白文棟,許 琴,彭紅艷,王 坤,張 楠,趙詠梅
腸屏障損傷是危重疾病發(fā)生發(fā)展的“啟動(dòng)器”和中心環(huán)節(jié),高原低氧環(huán)境和高強(qiáng)度訓(xùn)練均為腸上皮細(xì)胞損傷的關(guān)鍵誘發(fā)因素[1]。高原駐訓(xùn)人員面臨低氧、高強(qiáng)度訓(xùn)練的雙重復(fù)合應(yīng)激,腸屏障損傷情況可能更為嚴(yán)峻,但在高原相關(guān)疾病防治中易被忽視。目前高原駐訓(xùn)人員腸屏障損傷相關(guān)研究未見報(bào)道,開展相關(guān)研究的意義較大。
維生素D與腸道炎癥和免疫調(diào)節(jié)有關(guān),低維生素D狀態(tài)可能會(huì)加重腸屏障功能損傷[2]。胰島素樣生長(zhǎng)因子1(insulin-like growth factor,IGF-1)對(duì)腸屏障功能具有調(diào)節(jié)作用[3],白細(xì)胞介素6(interleukin 6,IL-6)是介導(dǎo)了腸道炎癥反應(yīng)和免疫調(diào)節(jié)[4]。理論上,維生素D、IGF-1和IL-6均可能參與腸屏障功能損傷進(jìn)程。本文調(diào)查了高原駐訓(xùn)人員腸屏障損傷狀況,探討了腸屏障損傷指標(biāo)與維生素D、IGF-1、IL-6的相關(guān)性,為高原駐訓(xùn)人員腸屏障功能損傷干預(yù)提供參考依據(jù)。
1.1 研究對(duì)象2020年6月至2021年4月,以高原地區(qū)(海拔3700米以上)駐訓(xùn)、平原地區(qū)(海拔1000米以下)駐營(yíng)和駐訓(xùn)為條件分別抽取253、60和64名人員作為高原駐訓(xùn)組、平原駐營(yíng)組和平原駐訓(xùn)組。納入標(biāo)準(zhǔn):①高原駐訓(xùn)人員為初次進(jìn)入高原;②年齡≥18歲;③無心肺、肝腎疾病、胃腸道手術(shù)病史。一般資料比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,見表1。為研究高原駐訓(xùn)人員腸屏障損傷變化規(guī)律,另在即將進(jìn)入高原駐訓(xùn)的人員中隨機(jī)抽取56名,進(jìn)入高原后1周、2個(gè)月和6個(gè)月時(shí)檢測(cè)腸屏障損傷指標(biāo)、25(OH)D3、IGF-1、IL-6水平。納入標(biāo)準(zhǔn):人員具有良好的隨訪依從性,其余標(biāo)準(zhǔn)同上述高原駐訓(xùn)組納入標(biāo)準(zhǔn)。56例高原駐訓(xùn)人員中,男50例,女6例,年齡(26.28±5.13)歲;BMI(23.56±2.82)kg/m2。本研究所有研究對(duì)象均簽署知情同意書,且本研究經(jīng)過新疆軍區(qū)總醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(批準(zhǔn)號(hào):2019RR0506)。
表1 不同組別人員一般資料比較
1.2 方法采用ELISA法(試劑盒購自廈門慧嘉生物公司)檢測(cè)血清D二胺氧化酶(diamine oxidase,DAO)、內(nèi)毒素(endotoxin,END)、25(OH)D3、IGF-1、IL-6水平。采用比色檢測(cè)D-乳酸(D-lactic acid,DLA)水平,試劑盒購自美國Biovision公司。
1.2.1 腸屏障損傷評(píng)估比較高原駐訓(xùn)組、平原駐營(yíng)組和平原駐訓(xùn)組DAO、DLA、END水平。根據(jù)高原駐訓(xùn)組人員合并腸道疾病情況,將其分為無腸道疾病組(n=192)、腸易激綜合征組(n=43)和炎癥性腸病組(n=18),比較高原駐訓(xùn)人員不同組別腸屏障損傷狀況。
1.2.2 腸屏障損傷變化規(guī)律及與25(OH)D3、IGF-1、IL-6的相關(guān)性分析隨機(jī)抽取的56名即將進(jìn)入高原駐訓(xùn)人員,在入駐高原1周、2個(gè)月和6個(gè)月時(shí)檢測(cè)和比較不同時(shí)間點(diǎn)血清DAO、DLA、END及25(OH)D3、IGF-1、IL-6水平,分析時(shí)間變化規(guī)律及血清DAO、DLA、END與25(OH)D3、IGF-1、IL-6的相關(guān)性。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用SPSS 23.0分析,計(jì)量資料用t檢驗(yàn)和單因素方差分析,計(jì)數(shù)資料用χ2分析,相關(guān)采用Pearson相關(guān)分析,以P≤0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 腸屏障損傷指標(biāo)比較高原駐訓(xùn)組DAO、DLA、END水平高于平原駐營(yíng)組和平原駐訓(xùn)組(P<0.05);平原駐營(yíng)組和平原駐訓(xùn)組各指標(biāo)水平比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表2。
表2 不同組別人員腸屏障損傷指標(biāo)比較
2.2 腸道疾病對(duì)高原駐訓(xùn)人員腸屏障損傷指標(biāo)的影響腸易激綜合征、炎癥性腸病組腸屏障損傷指標(biāo)水平均高于無腸道疾病組人員(P<0.05)。見表3。
表3 腸道疾病對(duì)高原駐訓(xùn)人員腸屏障損傷指標(biāo)的影響
2.3 高原駐訓(xùn)人員不同時(shí)間的相關(guān)指標(biāo)比較高原駐訓(xùn)人員DAO、DLA、END水平隨駐訓(xùn)時(shí)間延長(zhǎng)有升高趨勢(shì),在2個(gè)月升高至最高值,隨后下降,但第6月時(shí)各指標(biāo)水平仍高于1周時(shí)的水平(P<0.05)。見表3。高原駐訓(xùn)人員血清25(OH)D3、IGF-1水平隨駐訓(xùn)時(shí)間延長(zhǎng)有降低趨勢(shì),IL-6水平隨駐訓(xùn)時(shí)間延長(zhǎng)有升高趨勢(shì),在2個(gè)月升高至最高值,隨后下降,但第3月時(shí)仍高于1周時(shí)的水平(P<0.05)。見表4。
表4 高原駐訓(xùn)人員不同時(shí)間相關(guān)指標(biāo)比較
2.4 高原駐訓(xùn)人員腸屏障損傷指標(biāo)與25(OH)D3、IGF-1、和IL-6水平的相關(guān)性分析Pearson相關(guān)分析,高原駐訓(xùn)人員DAO、DLA、END水平在不同時(shí)間均與25(OH)D3、IGF-1水平呈負(fù)相關(guān),與IL-6水平呈正相關(guān)(P<0.05)。見表5。
表5 高原駐訓(xùn)人員腸屏障損傷指標(biāo)與維生素D3、IGF-1、IL-6水平的相關(guān)性
高原駐訓(xùn)人員面臨高原低氧和高強(qiáng)度訓(xùn)練的雙重復(fù)合應(yīng)激,可能更易發(fā)生腸屏障功能損傷。DAO是存在于腸黏膜上層絨毛細(xì)胞中的細(xì)胞內(nèi)酶,腸黏膜上皮細(xì)胞受損后,DAO將釋放進(jìn)入血液中,導(dǎo)致水平升高[5]。DLA是胃腸道多種固有細(xì)菌產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物,腸黏膜受損時(shí)可通過腸黏膜進(jìn)入血液使其水平升高[6]。END是一種脂多糖成分,其血清水平在腸屏障損傷時(shí)升高[7]。
本研究中,高原駐訓(xùn)人員DAO、DLA、END水平高于平原駐營(yíng)人員和平原駐訓(xùn)人員,且在高原駐訓(xùn)人員中,腸易激綜合征、炎癥性腸病組人員DAO、DLA、END水平均高于無腸道疾病組人員,表明高原駐訓(xùn)人員更易發(fā)生腸屏障損傷,腸道疾病會(huì)加重腸屏障損傷。高原駐訓(xùn)人員面臨高原低氧和高強(qiáng)度訓(xùn)練的復(fù)合應(yīng)激,一方面高原低氧刺激會(huì)通過多種作用機(jī)制造成腸道屏障功能損傷,另一方面高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)會(huì)破壞腸道上皮細(xì)胞間連接蛋白,從而較平原駐營(yíng)和平原駐訓(xùn)人員更易發(fā)生腸屏障損傷。因此,應(yīng)關(guān)注高原駐訓(xùn)人員的腸屏障損傷,尤其是合并腸道疾病者,及時(shí)給予干預(yù)。
調(diào)查發(fā)現(xiàn),高原駐訓(xùn)人員血清DAO、DLA、END水平隨駐訓(xùn)時(shí)間延長(zhǎng)有升高趨勢(shì),在2個(gè)月升高至最高值,隨后下降,但第6個(gè)月時(shí)各指標(biāo)水平仍高于1周時(shí)的水平,表明剛進(jìn)入高原駐訓(xùn)時(shí),腸屏障功能損傷隨時(shí)間延長(zhǎng)加重,隨后逐漸適應(yīng)。因此,應(yīng)動(dòng)態(tài)觀察高原駐訓(xùn)人員的腸屏障損傷,盡早篩查腸屏障功能不能適應(yīng)高原低氧和高強(qiáng)度訓(xùn)練復(fù)合應(yīng)激的駐訓(xùn)人員,并在進(jìn)入高原前進(jìn)行適應(yīng)性訓(xùn)練。
本研究還發(fā)現(xiàn),血清25(OH)D3、IGF-1水平隨駐訓(xùn)時(shí)間延長(zhǎng)有降低趨勢(shì),IL-6水平隨駐訓(xùn)時(shí)間延長(zhǎng)有升高趨勢(shì),在2個(gè)月升高至最高值,隨后下降,但第6個(gè)月時(shí)仍高于1周時(shí)的水平。高原駐訓(xùn)人員隨駐訓(xùn)時(shí)間25(OH)D3水平逐漸下降,可能與其剛進(jìn)入高原應(yīng)激時(shí)腸屏障功能損傷致維生素D吸收障礙、肝臟羥化酶抑制致維生素D代謝受限有關(guān)[8]。IGF-1水平隨駐訓(xùn)時(shí)間降低與END進(jìn)入血液抑制IGF-1釋放有關(guān)[9]。IL-6水平變化趨勢(shì)與低氧環(huán)境刺激機(jī)體釋放炎性因子及機(jī)體自身適應(yīng)過程有關(guān)[10]。相關(guān)分析顯示,高原駐訓(xùn)人員DAO、DLA、END水平在不同時(shí)間均與25(OH)D3、IGF-1水平呈負(fù)相關(guān),與IL-6水平呈正相關(guān)。維生素D具有減輕腸道炎癥-免疫反應(yīng)作用,可緩解腸黏膜損傷。IGF-1具有抑制腸道炎癥反應(yīng)和降低腸黏膜通透性作用[11]。IL-6能夠誘導(dǎo)腸道促炎因子釋放,加重腸黏膜損傷。因此,低維生素D、低IGF-1水平和IL-6水平與高原駐訓(xùn)人員腸屏障損傷相關(guān)。這些結(jié)果提示補(bǔ)充維生素D、提高IGF-1水平和降低IL-6水平可能會(huì)減輕高原駐訓(xùn)人員的腸屏障損傷,為預(yù)防高原駐訓(xùn)人員腸屏障損傷提供了新的思路。