健康成人粪便弹性蛋白酶-1的分布特征

赵景润 任晓燕 连丽 闫伍常 赵晓文 杨英俊 桑丽丽 郭安美 庞保军

1聊城市人民医院消化内科,聊城 252000;2聊城市人民医院中心实验室,聊城 252000;3聊城市人民医院检验科,聊城 252000;4聊城市人民医院查体中心,聊城 252000

【提要】 采用胶体金法对464例健康者进行粪便弹性蛋白酶-1(FE-1)测定,描述其分布特征,为应用FE-1测定胰腺外分泌功能提供临床数据支持。结果显示,FE-1浓度呈右偏态分布,且随年龄增长呈下降趋势。FE-1浓度与年龄和血糖相关,而与性别、体重指数、三酰甘油和胆固醇水平无关。

胰腺外分泌功能不全(pancreatic exocrine insufficiency,PEI)可由慢性胰腺炎、囊性纤维化、胰腺手术、急性胰腺炎后胰腺坏死、胰管梗阻等引起。评估胰腺外分泌功能的金标准是胰泌素-胆囊收缩素试验,但由于其侵入性易使患者不适,故实用性有限。粪便弹性蛋白酶-1(fecal elastase-1,FE-1)由胰腺腺泡细胞分泌,具有高度稳定性,在肠道中几乎不被分解,室温下能保持稳定长达1周,且取样方便易行,检测过程不受外源性胰酶制剂的影响,因此检测FE-1被认为是最好的胰腺外分泌功能测定方法[1]。本研究采用胶体金法对较大样本健康人群进行FE-1测定,描述其分布特征,为我国应用FE-1测定胰腺外分泌功能提供临床数据支持。

一、资料与方法

1．研究对象:选择2022年3月至2022年4月间聊城市人民医院体检中心进行体检的年龄18岁以上连续健康人群。排除标准:(1)饮酒时间超过5年,乙醇量男性≥40 g/d,女性≥20 g/d,或2周内有大量饮酒史、乙醇量>80 g/d者;(2)有胰腺疾病史,包括急性胰腺炎、慢性胰腺炎、胰腺囊性疾病和胰腺癌等;(3)糖尿病患者或空腹血糖≥7.0 mmol/L;(4)有消化道手术史,包括食管手术、胃大部切除术、结肠切除术、胆囊切除术、肝叶切除术、胰腺手术、减肥手术等;(5)严重心、肺、肝、肾疾病,包括既往有心力衰竭、慢性阻塞性肺病、肝硬化、肾功能衰竭者。本研究经医院医学伦理委员会批准(编号2022090),所有受试者均签署知情同意书。

2．观察指标、方法及评定标准:记录受试者的性别、年龄、饮酒史、既往史等信息,测量身高、体重。受试者体检当日空腹,测量血糖、肝功能、肾功能、血脂,行肝胆胰脾彩色多普勒检查。收集受试者当日晨便,2 h内进行检测。采用胶体金双抗体夹心法,FE-1测定试剂盒由苏州和锐生物科技有限公司提供(批号:HR0820211101),按使用说明书进行检测,最低检测限≤5 μg/g,线性范围5～1 000 μg/g。若检测结果>1 000 μg/g,则将样本稀释1倍后再次检测。

胰腺外分泌功能正常为FE-1≥200 μg/g粪便,PEI为FE-1<200 μg/g粪便,严重PEI为FE-1<100 μg/g粪便。根据中国成人超重和肥胖程度的界限值[2],判断消瘦、正常、超重和肥胖。根据中国动脉粥样硬化性心血管疾病一级预防人群血脂合适水平和异常分层标准[3],三酰甘油<1.7 mmol/L为合适水平,≥1.7 mmol/L且<2.3 mmol/L为边缘水平,≥2.3 mmol/L为升高水平;胆固醇<5.2 mmol/L为合适水平,≥5.2 mmol/L且<6.2 mmol/L为边缘水平,≥6.2 mmol/L为升高水平。

3．统计学处理:使用SPSS 22.0软件进行统计学分析。正态分布的计量资料以 表示,偏态分布计量资料以M(Q1,Q3)表示;计数资料以例(%)表示。两组间比较采用独立样本t检验,多组间比较采用ANOVA LSD检验。使用logistic二项分类回归分析FE-1与年龄、性别、体重指数、血糖、三酰甘油、胆固醇的关系。P<0.05为差异有统计学意义。

二、结果

1．一般情况:共526例健康体检者,排除大量饮酒者5例,急性胰腺炎病史者8例,慢性胰腺炎1例,十二指肠溃疡穿孔行胃大部切除术1例,胃癌根治术2例,胆囊结石行胆囊切除术5例,结肠癌根治术5例,慢性阻塞性肺病14例,肝硬化4例,糖尿病或空腹血糖≥7.0 mmol/L者17例,最终入选464例。其中男性272例,女性192例,年龄23～85(51.0±12.3)岁;体重指数(26.1±3.65)kg/m2,血糖(5.69±1.31)mmol/L,三酰甘油(1.55±1.24)mmol/L,胆固醇(5.32±1.04)mmol/L。

2．FE-1的浓度及频数分布特征:464例研究对象FE-1浓度范围为11.0～1963.0(600.1±412.9)μg/g粪便,中位浓度486.0 μg/g粪便。偏度系数(skewness)为0.864,在0.5～1之间,表明偏斜程度较小,数据分布形态与正态分布相比,呈右偏分布;峰度系数(kurtosis)为0.043,接近于0,表示该数据总体分布与正态分布的陡缓程度相同(图1)。

图1 粪便弹性蛋白酶-1浓度的右偏分布特征

464例研究对象中FE-1<100 μg/g粪便者占6.7%(31/464),100～200 μg/g粪便者占8.0%(37/464),≥200 μg/g粪便者占85.3%(396/464)。

3．FE-1与年龄、性别、体重指数、血脂的关系:按每10岁为一个年龄段分组,FE-1浓度随年龄的增长呈下降趋势(图2)。30岁组FE-1浓度为(673.4±447.3)μg/g粪便,与60岁组、70岁组的(527.0±370.9)、(492.4±388.8)μg/g粪便差异有统计学意义(P值分别为0.036、0.030)。

图2 不同年龄段的粪便弹性蛋白酶-1浓度

男性与女性间,消瘦与正常体重、超重及肥胖人群间, FE-1浓度差异均无统计学意义。随着三酰甘油、胆固醇水平的升高,FE-1浓度有升高的趋势,但差异无统计学意义(表1)。

表1 464例健康体检者粪便弹性蛋白酶-1水平(μg/g粪便,

4．多因素分析结果:使用logistic二项分类回归分析,FE-1浓度为分类变量(<200 μg/g粪便为1,≥200 μg/g粪便为0),协变量分别为年龄、性别、体重指数、血糖、三酰甘油和胆固醇,采用forward stepwise(Likelihood Ratio法),纳入协变量的标准为α=0.05,剔除协变量的标准为α=0.10,最终进入模型的协变量为年龄(OR=1.024,95%CI1.003～1.045,P=0.027)和血糖(OR=0.746,95%CI0.562～0.990,P=0.042)。表明FE-1浓度与年龄和血糖相关,而与性别、体重指数、三酰甘油和胆固醇水平无关。

讨论FE-1测定是广泛应用的胰腺外分泌功能检测方法。虽有对健康人群FE-1浓度进行检测的报道,但样本量偏小,未描述其分布特征。如毛霄彤等[4]应用双抗夹心的酶联免疫方法检测健康对照组92例,FE-1浓度中位数为741.5 μg/g粪便。杨晓鸥等[5]检测73例健康对照者,其FE-1浓度平均为966.93 μg/g粪便。本研究采用胶体金法对464例健康体检者进行FE-1测定,结果显示,健康成人FE-1浓度的平均值为600.1 μg/g粪便,呈右偏态分布。一项研究[6]对来自希腊、俄罗斯、波兰和英国的243名健康受试者的FE-1进行检测,其平均值为636.7 μg/g粪便,与本研究结果相近。该研究还发现,不同国家人群的FE-1浓度存在差异,英国人和波兰人的FE-1浓度接近,分别为(680.3±34.7)μg/g粪便和(753.3±29.9)μg/g粪便,而希腊人的FE-1浓度较低[(454.2±9.1)μg/g粪便,P<0.001]。本研究人群有14.7%符合PEI的判断标准(FE-1<200 μg/g粪便),提示根据FE-1诊断PEI有一定的假阳性率,在临床使用中应注意其结果的解读。

本研究还发现FE-1浓度随着年龄的增长呈下降趋势,这种变化可能与胰腺的生理功能随年龄衰退有关。胰腺是一个代谢活跃的器官,其形态和功能随着年龄的增长而改变。儿童时期胰腺的体积增加,在20～60岁之间达到稳定,然后下降。这种衰退累及胰腺实质,与胰腺灌注减少、纤维化和萎缩有关,因此,没有任何胃肠疾病的健康老年人也会出现胰腺外分泌功能受损[7]。一项研究[8]包括914例年龄在50～75岁的患者,旨在通过检测FE-1来评估老年人的胰腺功能,结果发现105例(11.5%) FE-1<200 μg/g粪便,47例(5.1%) FE-1<100 μg/g粪便。在另一项研究中,106例60岁以上且没有胃肠疾病、胃肠手术或糖尿病病史的老年人,23例(21.7%) FE-1<200 μg/g粪便,9例(8.5%)FE-1<100 μg/g粪便[9]。本研究50～75岁受试者共246例,其中45例(18.3%)FE-1<200 μg/g粪便,18例(7.3%)FE-1<100 μg/g粪便;60岁以上的受试者共100例,其中22例(22.0%)FE-1<200 μg/g粪便,10例(10.0%)FE-1<100 μg/g粪便。

本研究结果表明,FE-1浓度与血糖水平相关,而不同体重指数、三酰甘油和胆固醇水平者FE-1浓度差异无统计学意义。由于本研究排除了糖尿病患者,因此无法进一步分析血糖与FE-1的关系。胰腺的内、外分泌功能互相影响,PEI普遍存在于糖尿病患者中[10],可能与自身免疫破坏、胰岛素营养效应缺失或神经刺激受损有关[11]。我国的一项研究发现,2型糖尿病患者的PEI患病率为18.8%,FE-1水平与糖尿病持续时间(r=-0.360,P=0.001)和糖化血红蛋白水平(r=-0.228,P=0.036)呈负相关[12]。而在瑞典的2型糖尿病患者中,10.1%的患者FE-1<200 μg/g粪便[13]。

多种因素可以影响FE-1浓度。急性胰腺炎、慢性胰腺炎等胰腺疾病常出现FE-1降低,并且在酒精性病因的胰腺炎患者中发生率更高[14],重症胰腺炎后PEI的总患病率高达33.4%(22.6%～46.3%)[15]。有上消化道手术史的患者,包括食管切除术[16]、部分或全胃切除术[17]、胰十二指肠切除术[18]、Roux-en Y胃旁路术后可出现FE-1降低[19-20],并对患者的生活质量产生负面影响。

综上所述,我国健康成人FE-1浓度呈右偏态分布,且随年龄增长有下降趋势,有糖尿病者易出现胰腺外分泌功能不全,通过检测FE-1及早发现患者存在的PEI并启动胰酶替代治疗可以缓解患者的消化道症状,改善营养不良,提高生活质量。

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