谷氨酰胺在HIV+/AIDS患者肠屏障损伤修复及营养改善中的作用及机制研究进展论文_郭慧明1综述,王昆华2,3,4校审

谷氨酰胺在HIV+/AIDS患者肠屏障损伤修复及营养改善中的作用及机制研究进展论文_郭慧明1综述,王昆华2,3,4校审

郭慧明1综述 王昆华2,3,4校审

1. 昆明医科大学第一附属医院妇科 云南昆明;

2. 昆明医科大学第一附属医院胃肠外科 云南昆明;

3.云南省消化病研究所 云南昆明;

4. 昆明市消化病诊治工程技术中心 云南昆明 650032

摘要:腹泻和营养不良是艾滋病患者面临最严重的临床问题,研究表明营养不良及肠道屏障损伤是导致病情进展的重要原因,谷氨酰胺(Glutamine Gln)作为一种重要的免疫营养素,在艾滋病患者营养支持,肠免疫系统维护及维持肠屏障功能方面具有重要意义,为艾滋病患者补充Gln,可改善患者病情,延缓疾病进程。本文旨在通过对国内外相关研究进行综述,为该领域后续研究提供一定的借鉴。

关键词:谷氨酰胺;艾滋病;肠屏障功能损伤

自从被报道以来,艾滋病(Acquired Immune Deficiency Syndrome AIDS),已成为目前世界范围内传播最广,破坏性最大的慢性传染病之一,目前仍没有有效的预防疫苗和治愈方法。腹泻和营养不良是艾滋病患者最常见的临床症状,若长期不改善会加速死亡。肠粘膜是人类免疫缺陷病毒((Human Immunodeficiency Virus HIV)攻击的主要靶器官[1],感染后病毒可损伤肠道屏障,引起微生物移位,活化免疫系统推动疾病进展。为艾滋病患者补充Gln,不仅能改善患者的营养状况,还能促进肠屏障损伤修复,改善患者的病情[2]。本文就Gln改善营养状态修复患者肠屏障损伤,延缓HIV+/AIDS患者疾病进程方面的机制进行了综述。

1.谷氨酰胺增强患者营养改善预后

Gln是机体含量最丰富的游离氨基酸,在体内分解为谷氨酸及氨基氮,作为合成嘌呤、嘧啶的原料,它还参与整个氨基酸的代谢,并与其他氨基酸一同成为体蛋白的组成成分,同时,它还能减缓大多数氨基酸的分解代谢。传统观念认为谷氨酰胺是非必需氨基酸,但是,如今人们更愿意将Gln定义为条件必需氨基酸,当机体遭遇严重创伤,感染(包括HIV感染)及肿瘤时,虽有大量的Gln从肌肉组织中释放出来,但仍不能满足机体的需要,有证据证明,重症病人血浆中Gln的含量低于正常人,这种情况同时发生在艾滋病患者[2]。因此有理由认为为艾滋病患者添加Gln能改善其营养状态。Shabert 等人在HIV+/AIDS患者膳食中添加Gln40克/天,连续三个月后,观察到实验组较膳食中添加赖氨酸的对照组有显著的体重、体细胞质量及细胞内水份的增加[3]。国内的研究也证实在疾病早期应用Gln强化营养支持能有效改善艾滋病患儿及成人的营养状态,提高生活质量[4,5]。

2.谷氨酰胺促进肠屏障损伤的修复

2.1谷氨酰胺修复肠粘膜机械屏障的作用及机制

Gln是合成核苷酸和氨基已糖的主要前体,前者参与细胞增生,后者在形成胃肠道保护膜,防止细菌移位和肠道毒素入血方面起着重要的作用[6]。Gln是快速生长细胞如肠粘膜细胞、淋巴细胞的燃料,添加Gln可促进小肠粘膜细胞合成蛋白质和DNA,减少细胞凋亡,促进黏膜的生长、修复、维持肠道粘膜上皮结构的完整性[7]。Gln还可以调节十二指肠黏膜特定蛋白质的泛素化过程,例如GRP 75和APG-2,其中GRP 75具有保护和抗炎特性,而APG-2 通过与ZO- 1 的相互作用诱导细胞存活和增殖,促进粘膜生长修复,减轻肠黏膜结构损伤,改善肠黏膜屏障[8]。大鼠烧伤后补充Gln,其回肠黏膜厚度、绒毛高度及隐窝深度均明显增加,绒毛较对照组更接近正常肠道结构,由此可见,无论是从微观还是宏观的角度,都能说明Gln可保护肠黏膜结构,维护肠道功能。氧化应激反应是导致HIV+/AIDS患者肠粘膜上皮受损的另一个重要原因,Gln可通过增加抗氧化剂谷胱甘肽的合成,影响肠上皮细胞的氧化还原电位,预防细胞凋亡,保护肠粘膜的完整性[9]。直接或间接的影响细胞内介质,增加肠粘膜细胞间的紧密连接阻力,也是Gln减轻肠粘膜屏障损伤的一个重要机制,研究发现给予Gln干预可以上调肠上皮细胞紧密连接蛋白Claudins-1、Occludin、ZO-1的表达水平[10,11],从而加强肠粘膜细胞间的紧密连接,维持肠粘膜结构完整性,避免肠粘膜屏障受损,降低肠道通透性,预防菌群移位。Leite R D等人发现,在HIV+/AIDS患者膳食中添加谷氨酰胺能有效降低肠道的通透性,恢复肠道的吸收面积,修复受损的肠粘膜屏障[2]。

2.2谷氨酰胺修复肠粘膜免疫屏障的作用及机制

Gln作为目前研究最热门的免疫调节营养素之一可通过以下途径调节HIV+/AIDS患者肠道免疫功能:(1)作为淋巴细胞,巨噬细胞等免疫细胞的重要能源底物促进免疫细胞的增值、分裂并分化,达到调节免疫细胞功能的目的。强化Gln肠内营养治疗的艾滋病患者体内C D 3(+)T 细胞、CD4(+)T 细胞、C D 8(+)T 细胞、CD4(+)/CD 8(+)和自然杀伤细胞的数量增加较补充同等热量、同等氮含量肠内营养的患者增加明显,差异有统计学意义 [2,4,5]。(2)作为代谢底物参与免疫细胞的能量代谢,从而促进和维持浆细胞的生物活性,大量的实验研究证实,谷氨酰胺无论是在体内还是体外都能增强巨噬细胞的吞噬功能、分泌功能及抗原呈递功能[12]。(3)在细胞代谢过程中通过脱氨基和转氨基作用合成多种氨基酸,促进免疫球蛋白的合成[13];(4)为机体细胞DNA增殖提供前体物质,促进B淋巴细胞促进合成分泌抗体。Crawford等研究认为超过生理浓度的谷氨酰胺可明显提高抗体的合成和分泌,而这种作用是其他氨基酸所不能替代的[14]。(5)抑制P38MAPK、核因子κ核因子APKNE等通路的激活及细胞因子的表达从而降低TNF-α和IL-18的表达,减轻炎症反应[13]。

3. 小结

作为一种危害极大的传染病,艾滋病已经在地球上肆虐了近30年,虽然全世界众多医学研究人员付出了巨大的努力,但至今人们对它仍束手无策。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆肠粘膜屏障受损、菌群移位至全身免疫激活,是HIV感染后的致病机制之一,因此改善肠粘膜屏障损伤、预防菌群移位可能将成为继HAART治疗后另一延缓病情进展,改善疾病预后的新疗法。

谷氨酰胺是机体唯一具有双重身份的免疫调节营养素,作为营养素,谷氨酰胺是合成核苷酸及其他氨基酸的前体,是构成体蛋白的重要成分,是肠粘膜细胞、免疫细胞等快速细胞的重要燃料;作为免疫调节因子,谷氨酰胺可以激活各种细胞内外关键信号分子发挥能动作用,促进细胞增殖,减少细胞凋亡,保护肠粘膜屏障,预防菌群移位,从而预防菌群移位引起的免疫活化及多器官感染、多器官功能衰竭。目前强化谷氨酰胺的肠内营养及肠外营养的支持治疗在感染、烧伤、严重创伤及术后危重患者中的应用已取得了质的飞跃、并拟写入指南,但强化谷氨酰胺的营养支持治疗在艾滋病患者中应用的相关研究还非常有限,艾滋病患者在强化谷氨酰胺的营养支持治疗中所取得的益处是否如应用在危重患者中一样确切、有效,强化谷氨酰胺的营养支持治疗能否在艾滋病的治疗中占据一席之地还需进一步的研究。

参考文献:

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[3]Shabert JK,Winslow C,Lacey JM,Wilmore DW:Glutamine-antioxidant supplementation increases body cell mass in AIDS patients with weight loss:a randomized,double-blind controlled trial. Nutrition 1999,15(11-12):860-864.

[4]袁双凤,刘宝琴,马淑焕:谷氨酰胺肠内营养在艾滋病患者中的早期应用. 中国误诊学杂志 2011,11(35):8609-8609.

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论文作者:郭慧明1综述,王昆华2,3,4校审

论文发表刊物:《健康世界》2018年25期

论文发表时间:2019/1/21

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