重视维护化疗导致的肠屏障功能损伤

李幼生

为了提高化疗疗效，增加剂量强度是常用的方法，但随之而来的是并发症的增加。多数化疗副作用被重视并得到积极防治，而化疗对肠屏障功能的损伤尚存在诸多认识上的误区和争议，近年来已得到国内外学者的高度重视[1-3]，如化疗是否会导致肠屏障功能损伤，肠屏障功能损伤对肿瘤治疗有无影响等。

1 正常肠屏障功能

肠道屏障功能，又称为肠黏膜屏障功能，是指肠道上皮具有的分隔肠腔内物质，防止致病性抗原侵入的功能。正常情况下，肠道具有屏障作用，可有效地阻挡肠道内500多种、浓度高达1012个/g的肠道内寄生菌及其毒素向肠腔外组织、器官易位，防止机体受内源性微生物及其毒素的侵害。但机体在创伤、感染、化疗、放疗等情况下发生应激时，肠屏障功能遭到破坏，肠腔内的细菌及毒素易位可导致全身炎症反应，严重者出现的肠源性感染已是化疗患者重要的病原菌来源[1]。

2 肠屏障的构成[1-3]

正常肠屏障是由机械、化学和免疫屏障组成。

机械屏障由肠道黏膜上皮细胞、细胞间紧密连接与菌膜三者构成，能有效阻止细菌穿透黏膜进入深部组织，是肠黏膜屏障的结构基础。肠上皮细胞由吸收细胞、杯状细胞及潘氏细胞(paneth cell)等组成。吸收细胞侧面和质膜在近肠腔侧与相邻的细胞连接形成紧密连接复合体，包括两类：(1)绒毛上皮间紧密连接，孔径较小，结构层次复杂，只允许水分子和小分子水溶性物质有选择性通过；(2)腺管细胞间紧密连接孔径较大而层次较简单，可容许较大的分子通过。

胃肠道分泌的胃酸、胆汁、各种消化酶、溶菌酶、黏多糖、糖蛋白和糖脂等化学物质组成肠黏膜的化学屏障。

肠道免疫屏障主要由肠道免疫系统的细胞群组成，通过细胞免疫和体液免疫以防止致病性抗原对机体的伤害。淋巴细胞是免疫系统的主要成分，肠道拥有人体最大的黏膜相关淋巴组织。肠道中有两种不同表型的淋巴细胞存在，即分散在上皮细胞层中的上皮内淋巴细胞和位于疏松结缔组织中的固有层淋巴细胞。派伊尔集合淋巴结(Peyer’s patch)是另一重要的淋巴组织，派伊尔集合淋巴结的腔内面覆盖着滤泡上皮，形成一个由柱状上皮细胞、杯状细胞和微绒毛细胞构成的单层细胞的复合物，他们在上皮下形成淋巴滤泡。SIgA是肠道内的主要免疫球蛋白，其主要功能是与抗原结合，SIgA还能在小肠内结合和阻挠没有经过消化的食物蛋白质穿过肠黏膜。 除IgA以外，肠黏膜细胞还可分泌IgE、IgM及IgG等免疫球蛋白，在肠道体液免疫中发挥重要作用。

3 化疗时对肠屏障功能的损伤——实验证据与临床观察

3.1 直接证据——动物实验研究 动物实验研究已直观地证实化疗对肠屏障功能的损伤。大鼠腹腔内注射5-Fu(75 mg/kg)，化疗后第3天肠道通透性增加，腹腔液细菌培养阳性率无化疗组为20%，化疗组为70%[4]。取肠外组织(如淋巴结、肝脏、脾脏)经细菌培养后，并不能证明易位的细菌真正来源于肠道，使用放射性核素或荧光素标记细菌，将这些标记的细菌给动物喂服后，在肠道外组织检测到放射性和荧光物质，亦不能证实细菌易位，因为放射性核素和荧光素标记方法的稳定性存在一些问题(如标记物可能从细菌中分离丢失)，更为重要的是这种方法不能证实易位的细菌具有生物活性。我们创造性地应用绿色荧光蛋白(GFP)标记大肠杆菌观察化疗导致的肠屏障功能损伤后的肠道细菌易位情况。大鼠肠腔内灌注GFP标记的大肠杆菌，经甲氨蝶呤(3.5 mg/kg/d×3 d)处理后，其肠系膜淋巴结、肝脏、脾脏和肾脏组织中均可检测出标记GFP的大肠杆菌，这是国内外首次直接观察到化疗后，易位细菌来自肠腔且为活菌[5]。

动物实验研究已从下述四个方面证实化疗对肠屏障功能的破坏：(1)肠黏膜黏液分泌减少或增加，小肠定向蠕动停滞；(2)肠腔内需氧菌过度繁殖，与肠黏膜细胞争夺氧供，并通过产生毒素而加重黏膜损伤；(3)肠腔内化学物质因黏膜自身抵抗能力下降而加剧其损害力；(4)局部SIgA分泌减少，T细胞免疫功能受损[1-3]。

3.2 间接证据——临床观察 临床医师对化疗导致的黏膜损伤并不陌生，如临床上常见的化疗患者口腔黏膜炎，是化疗导致肠黏膜损伤最直接的证据，化疗后第3天开始口腔黏膜结构破坏并持续至化疗后11天[6]。临床上对化疗导致的肠道屏障损伤即肠道黏膜炎认识不多，主要是因为临床上难以直接观察化疗后肠黏膜的变化，另外由于肠功能多且难以评估，因此，临床实践中，没有一个适宜生物学标记能够较好地反映屏障功能的损伤。实际上化疗导致的黏膜炎自口腔至直肠均可发生。Tsirigotis等[6]应用胶囊内镜动态观察大剂量化疗后骨髓干细胞移植患者的肠黏膜，发现所有的患者小肠均出现水肿、黏膜糜烂、溃疡，化疗结束后5天肠黏膜才开始再生、重建。

动物实验中可以直接观察肠屏障功能状况，而临床上直接观察肠屏障功能仍较困难，目前多采用间接方法进行监测，即测定肠道对大分子物质通透性的改变来间接证实肠屏障功能变化。实际上在肠黏膜发生形态学改变之前，肠通透性已经升高。早在25年前已经注意到克罗恩病患者肠黏膜通透性的增加[3]，随着疾病好转，肠道通透性亦逐步恢复。随后在创伤、感染、手术、移植、类风湿性关节炎、糖尿病、胰腺炎等患者中均证实肠黏膜通透性的增加。1988年Pledger等[7]首次证实化疗后肠道对甘露醇吸收降低，肠道通透性增加，但当时并没有从肠屏障功能方面认识此问题，而是认为化疗导致肠吸收功能下降。1989年Lifschitz等[8]采用聚乙二醇的方法测定肠黏膜通透性，证实旁细胞通透性增加，推论化疗可能影响肠道的吸收。1999年Kohout等[9]首次从肠屏障功能角度研究化疗对肠道通透性的影响，14例胃肠道肿瘤患者化疗后肠黏膜通透性的变化表明化疗后肠通透性是化疗前的2倍。Daniele等[10]也同样证实化疗使结直肠癌患者肠道通透性增加。我们测定了20例乳腺癌患者术前化疗后肠道通透性的变化，结果表明化疗后肠道通透性明显增加[11]。

4 肠屏障功能损伤对患者的影响

动物实验和临床观察均直接或间接证实化疗对肠屏障功能的损伤，随之而来的问题是化疗导致肠屏障功能损伤对患者有何影响。

黏膜炎最重要的并发症为感染，化疗患者的中性白细胞减少症及白细胞减少症性黏膜炎与感染症显著相关。目前业已证实化疗时细菌、真菌均可发生易位而导致全身感染，尽管这种观察尚不完美，但提示我们在化疗时要注意对肠屏障功能的保护。化疗时出现严重的肠黏膜炎时需要减少化疗药剂量或推迟化疗时间，但目前尚不清楚对化疗的效果，即对患者的愈后是否有影响[12]。

5 化疗导致的肠屏障功能损伤的预防和治疗

谷氨酰胺是一种条件必需氨基酸，为肠黏膜、淋巴细胞等快速增殖细胞的主要能源物质。Ziegler等[13]对骨髓移植患者应用谷氨酰胺来预防化疗药物引起的肠道损伤，45例骨髓移植患者接受全肠外营养4周，实验组给予谷氨酰胺(0.57 g/kg/d)，对照组不用谷氨酰胺，结果表明实验组感染率和细菌菌落数均低于对照组，并得到较好的氮平衡，住院时间缩短10%。我们研究了谷氨酰胺对乳腺癌患者新辅助化疗后肠道通透性的影响，39例乳腺癌患者术前给予新辅助化疗，谷氨酰胺能明显降低化疗引起的肠道通透性增加，但谷氨酰胺对化疗所引起的腹泻、口腔黏膜炎及骨髓抑制等其他副反应则无效，谷氨酰胺并不剌激肿瘤生长，至少短期应用谷氨酰胺作用如此[11]。随后我们对已经存在化疗胃肠道损伤的患者在下一个疗程的化疗时预防性地应用谷氨酰胺，结果表明对于化疗导致的胃肠道损伤的高危患者，谷氨酰胺具有很好的保护作用[14]。

目前已知某些肠源性分子能够维持黏膜完整性，这些分子包括三叶草因子、角化细胞生长因子、纤维原细胞生长因子、转化生长因子-β、巨噬细胞-粒细胞集落剌激因子、IL-11、IL-15等[2-3,15]，但在临床中应用效果如何尚有待进一步证实。

6 需要进一步研究的内容

6.1 临床上化疗导致肠屏障功能损伤的直接证据 现有的动物实验已经证实了化疗导致肠黏膜屏障功能的损伤，而临床中也已观察到化疗患者自口腔至直肠均有黏膜炎的发生，肠道通透性明显增加,并且不断有新的标记被证实可以诊断肠黏膜通透性增加[16]，但尚没有直接的证据表明肠道通透性增加是否伴随有肠屏障功能的损伤。

6.2 化疗导致肠屏障功能损伤与患者预后是否相关 预防化疗导致的肠黏膜损伤能够提高肿瘤化疗患者的生活质量和生存率吗？尽管上面提到的预防肠黏膜损伤的措施能够抑制肠黏膜损伤，但尚不清楚是否能够预防患者化疗副作用并提高患者对化疗药物的耐受性。

6.3 保护肠屏障功能损伤的措施是否影响化疗的疗效 尽管包括我们在内的研究证实保护肠屏障功能损伤的措施(如谷氨酰胺)不剌激肿瘤生长[11]，但观察时间较短，尚不清楚这些措施对化疗药物作用的影响。

近年来国内外对化疗导致的肠屏障功能损伤愈来愈重视，现有结果表明对化疗患者不需要常规预防性保护肠屏障功能损伤，但对已经存在严重肠屏障功能损伤的患者需要予以适当的保护。化疗对肠屏障功能的损伤仍有诸多问题需要研究。

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