比较,*#P <0.05
PN 组EN 组
EN+益生菌组F 值P 值
6769679.91±1.59
6.92±0.77*
4.69±0.66*#389.165<0.0019.06±1.70
5.90±1.18
*4.57±1.02*#200.802<0.001 4.31±0.92
6.07±1.32*
9.19±1.64*#227.021<0.001 4.55±0.936.48±1.30
*
10.22±2.01*#
253.811<0.001组别n
大肠杆菌肠球菌
双歧杆菌乳酸菌
表5三组患者肠道菌群改变比较[n (%)]
注:与PN 组比较,*P <0.05;与EN 组比较,#P <0.05
PN 组EN 组
EN+益生菌组
676967
33(49.25)
20(28.99)*8(11.94)*#组别n 肠道菌群改变7
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破坏这种体内平衡会导致微生物失衡,即所谓的“生态失调”[12]。

肠内营养支持对胰腺刺激作用较少,使胰腺处于“静止”状态,符合胰腺治疗“休息”理论的基本原则。

益生菌是一类对机体健康有益的活的外源性微生物,能竞争性占据肠黏膜上皮细胞细菌黏附位点,隔绝致病菌与肠黏膜接触、黏附并抑制其生长与增殖,形成肠黏膜细胞机械屏障外的微生物屏障[13-14]。

肠内营养对SAP 有确切的疗效,已形成共识。

益生菌对于SAP 的疗效,学者们得出的结论不一致。

Bongaerts 等[14]、Wilkins 等[15]的研究发现,益生菌对急性胰腺炎无效,考虑与其他药物合用,益生菌种类、使用时间、样本量不多等因素有关。

2018年Jin 等[16]、2019年Qiu 等[17]证实与单一肠内营养相比,肠内营养联用益生菌可使血淀粉酶、CRP、TNF-α和IL-6进一步降低,住院时间明显短于对照组。

但是目前尚没有学者对肠内营养联用益生菌对肠道菌群变化、细胞因子和临床疗效进行综合分析。

本研究分别采用PN、EN、EN+益生菌治疗SAP,研究显示,EN 组和EN+益生菌组与PN 组比较,APACHE Ⅱ评分、MODS 的发生率、死亡率、粪便致病菌数量显著性减少,血清内毒素、TNF-α和IL-6浓度显著降低;粪便有益菌和血清IL-10显著性升高,提示EN 能改善患者生活质量,促进患者恢复,促进肠道菌群恢复,降低促炎因子,升高抗炎因子,降低死亡率,这些结果与既往国内外的研究结果相似。

EN+益生菌组与EN 组比较,APACHE Ⅱ评分、MODS 发生率、粪便致病菌、血清内毒素、TNF-α和IL-6浓度显著降低;粪便有益菌和血清IL-10显著升高;两组死亡率比较差异无统计学意义。

说明益生菌能与EN 起协同作用,进一步降低促炎因子,提高抗炎因子,促进肠道菌群恢复,从而改善患者生活质量,促进患者恢复。

综上所述,EN 可通过改善肠道屏障功能在SAP 的治疗中发挥有效作用,益生菌可与EN 起协同作用,提高治疗效果。

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(收稿日期:2020-07-21)
8
图1三组APACHE II 评分比较(见内文第6页)
注:与PN 组比较,*P <0.05;与EN 组比较,#P
<0.05
图2三组血浆内毒素水平的变化(见内文第7页)注:与PN 组比较,*P <0.05;与EN 组比较,#P <0.05
图3三组血浆细胞因子水平的变化比较(见内文第7页)
注:与PN 组比较,*P <0.05;与EN 组比较,**P <0.05
A:TNF-α水平
B:IL-6水平
C:IL-10水平
1-特异度
ROC 曲线
联合检测尿AAG 尿CysC
图5尿CysC 和尿AAG 对早期糖尿病肾病诊断效能的ROC 曲线
(见内文第36页
)
VIA/VILI 初筛阳性率%
VIA/VILI CIN2+病变检出率%病理活检初筛阳性率%病理活检CIN2+病变检出率%
图6VIA/VILI 的筛查阳性率随着年龄增长下降较为平缓,而阴道镜下病理活检结果筛查阳性率随着年龄增长逐渐增长
(见内文第124页)
图4TNF-α检测DKD 的ROC 曲线
(见内文第32页)
1-特异度。