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胃食管反流病中毒性胆汁酸:胃酸的影响gydF4y2Ba
免费的gydF4y2Ba
  1. D NehragydF4y2BabgydF4y2Ba,gydF4y2Ba
  2. P豪厄尔gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
  3. C P威廉姆斯gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
  4. J K派伊gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
  5. J BeynongydF4y2BabgydF4y2Ba
  1. 一个gydF4y2Ba英国Wrexham Maelor医院普通外科和医学生化部,gydF4y2BabgydF4y2BaSingleton医院,斯旺西,英国gydF4y2Ba
  1. D Nehra先生,C2外科,威尔士大学医院,Heath Park, Cardiff, CF4 4XW。gydF4y2Ba

摘要gydF4y2Ba

背景gydF4y2Ba在胃、结肠和肝脏组织中已显示出胆汁酸毒性;对食管粘膜的影响还不是很清楚。gydF4y2Ba

目标gydF4y2Ba目的:应用食管抽吸和pH监测相结合的新技术测定胃食管反流病患者胆汁酸反流谱及其与食管pH值的关系。gydF4y2Ba

方法gydF4y2Ba10例无症状受试者和30例有胃食管反流病(轻度粘膜损伤、糜烂性食管炎(2级或3级Savary-Miller)、Barrett食管/狭窄症状的患者;每组n=10例)连续食管抽吸15小时,同时监测pH值。采用改进的高效液相色谱法测定食管标本的胆汁酸含量。gydF4y2Ba

结果gydF4y2Ba食管炎患者的胆汁酸峰值浓度和DeMeester酸评分显著升高(中位胆汁酸浓度124 μmol/l;胃酸评分20.2)和Barrett 's食管/狭窄(181 μmol/l;43.3)高于轻伤组(14 μmol/l;12.5)或对照(0 μmol/l;11.1)。在糜蚀性食管炎和Barrett食管/狭窄患者中,检测到的主要胆汁酸为胆酸、牛磺胆酸和糖胆酸,但次级胆汁酸、脱氧胆酸和牛磺脱氧胆酸的比例明显更高。尽管胆汁酸反流发生在可变pH下,但牛磺酸结合物反流与食道酸暴露之间存在时间关系(gydF4y2BargydF4y2Ba= 0.58, p = 0.009)。gydF4y2Ba

结论gydF4y2Ba有毒的次生胆汁酸组分已在广泛粘膜损伤的患者中检测到。混合反流比单独反酸更有害,牛磺酸结合物与酸之间可能存在毒性协同作用。gydF4y2Ba

  • 胆汁酸gydF4y2Ba
  • 返流性食管炎gydF4y2Ba
  • 巴雷特食管gydF4y2Ba
  • 缩写gydF4y2Ba

    高效液相色谱法gydF4y2Ba
    高效液相色谱法gydF4y2Ba
  • 来自Altmetric.com的统计gydF4y2Ba

    请求的权限gydF4y2Ba

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    人们对胆汁酸的毒性进行了广泛的研究,但对单个胆汁酸组分的相对毒性的报道存在很大差异。很多信息都是基于胆汁酸对胃粘膜的毒性作用,gydF4y2Ba1 - 3gydF4y2Ba结肠粘膜,gydF4y2Ba4gydF4y2Ba,gydF4y2Ba5gydF4y2Ba和肝细胞,gydF4y2Ba6gydF4y2Ba,gydF4y2Ba7gydF4y2Ba但关于反流性疾病对食管粘膜的毒性的资料很少。食道内胆汁酸的反流可通过pH值监测的“碱性”反流发作间接估计gydF4y2Ba8gydF4y2Ba,gydF4y2Ba9gydF4y2Ba或者用Bilitec 2000分光光度探头测量胆红素,gydF4y2Ba10 - 12gydF4y2Ba但这些方法在定量回流时不可靠。已知胆汁酸的浓度及其毒性作用随pH值的变化而变化,取决于电离程度。未结合胆汁酸和甘氨酸的pgydF4y2BaKgydF4y2Ba一个gydF4y2Ba值分别大于4和6时,在pH值小于4的溶液中沉淀,而牛磺酸偶联物即使在pH值为2时也可自由溶解。gydF4y2Ba13gydF4y2Ba,gydF4y2Ba14gydF4y2Ba动物模型食管灌注研究表明,未结合胆汁酸在碱性溶液中选择性地引起粘膜损伤,而牛磺酸结合物在酸性条件下是有毒的。gydF4y2Ba15gydF4y2Ba,gydF4y2Ba16gydF4y2Ba我们已经展示了,用一个新设备gydF4y2Ba17gydF4y2Ba在胃食管反流病患者中,食管粘膜损伤程度与胆汁酸反流浓度之间存在相关性。gydF4y2Ba18gydF4y2Ba在本文中,我们报道了共轭和非共轭胆汁酸的测定结果,并研究了单个胆汁酸浓度与食道pH之间的时间关系。gydF4y2Ba

    患者和方法gydF4y2Ba

    病人gydF4y2Ba

    10名无症状志愿者(男女比例4:1;中位年龄28.5岁,19-50岁)和30例患者(男女比例2:1;中位年龄58.5岁,27-79岁),有胃食管反流病症状(轻度粘膜损伤,n=10;腐蚀性食管炎,n = 10;Barrett食管/狭窄患者,n=10)接受食管误吸研究并监测pH值。该研究方案得到了英国Wrexham Maelor医院伦理委员会的批准。gydF4y2Ba

    过程gydF4y2Ba

    该研究是在19时至9时之间进行的住院治疗,时间超过15小时。所有药物在测试前一周停止。在研究的早期(4小时),患者都是坐着或平卧,晚上则是仰卧。研究在吃完正餐后4小时开始,包括一到两个小时的时间让插管的影响消退;在实验过程中,受试者只能喝液体。gydF4y2Ba

    结合了锑pH检测仪的联合14F双通道污水管(Zinetics Medical, Salt Lake City, Utah, USA)经鼻通过,其尖端位于压力计位于下食管括约肌上方5cm处。该管连接到专用自动吸入装置的吸入通道。该装置的主要部件是一个24伏蠕动泵(编号900-0624,Cole-Parmer, USA),连接到Scorpion K40微处理器。在吸入通道中加入了光纤液体检测器和压力传感器系统,以监测吸入物进入标准生化样品接收器的流量和输送情况。该装置的详细设计和功能方面已在前面介绍过。gydF4y2Ba17gydF4y2Ba通过软件编程的外围控制允许在食道采样过程中使用不同的抽吸协议。应用自动调节的吸入压力(最大150毫米汞柱),并将食管吸入物作为单个样本收集在放置在旋转传送带上的自动分析仪杯(容量1.6毫升)中。每次样本检索的开始和收集的持续时间都记录在设备的内存中。样品保存在−20°C,随后使用高效液相色谱法(HPLC)测定胆汁酸。gydF4y2Ba

    使用固态pH记录仪(Oakfield Instruments, Oxon, UK)同时监测食管pH。pH值每6秒测量一次,并存储在pH记录仪中。将这些数据以文件的形式下载到个人计算机,并与样本检索数据进行匹配。gydF4y2Ba

    改进的HPLC法测定胆汁酸gydF4y2Ba

    数字gydF4y2Ba1gydF4y2Ba给出了该过程的流程图。使用的高效液相色谱设备是Kontron 420溶剂输送系统(Kontron仪器,Watford, UK),带有运行Kontron控制软件的HP Vectra 5微处理器控制器。采用柱后衍生步骤改进了HPLC法测定胆汁酸的方法;用色谱法分离胆汁酸,然后用NAD(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)作为辅助因子与酶3-α羟基甾体脱氢酶反应。柱后反应的最终产物是荧光种NADH(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸,还原形式),并使用Jasco 821-FP荧光分光光度检测器(Ciba Corning Diagnostics, Halstead, UK)对胆汁酸进行定量。这一步骤提高了该技术的特异性和敏感性,使得14个胆汁酸组分的清晰分辨率为每个样品35分钟。HPLC的分析柱(固定相)为单一的Spherisorb S5 ODS2柱(内径25 cm × 4.6 mm;Waters公司,米尔福德,马萨诸塞州,美国)与多孔,球形硅基填料。被微粒物质污染的食管吸出物以4000转/分(3400转/分)离心gydF4y2BaggydF4y2Ba)练习五分钟。使用C18十八烷基端盖清洁萃取管(Technicol, Stockport, UK)以甲醇为溶剂从食管样品中提取胆汁酸。将20 μl样品注入高效液相色谱的高压流动相中。将甲醇(9% vol/vol)、磷酸盐缓冲液(90% vol/vol)和四氢呋喃(1% vol/vol)混合,用磷酸调节pH至pH 3.5制备流动相。在1500psi和22-23℃的环境温度下,流动相流速为0.3 ml/min。通过食道吸出物中胆汁酸和标准胆汁酸对应峰值的精确重叠,验证了HPLC法的特异性,分析回收率一致,保留时间线性响应。gydF4y2Ba

    图1gydF4y2Ba

    改进的HPLC法测定胆汁酸的流程图,结合酶的柱后衍生步骤。gydF4y2Ba

    数据分析与统计gydF4y2Ba

    将食道样本的胆汁酸浓度与pH值数据进行匹配,得到每个患者的胆汁酸和pH值的组合图谱。采用Kruskal-Wallis和Mann-Whitney U检验比较各组间胆汁酸峰值浓度的总体差异。通过使用Spearman相关系数将患者返流液中存在的个别胆汁酸浓度与相应的食管酸暴露(pH值小于4的总时间百分比)相关联,评估胆汁酸与食管pH值之间的关系。根据患者的主要反流模式,进一步将患者分为酸反流器(pH<4的总时间百分比大于4.4%)、胆汁反流器(食管胆汁酸暴露浓度大于100 μmol/l)和混合反流器(酸和胆汁酸)。gydF4y2Ba

    结果gydF4y2Ba

    对个别患者胆汁酸和pH值曲线观察到的反流发作模式表明,胆汁酸在不同的pH值下反流,尽管在大多数情况下胆汁酸与酸同时反流。表格gydF4y2Ba1gydF4y2Ba显示食管胆汁酸测定的结果,表示为每组胆汁酸各组分峰值浓度的中位数(范围)。糜蚀性食管炎组(中位数124 μmol/l)和Barrett食管/狭窄组(中位数181 μmol/l)的总胆汁酸浓度明显高于轻度损伤组(中位数14 μmol/l)。Barrett食管组有5例患者出现胆汁酸浓度超过200 μmol/l的反流发作。对照组(无症状受试者)胆汁酸反流可忽略不计。食管酸暴露时间随着黏膜损伤程度的增加而增加,在食管炎组和Barrett食管/狭窄组中DeMeester酸评分显著升高。gydF4y2Ba

    表1gydF4y2Ba

    胆汁酸测定结果(中位数峰值胆汁酸浓度和范围)和食道pH曲线(中位数和四分位数范围)gydF4y2Ba

    在患者组中检测到的主要胆汁酸组分是初级胆汁酸、胆酸、牛磺胆酸和糖胆酸。尽管这些初级胆汁酸在进行性食管粘膜损伤的患者组中浓度越来越高,但与轻度损伤组相比,Barrett食管/狭窄组中只有牛磺酸胆酸显著升高。二羟基和单羟基次生胆汁酸在严重食管炎患者胆汁酸谱中出现较多。gydF4y2Ba

    在糜烂性食管炎和巴雷特食管/狭窄患者的返流液中,发现牛磺去氧胆酸的浓度显著较高,而在后者组中检测到较低但显著浓度的牛磺石胆酸。数字gydF4y2Ba2gydF4y2Ba显示在每个研究组中共轭胆汁酸和非共轭胆汁酸的总浓度。糜蚀食管组和巴雷特食管组无结合胆汁酸明显占优势。其他检测到的低浓度胆汁酸是牛磺脱氧胆酸、糖鹅脱氧胆酸和糖脱氧胆酸。gydF4y2Ba

    图2gydF4y2Ba

    结合胆汁酸和非结合胆汁酸在各组中的分布。表示四分位极差和中位数。* p < 0.05与正常;†p<0.05与正常和最小值(Mann-Whitney U检验)。gydF4y2Ba

    数字gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba显示反流模式,以胃酸反流、胆汁酸反流和混合反流的患病率为代表。Barrett食管/狭窄组的10例患者均为总反流者。8例患者(80%)混合反流发生率最高;4例(40%)糜烂性食管炎患者发生了这种情况,而最小损伤组只有1例(10%)患者发生了这种情况。总体而言,6名患者(20%)在没有增加食管酸暴露的情况下出现了明显的胆汁反流。尽管对照组受试者否认有反流症状,但有两名受试者记录到食管酸暴露增加。gydF4y2Ba

    图3gydF4y2Ba

    反流模式在每一组中的患病率分为酸反流组、胆汁酸反流组和混合胆汁酸和酸反流组。gydF4y2Ba

    表格gydF4y2Ba2gydF4y2Ba显示个体胆汁酸浓度与食道酸暴露之间的相关性。总胆汁酸浓度与食管酸暴露之间无相关性,但反流液中牛磺酸结合胆汁酸浓度与酸暴露百分比之间有明显的正相关性(gydF4y2BargydF4y2Ba= 0.58, p = 0.009)。gydF4y2Ba

    表2gydF4y2Ba

    总胆汁酸/单个胆汁酸组分与总时间pH<4百分比的Spearman秩相关分析结果gydF4y2Ba

    讨论gydF4y2Ba

    通过长时间的食管吸入研究,以及随后的高效液相色谱分离胆汁酸,我们发现50%的严重食管炎和巴雷特化生患者胆汁酸回流浓度大于200 μmol/l。在这个范围内的胆汁酸浓度已被发现在酸性pH存在的情况下对食管上皮细胞的超微结构造成损伤。gydF4y2Ba19gydF4y2Ba广泛黏膜损伤患者的胆油酸中有很大一部分是由去羟基牛磺酰去氧胆酸和非共轭胆酸和去氧胆酸组成的。胆汁酸的毒性,归因于其复杂的溶解度性质基于个别的pgydF4y2BaKgydF4y2Ba一个gydF4y2Ba值和胶束的形成,已被证明与甾体核上羟基的数量成反比。gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba人们对游离胆汁酸(胆酸、脱氧胆酸和脱氧胆酸)的作用也有相当大的兴趣,主要是因为它与小肠中过量的胆汁酸去充血有关。这些胆汁酸抑制空肠中葡萄糖、氨基酸和钠的主要主动运输系统gydF4y2Ba21gydF4y2Ba,gydF4y2Ba22gydF4y2Ba会导致绒毛脱落造成大面积损伤。gydF4y2Ba23gydF4y2Ba同样,二羟基胆汁酸已被证明显著抑制肝脏中的许多代谢过程gydF4y2Ba6gydF4y2Ba肝细胞损伤程度与胆汁酸疏水性有关。gydF4y2Ba7gydF4y2Ba最近的数据表明,有毒胆汁酸是线粒体毒素。gydF4y2Ba24gydF4y2Ba

    在本研究中,回流液中最常见的胆汁酸是牛磺胆酸、糖胆酸和胆酸。一些研究已经尝试使用食管吸入技术测量胆汁酸馏分,也发现结合胆汁酸、牛磺胆酸和糖胆酸在食管返流液中占优势。gydF4y2Ba25gydF4y2Ba,gydF4y2Ba26gydF4y2Ba这些胆汁酸在食管炎和巴雷特食管患者中显著升高,但仅在餐后期间。胆汁酸反流与食管pH值的时间相关性尚不清楚。斯托克和他的同事们gydF4y2Ba27gydF4y2Ba结果表明,常规内镜下吸出的食管液中胆盐浓度与pH升高呈弱正相关。然而,没有一个样本的pH超过6.9(平均4.0),这表明胆汁反流发生在酸性或中性pH下gydF4y2Ba25gydF4y2Ba,gydF4y2Ba28gydF4y2Ba研究表明,在检测到结合胆汁酸的所有时间段都有胃酸反流的记录,但SteingydF4y2Ba等gydF4y2Ba,gydF4y2Ba29gydF4y2Ba进行门诊食管抽吸的患者,发现抽吸物中胆汁酸浓度与pH值大于7的时间百分比有显著相关性;两者在夜间都是最高的。这些研究在比较胆汁酸反流和食管pH值之间的时间关系方面缺乏准确性,主要是因为它们涉及对汇集的抽吸物的分析。本研究中改进的采样技术使回流液中各种胆汁酸和食管pH值之间的时间比较更加精确。胆汁酸在较宽的pH值范围内回流,尽管在大多数Barrett食管/狭窄患者中观察到的主要模式是混合胆汁酸和酸回流。然而,有证据表明胆汁酸可以独立反流而不增加反酸。这些患者可能要么有相对碱性的十二指肠内容物的压倒性反流,要么他们的胃酸产生被抑制。gydF4y2Ba

    相关研究表明牛磺酸结合胆汁酸与酸的存在存在时间关系。胃酸对胆汁酸毒性的影响尚未在人体中进行过研究。关于酸对十二指肠胃反流各种成分影响的动物模型研究表明,在酸性条件下,胃蛋白酶和牛磺酸结合胆汁酸之间存在潜在的破坏作用,gydF4y2Ba16gydF4y2Ba,gydF4y2Ba30.gydF4y2Ba而胰蛋白酶和未结合胆汁酸被发现在碱性条件下具有破坏性。gydF4y2Ba31gydF4y2Ba,gydF4y2Ba32gydF4y2Ba阿姆斯特朗gydF4y2Ba等gydF4y2Ba,gydF4y2Ba33gydF4y2Ba在大鼠胃粘膜模型中研究了12种胆汁酸组分的相对毒性,结果表明,在中性pH下,对胃毒性最大的胆汁酸是二羟基胆汁酸的非共轭形式。他们还证实,酸化导致未结合胆汁酸和甘氨酸结合胆汁酸的沉淀,并与毒性降低有关,而牛磺酸结合物的毒性一般在酸性ph下不受影响。这可能部分解释了在胃酸反流加剧的患者中牛磺酸结合物浓度较高的原因,而甘氨酸结合物很可能沉淀。然而,检测到较高pH值的胆汁酸可能解释了为什么15-20%的患者对单独的酸抑制治疗无效。gydF4y2Ba34gydF4y2Ba也可以推测,通过保持高pH值环境,其中一些胆汁酸的毒性,特别是非共轭部分,可能会增强。pH值在4到7之间可能代表“危险区”,此时大多数胆汁酸以两相状态存在,即电离相和结合相。联合形态的胆汁酸往往比电离形态的胆汁酸更有效地通过黏膜扩散,被认为是更有害的。gydF4y2Ba35gydF4y2Ba尽管胆汁酸增强HgydF4y2Ba+gydF4y2Ba离子通透性,有证据表明次生胆汁酸能够独立于酸引起粘膜损伤,gydF4y2Ba36gydF4y2Ba阿米洛利敏感钠增加gydF4y2Ba+gydF4y2Ba细胞水平的电导。gydF4y2Ba

    胃部分切除后可发现胃内未结合胆汁酸gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,gydF4y2Ba37gydF4y2Ba,gydF4y2Ba38gydF4y2Ba在全胃切除术后的食道,gydF4y2Ba39gydF4y2Ba但在胃部完好的患者中,还没有发现它们会导致反流。其他研究表明,长期服用奥美拉唑的患者酸分泌减少,导致十二指肠和胃菌群过度生长,gydF4y2Ba40gydF4y2Ba,gydF4y2Ba41gydF4y2Ba这与胃中有毒的非共轭酸和去羟基酸浓度的增加有关。gydF4y2Ba37gydF4y2Ba尽管在本研究中没有发现直接关系,但我们认为这可能解释了在食道损伤患者中检测到未结合胆汁酸的原因,这些患者中的大多数过去曾长期接受质子泵抑制剂治疗。gydF4y2Ba

    同时使用一种新技术进行食管胆汁酸测定和pH监测,使我们能够在这两种成分之间进行精确的相关性。胆汁酸测定结果与已知的理化性质基本一致。混合(酸和胆汁酸)反流是严重粘膜损伤患者的主要反流模式。结果支持了反流液的pH值通过影响胆汁酸的浓度来调节其毒性作用的理论,并且在pH大于4时可能发生食管粘膜损伤。在Barrett食管患者中一致发现次生胆汁酸,提示这些胆汁酸可能有助于化生变化。gydF4y2Ba

    致谢gydF4y2Ba

    1995年4月,在英国胃肠病学会春季会议上发表了一篇论文(使用一种新设备对胃食管反流病的胆汁酸反流光谱进行取样),并以摘要形式发表(gydF4y2Ba肠道gydF4y2Ba1995;gydF4y2Ba36gydF4y2Ba17 (1): A29)。gydF4y2Ba

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    高效液相色谱法gydF4y2Ba
    高效液相色谱法gydF4y2Ba

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