谷氨酰胺和精氨酸强化的肠内营养对大鼠重型颅脑损伤后免疫功能及蛋白代谢影响的实验研究

摘要

背景：重型颅脑损伤(SevereHeadInjury，SHI)后的过度应激反应常导致代谢紊乱和免疫功能低下，从而使机体容易继发感染，文献报道患者的感染率可高达50-70％，而营养状况和感染的发生密切相关。因此，如何有效改善患者营养状态，维持正常的免疫功能，对减少重型颅脑损伤后感染的发生具有重要意义。目前临床常规肠内营养制剂有要素膳、完全非要素膳、组件型肠内营养制剂及特殊应用型肠内营养制剂，但由于危重患者多存在顽固的高分解代谢，严重的酸碱失衡和水电解质紊乱，对营养底物的利用和耐受程度降低，故传统的营养支持模式对改善重症患者的营养不良和免疫功能低下不甚理想。近年随着临床营养学的发展和对机体代谢规律的深入研究，提出了免疫营养(immunonutrition)这一新概念，免疫营养的实质即为在常规肠内营养制剂中添加具有免疫调节和胃肠保护作用的特殊营养素，达到调节细胞免疫功能，促进组织修复，改善患者预后等目的。这类营养制剂也称之为免疫增强型肠内营养制剂(immune-enhancingdiets，IEDs)。较为肯定的免疫营养素有谷氨酰胺(Glutamine，Gln)、精氨酸(Arginine，Arg)、ω-3脂肪酸和纤维素等。其中Gln和Arg是疗效明确，副作用最小的免疫营养药物。目前对Gln和Arg强化的肠内营养研究主要集中在复合伤、烧伤、肿瘤术后等领域，已证实了它们可改善机体的免疫功能和营养代谢，降低感染性并发症的发生率。但是，也有研究表明对伴有严重感染的危重患者IEDs可增加死亡率，故IEDs是否适用于各类危重症患者尚存在争议，IEDs是否可用于重型颅脑损伤后免疫功能低下的患者，相关报道较少。 目的：以气动冲击致重型颅脑损伤大鼠为模型，旨在探讨Gln和Arg强化的肠内营养对重型颅脑损伤机体免疫功能和蛋白代谢的影响，为探求重型颅脑损伤患者理想的营养支持提供实验依据。 方法：72只Sprague-Dawlay(SD)大鼠常规适应性喂养一周，采用气动冲击致伤装置建立重型颅脑损伤大鼠模型，解剖和病理切片可以观察到大鼠大脑不同的部位出现脑挫裂伤、出血或硬膜下血肿等。采用随机表法，将动物随机分为正常对照组(normalcontrol，C组)、肠内营养组(enteralnutrition，EN组)、肠内营养添加Gln组(Gln组)、肠内营养添加Arg组(Arg组)、肠内营养添加Gln和Arg组(Gln+Arg组)。C组8只动物，其余各组16只。C组不致伤，其余4组于致伤后4小时开始经胃肠道灌胃等氮、等热卡的肠内营养制剂，第一天给予半量71.49Kcal/kg.d，第二天给予全量142.97Kcal/kg.d，每日2次。分别选择伤后3天、7天时相点取实验动物外周血标本。采用吞噬白色念珠菌计数法、链酶亲和素-生物素法(SABC)、放射免疫法(Radioimmunoassay，RIA)和酶联免疫吸附实验法(EnzymeLinkedImmunosorbentAssay，ELISA)分别测定白细胞吞噬功能、T细胞亚群CD4+、CD8+细胞数、血清白介素-2(Interleukin-2，IL-2)水平、胰岛素(Insulin，INS)、胰高血糖素(Glucagon，GIU)、皮质醇(Cortisol，Cor)、视黄醇结合蛋白(Retinol-bindingProtein，BPR)和前白蛋白(Prealbumin，PA)的含量。统计学处理采用SPSS10.0统计软件包进行两独立样本t检验，单因素方差分析，以P＜0.05为相差显著，P＜0.01为相差非常显著。 结果： 1.成功建立了大鼠重型颅脑损伤模型 本实验采用气动冲击致重型颅脑损伤大鼠模型。模型死亡率达20％左右。观察致伤大鼠大脑解剖和病理变化，显示大脑不同的部位存在脑挫裂伤、出血或硬膜下血肿等；伤后24小时HE染色可见海马区明显出血。因此，可以判定本研究的动物模型符合重型颅脑损伤的标准。 2.Gln和Arg强化的肠内营养对重型颅脑损伤大鼠细胞免疫的影响 伤后第3天EN组、Gln组、Arg组和Gln+Arg组的CD4+细胞比例、CD4+/CD8+比值、IL-2水平以及白细胞吞噬率和C组相比非常显著下降(P＜0.01)，EN组非常显著低于其它实验组(P＜0.01)。到第7天，Gln组、Arg组和EN组的细胞免疫值比第3天有上升趋势，但仍显著低于C组(P＜0.01)，Gln组和Arg组始终高于EN组(P＜0.01)。Gln组和Arg组之间在各时相相差均不显著(P＞0.05)。Gln+Arg组在第3天显著高于Gln组和Arg组(P＜0.01)，第7天接近伤前水平(P＞0.05)。 3.Gln和Arg强化的肠内营养对重型颅脑损伤大鼠蛋白质代谢的影响 3.1蛋白含量的改变 EN组、Gln组、Arg组和Gln+Arg组在伤后第3天PA及RBP和C组相比非常显著下降(P＜0.01)，各组之间无统计学差异(P＞0.05)。到了第7天EN组的PA及RBP虽都有上升趋势，但仍显著低于正常水平(P＜0.01)，而此时Gln组，Arg组和Gln+Arg组比EN组均显著升高(P＜0.05～0.01)，接近正常水平。Gln组，Arg组和Gln+Arg组在第7天无统计学差异(P＞0.05)。 3.2代谢激素的改变 伤后第3天EN组、Gln组、Arg组和Gln+Arg组的Cor较C组显著增高(P＜0.05～0.01)，INS/GLU则显著降低(P＜0.01)。EN组的Cor在各时相点都显著高于其它三个实验组(P＜0.05～0.01)。Gln+Arg组的Cor在第3天和Gln组、Arg组之间无统计学意义(P＞0.05)，但第7天则低于这两个实验组(P＜0.05～0.01)，接近伤前水平(P＞0.05)。Gln组和Arg组的INS/GLU在第7天明显高于EN组(P＜0.05)，而Gin+Arg组在各时相点明显高于这三个实验组(P＜0.05～0.01)。Gln组和Arg组的Cor和INS/GLU在各时相点都无统计学差异(P＞0.05)。 结论： 1.Gln和Arg强化的肠内营养可提高重型颅脑损伤机体的细胞免疫功能，改善蛋白代谢和代谢激素分泌紊乱。 2.Gln和Arg联合使用比单独使用更能有效改善重型颅脑损伤机体的细胞免疫功能和代谢激素分泌紊乱。 3.Gln和Arg强化的肠内营养连续应用需7天或7天以上才能更好的发挥疗效。

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文献综述 肠内免疫营养在危重病人中的应用进展

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