Effects of glutamine supplementation on the systemic and mucosal immunity in rats with gut-derived sepsis
Date Issued
2004-07-31
Date
2004-07-31
Author(s)
陳維昭
DOI
922314B002278
Abstract
敗血症(sepsis)是一種在臨床上十分常見而且死亡率極高的併發症,
當細菌以及其內毒素侵入人體後,會造成體內的代謝失衡以及組織之分解,最後
導致多重器官之衰竭,其中包括對小腸之損害。敗血症會造成腸繫膜血流阻力增
加而降低腸繫膜之血流量、小腸黏膜水腫、小腸細胞對葡萄糖及glutamine(Gln)
之利用率降低、黏膜中酵素活性及吸收功能下降,這些構造和功能上之改變,會
造成腸道免疫功能受損,使細菌轉移之情形更為嚴重。
全靜脈營養(total parenteral nutrition,,TPN)是一種非經腸道的營養支持
方式,常用於腸道功能障礙之病人,由於TPN 之使用會造成腸黏膜細胞及組織
內gut associated lymphoid tissue (GALT)發生萎縮,而使得腸黏膜通透性增
加,增加細菌轉移的比例而引發感染,並併發敗血症等症狀。
在體內的免疫系統中,腸道淋巴組織(gut associated lymphoid tissue, GALT)
是腸道及腸外黏膜組織重要的防禦系統,其中有70-80%的免疫球蛋白由腸黏膜
產生以抵禦侵入腸道之致病原。GALT 包括Peyer’s patches、Intraepithelial
lymphocytes 及 Lamina propria lymphocytes。當有細菌侵入GALT 後,則會刺
激GALT 內的lymphocytes 分泌出一些免疫相關物質來對抗細菌,如:IgA 跟一
些cytokines。IgA 是保護體內黏膜組織最主要的免疫球蛋白,其可防止黏膜組
織細菌過度生長,並跟細菌結合防止細菌沾黏於黏膜上,而一些體外實驗發現
IgA 的分泌受到一些cytokines 的調控,如:Th1 細胞所分泌的interferon(IFN)-γ
及tumor necrosis factors(TNF)-α會抑制IgA 的分泌,而Th2 細胞所分泌的
Interleukin(IL)-4, 6,10 則有促進IgA 分泌的作用。
近年來免疫營養(immunonutrition)遂成為研究之重點,而Gln 之添加受到相
當之重視。Gln 為人體中含量最多的游離胺基酸,佔骨骼肌細胞內游離胺基酸量
的60%,由於其可以自行在體內合成故屬非必需胺基酸,它同時也是一些快速
生長細胞之能量來源。有研究顯示在一些異化作用疾病發生時,體內Gln 的量會
減少。已有研究顯示Gln 添加於全靜脈營養的配方中,有助於維持腸道構造和功
能之完整性並可增加氮保留量並預防細菌轉移,敗血症老鼠若補充Gln 可增加其
存活率。體外實驗顯示Gln 之添加可促進T lymphocyte 增生。另外,於TPN 溶
液中添加Gln 可維持Th2 細胞所分泌的cytokines-IL-4、IL-10 mRNA 的表現
量並維持小腸IgA 的分泌,增進黏膜免疫的功能。
其他研究也觀察到,在以盲腸結紮並穿刺手術(cecal ligation and puncture,
CLP)引致敗血症後給予之TPN 輸液中補充Gln,可減少體內蛋白質的分解、增
加肌肉蛋白質的合成、進而改善氮平衡的情形、維持腸胃道黏膜的功能,而使存
活率有明顯之改善。
本實驗擬在敗血症前以由口進食,敗血症後以TPN 輸入方式給與Gln,來
研究Gln 對敗血症的影響,以完整探討Gln 對敗血症時腸道及全身性免疫反應
之影響。由於敗血症之發生並無法預知,因此本實驗在敗血症發生之前後給或不
給Gln 來模擬有敗血症危險之重症病人,是否可在住院後即給予Gln,來預防敗
血症或減輕敗血症之嚴重程度,或事後以靜脈輸入也可達到同樣之效果。本計畫
分成兩年進行,第一年主要探討GALT、脾臟、血液中T 及B 淋巴細胞之分佈比
例,腹腔中巨噬細胞及全血中白血球之吞噬能力等。第二年分析血中營養素變
化、腹水中cytokine 濃度、腸道中sIgA 之濃度、巨噬細胞及腸道、脾臟收集之
淋巴細胞以體外刺激後之免疫反應。現僅就第一年之執行進度作一報告。
Publisher
臺北市:國立臺灣大學醫學院外科
Type
report
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