·综 述·
【摘要】在重症急性胰腺炎(severe acute pancreatitis, SAP)中常见肠屏障功能障碍(intestinal barrier functional disturbance, IBFD)的发生。肠屏障功能障碍可引发细菌及内毒素移位，导致肠源性感染的发生，诱发多器官功能障碍。本文就SAP时肠黏膜屏障的损伤研究作一综述。
【关键词】重症急性胰腺炎； 肠黏膜屏障； 损伤
肠道不仅是消化食物、吸收营养的场所，也为抵抗病原提供了保护屏障。肠屏障(intestinal barrier)是全身屏障系统的重要组成部分，多种重症疾病如脑卒中、肝硬化、重症肺炎、重症急性胰腺炎(severe acute pancreatitis, SAP)等[1-5]都伴有肠屏障功能障碍(intestinal barrier functional disturbance, IBFD)。
1.1 机械屏障
机械屏障由肠道运动、肠上皮细胞、上皮细胞间紧密连接、肠道黏液层等构成。肠道运动可有效清除肠道中的细菌，使其随粪便排出。肠上皮细胞属于不断更新的不稳定细胞，完整的肠上皮细胞与细胞间连接可阻止细菌的移位。相邻肠上皮细胞间的紧密连接是一种蛋白复合体，允许离子、可溶性小分子物质通过，不允许大分子物质及微生物通过，对调节肠黏膜的通透性发挥着重要作用。肠道黏液层主要成分黏蛋白是由肠上皮细胞分泌的糖蛋白，具有细菌黏附结合的生态位点，能阻止细菌与肠上皮细胞上的结合位点的结合，使细菌处于黏液层，以利于肠蠕动时被清除[6]。
1.2 微生物屏障
微生物屏障由肠道常驻菌群的微生态平衡构成。人的胃肠道内500余种不同种类的菌群之间以及菌群与宿主之间都保持动态平衡。正常条件下，肠道正常菌群发挥着免疫及生物拮抗等功能，其中的专性厌氧菌如双歧杆菌可黏附于肠上皮表面，形成一层菌膜，抑制致病菌在肠上皮细胞的黏附、定植[7-8]。
1.3 化学屏障
化学屏障由消化道分泌的胃酸、胆汁、各种消化酶、溶菌酶、粘多糖等构成。胃酸可以杀灭进入消化道的细菌；溶菌酶是参与非特异免疫的因子之一，可破坏细胞壁，使细菌溶解；胆汁中胆盐与内毒素结合形成难以吸收的去污剂复合物，阻止内毒素移位。肠道内的消化液可以稀释毒素、冲洗肠腔，使条件致病菌主要是革兰氏阴性菌难以黏附在肠黏膜上。
1.4 免疫屏障
肠免疫屏障被认为是人体内最大的免疫器官，主要由肠道免疫系统的细胞群构成，包括肠黏膜淋巴组织、肠黏膜相关淋巴组织、肠集合淋巴结、肠道内分泌型抗体(sIgA)。肠集合淋巴结可以调节肠道内抗原，启动IgA免疫。sIgA由肠黏膜B淋巴细胞合成，能阻止肠道病原微生物黏附，与肠道菌群尤其是革兰氏阴性菌有特殊的亲和力，能包被、溶解细菌、调节T淋巴细胞的活性和增强单核细胞依赖的杀菌活性[9]。
SAP引发的IBFD早已引起关注,研究发现SAP患者早期肠道通透性增高[5,10]，患者发病6d时的肠道绒毛高度以及绒毛高度/腺窝深度之比均明显下降，肥大细胞指数显著降低[11]。
2.1 肠黏膜机械屏障的损伤
研究证实了SAP合并有肠黏膜机械屏障损伤。Wang等[12]发现SAP患者局部结肠反转时间显著延长。猪的SAP模型中结肠上皮细胞内线粒体退化、上皮细胞表面的多糖-蛋白复合物减少，微绒毛短缩、减少，上皮细胞间紧密连接开放，肠系膜血管内皮细胞损伤[13]。肠上皮细胞紧密连接在诱发SAP动物模型12h后开放，同时有明显的细菌和内毒素移位却不伴有肠上皮细胞形态学的改变[14]，表明细菌和内毒素移位可能早于肠道病理改变而发生，原因在于紧密连接的开放减弱了对大分子物质的拦阻作用，增加了肠黏膜通透性。肠黏膜机械屏障损伤的具体机制可大致分为以下几方面。
2.1.1 缺血-再灌注损伤 SAP时大量炎症因子的释放损伤毛细血管内皮而引起毛细血管渗漏，胰腺及其周围、腹膜后、腹腔大量渗液，加之呕吐失水，循环系统功能不全，机体交感-肾上腺系统兴奋，肠道血管收缩、门脉血流减少而发生低灌注，进而肠道运动减弱、肠壁肿胀、血供下降。肠道缺血再灌注时富含氧气的血液再次回到肠壁血管，促使氧自由基形成，激活白细胞释放细胞因子，加重了肠屏障功能损伤[15]。
2.1.2 炎症介质和细胞因子 SAP时内毒素进入血液，其结构成分脂多糖被转运至细胞膜表面被Toll样受体-4(toll-like receptor 4, TLR4)识别后启动细胞内信号传导，最终使NF-κB从胞浆转到核内，诱导多种细胞因子如IL-1、IL-6、IL-8等的合成，破坏肠黏膜屏障[16]。
2.1.3 氧化应激 Tian等[17]制备小鼠SAP模型4、8h后肠组织丙二醛含量和黄嘌呤氧化酶(XO)的活性明显增加，肠道过氧化物歧化酶的活性以及谷胱甘肽含量明显下降，证实了SAP时肠道氧化应激加剧，而抗氧化作用减弱。肠道微循环障碍引起黄嘌呤氧化酶和次黄嘌呤聚集在肠道组织，产生大量的活性氧，损伤肠黏膜，使肠黏膜灌注降低、缺血、上皮细胞坏死脱落、黏膜通透性增强，加剧IBFD。
2.2 肠道微生物屏障的损伤
SAP时的菌血症、感染性坏死皆与IBFD相关[18]。SAP时肠道运动减弱，不能及时清除细菌，肠道内菌群平衡被破坏，促使细菌黏附于肠壁并释放内毒素[19]。广谱抗生素的应用杀灭了敏感的专性厌氧菌，损害菌膜，使正常菌群肠道定植减少，也容易产生耐药的肠杆菌科细菌。上皮细胞的损伤、紧密连接的开放导致肠道通透性增加，引起致病菌和内毒素的移位，造成其他器官感染和内毒素血症，刺激单核巨噬细胞过度释放炎症因子，引起全身炎症反应综合征。另有研究表明不同严重程度的急性胰腺炎患者，引起菌血症的细菌种类不同[20]，引起胰腺感染坏死的细菌多是经过小肠转移[21]，表明小肠的完整性在胰腺炎的治疗过程中应受到重视。
2.3 肠黏膜化学屏障的损伤
SAP胰腺腺泡细胞的损伤导致进入肠腔的消化酶减少；禁食、肠外营养时肠道缺乏适当的食物刺激，胆汁排泄减少；胃肠减压损失了肠道的消化液，减弱了消化液的杀菌、冲刷肠腔的作用。肠黏膜营养缺乏致肠绒毛萎缩、黏膜细胞减少，黏蛋白的合成和分泌减少、谷氨酰胺的缺乏，进而使肠黏膜的通透性增加。
2.4 肠黏膜免疫屏障的损伤
肠黏膜免疫屏障保护肠上皮细胞，避免对肠道常驻菌群发挥不当免疫反应，维持促炎和抗炎的平衡[22]。SAP患者早期即出现HLA-DR阳性的单核细胞表达下降，机体免疫系统功能缺失或抑制[23]。SAP大鼠的盲肠粪便中sIgA水平降低，CD4+/CD8+比例下降，肠黏膜固有层中CD3+、CD4+淋巴细胞减少，肠黏膜免疫防护受损，不能及时清除细菌及毒素，加剧IBFD的发生[24]；并伴有肠系膜淋巴结肿胀、滤泡生发中心扩张、外套层细胞的点状坏死[25]。SAP时大量炎症因子的产生，激活肝脏Kuffer细胞，促进促炎细胞因子如TNFα、IL-1β等释放入血[26]，加重了系统炎症反应。
3.1 糖分子探针
最常用的是尿乳果糖与甘露醇的比值(L/M)，二者受肠腔内渗透压影响小，在体内不代谢，从肠腔入血后由尿中排除，可在尿中进行准确的定量测定，能较好的应用于临床。
3.2 外周血D-乳酸水平
D-乳酸是肠内细菌酵解的代谢产物，在肠黏膜通透性增高时进入血液，而哺乳动物不具有将其分解的酶系统，因而检测血浆D-乳酸可反映肠黏膜通透性变化。但D-乳酸是间接反映肠道损伤的指标，其水平受到肠道微生物环境的影响。
3.3 二胺氧化酶(diamine oxidase, DAO)
约95%的DAO存在于人小肠黏膜上绒毛细胞中，敏感性较高，但需鉴别非肠功能损伤引起的血浆DAO升高等干扰。
3.4 脂肪酸结合蛋白
是主要存在于小肠绒毛上皮细胞中的小分子蛋白质，尿中的含量高于血液，是检测早期肠缺血的敏感而直接的指标，还具有热稳定性。
3.5 血浆内毒素水平和外周血细菌移位检测
可应用于动物实验和临床，但特异性较低。
3.6 粪便细菌培养
选择性细菌培养了解肠道菌群变化，尤其是双歧杆菌等厌氧菌的变化。
3.7 sIgA表达水平
放射免疫法计算平均每个肠绒毛或单位长度黏膜内的IgA+浆细胞数，特异性强、易操作，但敏感性差。
肠道屏障中的机械屏障、生物屏障、化学屏障和免疫屏障相互间形成网络、互有联系。现在的研究表明缺血-再灌注、炎症介质及炎症因子、肠上皮细胞的凋亡、氧化应激、胃肠运动分泌等均参与了SAP时肠道功能损伤的过程。进一步明确SAP时肠屏障功能障碍的机制，有助于早期采取措施保护肠道屏障功能，减少细菌移位及内毒素血症的发生，减少或避免多器官功能障碍的发生，改善SAP的预后及降低病死率。
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Research progress on intestinal barrier functional disturbance induced by severe acute pancreatitis
【Abstract】Intestinal barrier functional disturbance, which is very common in the progress of severe acute pancreatitis, can induce the translocation of gut bacteria and endotoxin, and thus result in enterogenous infection and even lead to multi-organ functional disturbance. This article reviews the mechanism of intestinal barrier functional disturbance induced by severe acute pancreatitis.
【Key words】severe acute pancreatitis; intestinal barrier; injury
doi：10.16118/j.1008-0392.2015.02.029
收稿日期：2014-05-14
基金项目：国家自然科学基金(81200320，81300350);上海市卫生局基金(20114315);上海市第十人民医院优秀青年人才培养计划(12XSGG105)
【中图分类号】R 576
【文献标识码】A
【文章编号】1008-0392(2015)02-0125-04