基于肠道生物标志物评价肠内营养补充益生菌治疗重症胰腺炎的获益与限制

doi:10.3969/j.issn.1006-5725.2024.24.005

摘要/Abstract

摘要：

目的通过肠型脂肪酸结合蛋白（I-FABP）、D-乳酸（D-Lac）、瓜氨酸的动态变化来协助评价肠内营养补充益生菌治疗重症胰腺炎的获益与限制。方法自2021年6月至2024年6月，共纳入苏州大学附属第一医院消化内科、南京医科大学附属苏州医院重症医学科重症胰腺炎病例153例，根据开始肠内营养（EN）后是否接受益生菌治疗分为研究组和对照组。研究组予双歧杆菌三联活菌胶囊每天4粒；观察期为EN后10 d，检测时间点：EN开始前（D₀），EN开始第3天（D₃），EN开始第10天（D₁₀）。3种肠道生物标志物（I?FABP、D?Lac、瓜氨酸）先采用重复测量方差分析和D₁₀为终点的疗效分析，并通过亚组分析探讨抗生素使用对益生菌的限制作用。比较两组胰腺炎常规评价指标（包括淀粉酶、炎症指标及相关评分等）、EN后肠道耐受性、90 d死亡率、出院时间等相关指标。结果重复测量方差分析结果显示益生菌干预下：（1）I-FABP主效应不显著（P = 0.076），但与治疗时间交互效应显著（F = 10.691，P = 0.001，偏η² = 0.066）；（2）D-Lac主效应不显著（P = 0.761），与治疗时间交互效应同样不显著（F = 0.004，P = 0.995，偏η² < 0.001）；（3）瓜氨酸主效应不显著（P = 0.161），但与治疗时间交互效应显著（F = 32.437，P < 0.001，偏η² = 0.177）。终点疗效分析显示：（1）I-FABP研究组较对照组前下降水平更高［Difference in LS Mean （95% CI） = -0.43 （-0.47 ~ -0.40） μg/L，P < 0.001］；（2）D-Lac研究组较对照组前后差异无统计学意义［Difference in LS Mean （95% CI） = 0.01 （0.00 ~ 0.02） mmol/L，P = 0.229］，但亚组分析发现未使用抗生素者D-Lac下降水平表现为研究组低于对照组（P = 0.043），抗生素使用与2组D-Lac下降水平有交互作用（P for interaction = 0.012）；（3）较对照组瓜氨酸在研究组上升水平更高（P < 0.001）。两组胰腺炎常规评价指标、EN后肠道耐受性、90 d死亡率等差异无统计学意义（P > 0.05）；随访90 d，研究组较对照早期出院率更高（Breslow P = 0.012）。结论基于症状缓解、90 d死亡率、炎症指标及淀粉酶的变化等常规评价标准，不能证明益生菌治疗有益于重症胰腺炎。从I-FABP、瓜氨酸的动态变化中可证明益生菌有利于重症胰腺炎患者肠上皮细胞逆转坏死，并促进其吸收/合成功能的恢复。D-Lac有潜力成为补充益生菌是否在肠道中发挥作用的指标，以此可证明广谱抗生素的使用限制了益生菌的疗效。

关键词: 肠型脂肪酸结合蛋白, D-乳酸, 瓜氨酸, 重症胰腺炎, 益生菌

Abstract:

Objective To assess the efficacy and limitations of enteral nutrition supplemented with probiotics in managing severe pancreatitis， we investigated the dynamic alterations of enteric fatty acid-binding protein （I-FABP）， D-lactic acid （D-Lac）， and citrulline. Methods Between June 2021 and June 2024， a total of 153 cases of severe pancreatitis were enrolled from the Department of Gastroenterology at the First Affiliated Hospital of Soochow University and the Department of Critical Care Medicine at Suzhou Hospital Affiliated with Nanjing Medical University. These cases were divided into two groups： A treatment group receiving probiotics in addition to enteral nutrition （EN）， and a control group without probiotic supplementation. The treatment group received a daily dosage of four capsules containing bifidobacterium triple live bacteria. Intestinal biomarkers were assessed at three time points following EN initiation： before initiation （D0）， on day 3 （D3）， and on day 10 （D10） after initiation. Repeated measures ANOVA was employed to analyze the efficacy of the three intestinal biomarkers， with D10 as the endpoint for evaluation. Subgroup analysis was conducted to explore any potential influence of antibiotic usage on probiotic effects. Various conventional evaluation indicators for pancreatitis， including amylase levels， inflammation markers， relevant scores， post-EN intestinal tolerance， 90-day mortality rates， discharge times， and other related outcomes were compared between the two groups. Results The results of a repeated measurement ANOVA showed that：（1） the main effect of I-FABP did not reach statistical significance （P = 0.076）， whereas the interaction effect was statistically significant （F = 10.691， P = 0.001， partial η² = 0.066）；（2） Neither the main effect of D-Lac nor its interaction effect reached statistical significance （P = 0.761 and P = 0.995， respectively； F < 0.004 for both effects， partial η² < 0.001）；（3） Although the main effect of citrulline did not reach statistical significance （P = 0.161）， its interaction effect was found to be statistically significant with a large effect size （F = 32.437， P < 0.001， partial η² = 0.177）. Endpoint efficacy analysis demonstrated that：（1） The I-FABP treatment group exhibited significantly higher pre-reduction levels compared to the control group （Difference in LS Mean （95% CI） -0.43 （-0.47 ~ -0.40） μg/L， P < 0.001）；（2） There was no statistically significant difference observed in the D-Lac treatment group compared to the control group ［Difference in LS Mean （95%CI） = 0.01 （0.00 ~ 0.02） mmol/L， P = 0.229］. However， subgroup analysis revealed that the decline in D-Lac levels was comparatively lower in the treatment group than in the control group （P = 0.043）， and there was an interaction between antibiotic use and the level of D-Lac decline within both groups （P for interaction = 0.012）；（3） The citrulline level was found to be significantly higher in the treatment group compared to the control group （P < 0.001）. There were no significant differences observed between the two groups regarding routine evaluation indexes， intestinal tolerance after enteral nutrition， and 90-day mortality rates （P > 0.05）. After a follow-up period of 90 days， it was noted that patients from the treatment group had a higher rate of early discharge when compared to those from the control group. （Breslow P = 0.012）. Conclusions Based on conventional evaluation criteria such as symptom remission， 90-day mortality， inflammatory markers， and amylase changes， probiotics do not demonstrate efficacy for severe pancreatitis. The dynamic changes of I-FABP and citrulline provide evidence supporting the potential of probiotics to reverse intestinal epithelial cell necrosis and promote recovery of their absorption/synthesis function in patients with severe pancreatitis. D-lactic acid has the potential to serve as an indicator for assessing the effectiveness of supplemental probiotics in the gut， thereby highlighting how the use of broad-spectrum antibiotics may limit their efficacy.

Key words: intestinal fatty acid binding protein, D-lactic acid, citrulline, severe pancreatitis, probiotic

中图分类号:

R576

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图/表 8

表1

两组患者基线特征表 (M（P25，P75）)"

项目	总计（n = 153）	对照组（n = 77）	研究组（n = 76）	χ²/U/t值	P值
性别/［例（%）］				1.95	0.163
女	58（37.9）	25（32.5）	33（43.4）
男	95（62.1）	52（67.5）	43（56.6）
年龄/岁	45（36，56）	48（37，59）	43（36，52）	3 347.5	0.124
BMI/（kg/m²）	25.4（23.2，28.1）	25.5（23.4，27.7）	25.2（22.9，28.3）	2 984.0	0.834
APACHEⅡ评分/分	14（9，17）	14（10，18）	13（9，16）	3 131.5	0.452
CTSI评分/分	6（4，7）	6（4，7）	6（5，7）	2 822.5	0.704
胰腺炎病因/［例（%）］				0.59	0.745
其他	25（16.3）	11（14.3）	14（18.4）
胆源性	68（44.4）	36（46.8）	32（42.1）
脂源性	60（39.2）	30（39.0）	30（39.5）
基础疾病/［例（%）］
高血压	44（28.8）	17（22.1）	27（35.5）	3.38	0.066
糖尿病	32（20.9）	17（22.1）	15（19.7）	0.13	0.722
慢性心脏病	14（9.2）	8（10.4）	6（7.9）	0.29	0.593
并发症/［例（%）］
AKI	63（41.2）	29（37.7）	34（44.7）	0.79	0.374
ARDS	105（68.6）	49（63.6）	56（73.7）	1.79	0.180
Sepsis	44（28.8）	22（28.6）	22（28.9）	0.01	0.959
AGI分级/［例（%）］				0.24	0.886
1级	52（34.0）	26（33.8）	26（34.2）
2级	63（41.2）	33（42.9）	30（39.5）
3级	38（24.8）	18（23.4）	20（26.3）
入院常规检查
白细胞/（× 10⁹/L）	12.4（9.1，16.7）	12.0（8.4，16.7）	13.2（9.6，16.4）	2 688.0	0.386
红细胞压积（x ± s）	0.34 ± 0.10	0.34 ± 0.10	0.35 ± 0.09	-1.10	0.274
血小板/（× 10⁹/L）	156.0（103.0，253.0）	160.0（101.0，227.0）	152.0（107.3，262.3）	2 747.5	0.516
血肌酐/（mmol/L）	96.5（63.8，200.8）	109.8（64.0，203.0）	96.0（63.5，199.5）	2 920.5	0.905
谷丙转氨酶/（U/L）	34.0（17.9，80.0）	33.0（17.9，88.0）	34.0（17.9，70.5）	2 975.5	0.858
白蛋白/（g/L）	29.6（27.0，33.7）	29.8（27.0，33.6）	29.4（26.9，33.8）	3 008.5	0.765
PCT/（ng/L）	15.3（4.4，23.9）	15.7（4.4，25.4）	14.3（4.4，23.5）	2 916.0	0.972
IL-6/（pg/L）	250.9（144.2，340.5）	248.3（131.8， 335.2）	253.1（147.2，344.9）	2 841.0	0.758
CRP（x ± s）/（mg/L）	169.2 ± 82.14	170.7 ± 77.87	167.8 ± 86.74	0.22	0.824
血乳酸/（mmol/L）	2.0（1.3，3.0）	2.0（1.3，3.0）	2.1（1.3，2.8）	2 933.5	0.980
血淀粉酶（x ± s）/（U/L）	2 138.1 ± 1 111.7	2 173.9 ± 1 009.0	2 101.7 ± 1140.3	0.401	0.689
血脂肪酶（x ± s）/（U/L）	988.2 ± 483.5	953.5 ± 476.4	1 023.3 ± 491.2	-0.892	0.374
观察期无抗生生素/［例（%）］	36（23.5）	17（22.1）	19（25.0）	0.18	0.670

表1

表 2

图1

表 3

表4

表5

表6

图2

参考文献 26

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项目	例数	EN前	EN第3天	EN第10天	F值	P值	偏η2
I-FABP/（μg / L）
对照组	77	2.83 ± 1.52	2.93 ± 1.51	1.69 ± 0.80
研究组	76	2.73 ± 1.33	2.48 ± 1.31	1.20 ± 0.72
组别主效应					3.193	0.076	0.779
时间主效应					532.34	< 0.001	0.114
组别*时间效应（交互作用）					10.691	0.001	0.066
D-Lac/（mmol /L）
对照组	77	0.62 ± 0.31	0.61 ± 0.32	0.40 ± 0.17
研究组	76	0.64 ± 0.33	0.62 ± 0.29	0.41 ± 0.17
组别主效应					0.133	0.716	0.001
时间主效应					210.436	< 0.001	0.582
组别*时间效应（交互作用）					0.004	0.995	< 0.001
瓜氨酸/（μmol / L）
对照组	77	21.80 ± 5.59	19.02 ± 8.58	25.96 ± 7.43
研究组	76	21.52 ± 5.99	21.43 ± 8.85	29.04 ± 9.40
组别主效应					1.987	0.161	0.013
时间主效应					608.385	< 0.001	0.801
组别*时间效应（交互作用）					32.437	< 0.001	0.177

项目	例数	EN前	EN第10天	终点和基线的差值	LS Mean （95% CI）	Difference in LS Mean （95% CI）	P值
I?FABP/（μg/L）						-0.43（-0.47，-0.40）	< 0.001
对照组	77	2.8 ± 1.52	1.7 ± 0.80	-1.1 ± 0.73	-1.12（-1.14，-1.09）
研究组	76	2.7 ± 1.53	1.2 ± 0.72	-1.5 ± 0.63	-1.55（-1.58，-1.53）
D?Lac/（mmol/L）						0.01（0.00，0.02）	0.229
对照组	77	0.6 ± 0.31	0.4 ± 0.17	-0.2 ± 0.15	-0.23（-0.24，-0.22）
研究组	76	0.6 ± 0.33	0.4 ± 0.17	-0.2 ± 0.17	-0.22（-0.23，-0.21）
瓜氨酸/（μmol/L）						3.48（2.90，4.06）	< 0.001
对照组	77	21.8 ± 5.59	26.0 ± 7.43	4.2 ± 2.47	4.09（3.69，3.50）
研究组	76	21.5 ± 5.99	29.0 ± 9.40	7.5 ± 3.58	7.57（7.16，7.99）

项目	合计（n = 153）	对照组（n = 77）	研究组（n = 76）	χ²/U值	P值
腹痛缓解指标
镇痛药物使用时间/d	8（5，14）	8（5，14）	9（5，14）	2 867.0	0.831
第10天炎症指标
PCT/（ng/L）	3.7（1.7，5.1）	3.9（2.1，4.7）	3.2（1.5，5.5）	2 986.0	0.828
IL-6/（pg/L）	37.1（18.9，55.9）	33.8（19.4，53.3）	38.9（17.1，63.0）	2 697.0	0.404
CRP/（mg/L）	51.0（26.2，78.7）	50.4（28.5，68.7）	52.0（24.6，81.0）	2 738.0	0.494
白细胞/（× 10⁹/L）	9.2（7.6，10.7）	9.6（7.7，11.3）	8.9（7.3，10.2）	3 293.0	0.181
第10天胰腺酶指标
血淀粉酶/（U/L）	94.0（70.0，131.0）	98.0（72.0，135.0）	91.0（62.0，128.5）	3 183.0	0.349
血脂肪酶/（U/L）	182.0（128.0，251.0）	183.0（131.0，237.0）	168.0（121.5，272.0）	2 963.5	0.893
第10天AGI分级/［例（%）］				0.581	0.748
1级	103（67.3）	50（64.9）	53（69.7）
2级	40（26.1）	21（27.3）	19（25.0）
3级	10（6.5）	6（7.8）	4（5.3）
第10天并发症情况/［例（%）］
AKI	40（26.1）	19（24.7）	21（27.6）	0.17	0.677
ARDS	49（32.0）	23（29.9）	26（34.2）	0.33	0.565
Sepsis	47（30.7）	24（31.2）	23（30.3）	0.01	0.903
第10天胰腺炎相关评分/分
APACHEⅡ评分	6（2，11）	6（2，11）	7（3，11）	2 891.5	0.901
CTSI评分	4（2，7）	4（2，7）	5（2，7）	2 914.0	0.966

项目	合计（n = 153）	对照组（n = 77）	研究组（n = 76）	统计值（χ²/U）	P值
观察期EN总热卡［M（P₂₅，P₇₅）］/kcal	6 300（4 500，7 500）	5 800（4 200，7 200）	6 650（4 875，7 725）	2 501.5	0.122
EN后腹泻	16（10.5）	10（13.0）	6（7.9）	1.06	0.303
EN后腹胀加重	31（20.3）	16（20.8）	15（19.7）	0.03	0.873
EN后呕吐/胃潴留	21（13.7）	11（14.3）	10（13.2）	0.04	0.839
喂养中断	25（16.3）	13（16.9）	12（15.8）	0.03	0.855
血培养异常（阳性/送检）	-	-	0/51（0.0）	-	-
血NGS异常（阳性/送检）	-	-	0/21（0.0）	-	-
90 d生存	144（94.1）	72（93.5）	72（94.7）	0.105	0.999

[1]	周方孙波于志丹李小芹. 基于TLR4/NF⁃κB信号通路探讨益生菌对肝内胆汁淤积大鼠的保护作用 [J]. 实用医学杂志, 2022, 38(3): 295-299.
[2]	刘夏侯彬彬. 益生菌治疗过敏性疾病机制及应用的研究进展[J]. 实用医学杂志, 2022, 38(11): 1434-1438.
[3]	陈慧, 鲁一兵. 肠道菌群与糖尿病性肾小球硬化的研究进展 [J]. 实用医学杂志, 2021, 37(3): 415-418.