韓壯,李襄,張勝華,徐敏,沈靜,欒云鵬,王華寧
1云南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院/云南省中醫(yī)醫(yī)院,云南昆明 650021;2西南林業(yè)大學(xué)綠色發(fā)展研究院/環(huán)境修復(fù)與健康研究院,云南昆明 650224
功能性消化不良(FD)是指具有上腹部飽脹感、上腹痛、早飽感等癥狀,但無法用器質(zhì)性、系統(tǒng)性或代謝性疾病所解釋的一組臨床癥候群。羅馬Ⅳ診斷標(biāo)準(zhǔn)[1]根據(jù)其主癥的不同又將FD分為上腹痛綜合征(EPS)和餐后不適綜合征(PDS)兩個亞型。FD的發(fā)病率,由于診斷標(biāo)準(zhǔn)及年齡、性別、社會環(huán)境等不同,存在較大的差異。其發(fā)病率在全世界范圍內(nèi)為5%~20%,歐美等發(fā)達國家為8%~12%,而在我國消化內(nèi)科門診中有高達50%的就診患者被確診為FD[2-3]。FD發(fā)病機制的研究主要圍繞胃腸運動功能障礙、內(nèi)臟高敏感、十二指腸微炎癥、幽門螺桿菌(HP)感染、精神心理因素、腦腸肽水平異常、腸道菌群失調(diào)等[3]?,F(xiàn)將圍繞上述7點,就FD發(fā)病機制的研究進展進行綜述。
胃腸運動功能障礙歷來被認為是導(dǎo)致FD發(fā)生的最重要的機制之一,主要包括消化間期移行性運動復(fù)合波(MMC)異常、胃容受性舒張功能受損和胃排空延遲。臨床上約50%的FD患者存在上述表現(xiàn)[4],故改善胃腸動力已成為治療FD的常規(guī)方案之一。
正常人在空腹?fàn)顟B(tài)下,胃和小腸自發(fā)出現(xiàn)的周期性、節(jié)律性的收縮波動稱之為MMC,共分為四個時期,其中Ⅲ期以規(guī)則的高幅度收縮為特征,是最活躍的階段。MMC通過胃、小腸及膽道的協(xié)同運動,將腸內(nèi)容物運送至消化道遠端,并促進營養(yǎng)物質(zhì)的吸收,同時還對小腸細菌過度生長具有抑制作用[4-5]。TACK等[6]研究發(fā)現(xiàn),在FD患者體內(nèi)MMC時間明顯延長,而其中Ⅲ期持續(xù)時間較正常對照組縮短,且收縮強度減弱。在此基礎(chǔ)上,CARBONE等[7]發(fā)現(xiàn)MMCⅢ期收縮強度減弱的FD患者,其饑餓感減弱,飽脹感增強,這解釋了部分FD患者為何常伴有食欲不振及體質(zhì)量減輕等癥狀。
胃容受性舒張指進食過程中,食物通過刺激食管附近感受器,經(jīng)迷走神經(jīng)介導(dǎo),使近端胃反射性擴張,以容納食物。當(dāng)迷走神經(jīng)受損時,會導(dǎo)致胃容受性舒張功能障礙,從而出現(xiàn)早飽、腹脹等癥。40%~50%的FD患者存在胃容受性舒張功能障礙[7]。為進一步研究其與FD兩個亞型之間的關(guān)系,鄧莉[8]采用恒壓器測壓法對15例PDS和15例EPS患者對比分析后,發(fā)現(xiàn)二者間的最小擴張壓力、初始感覺壓力、最大耐受壓力等各項觀察指標(biāo)均無顯著差異,這表明胃容受性舒張功能受損或許是PDS和EPS共同存在的發(fā)病基礎(chǔ)。
食物經(jīng)胃竇進入十二指腸的過程稱為胃排空,胃排空是遠端胃的重要生理功能之一。調(diào)查顯示,約40%的FD患者存在不同程度的胃排空障礙,且當(dāng)胃排空延遲時,患者更易出現(xiàn)飽脹及嘔吐等癥。然而,也有學(xué)者注意到約5%的FD患者可能存在早期胃排空加速的情況,對這部分患者使用促胃腸動力藥可能會加重其消化不良的癥狀[4,9]。
此外,眾多研究中還涉及胃電活動異常、胃腸失協(xié)調(diào)運動、餐后胃內(nèi)食物分布異常及胃竇運動功能障礙在FD發(fā)生發(fā)展中的作用,但這些機制與FD癥狀之間是否存在相應(yīng)的關(guān)系還有待進一步考證。
內(nèi)臟高敏感是指患者胃腸道黏膜對各種刺激的敏感性增加,這是導(dǎo)致一系列消化不良癥狀,尤其是疼痛產(chǎn)生的重要原因。35%~50%的FD患者存在內(nèi)臟高敏感,且患者癥狀的嚴重程度與內(nèi)臟敏感性呈正比關(guān)系[10]。
VANDENBERGHE等[11]采用球囊擴張法對受試者進行內(nèi)臟敏感性試驗,結(jié)果顯示,與健康對照者相比,F(xiàn)D患者在較低壓力值下即可產(chǎn)生疼痛等不適反應(yīng)。STEFANO等[12]采用胃電子恒壓器評估110例受試者胃機械感覺功能,得到了相同的結(jié)果。二者均說明FD患者對機械性刺激存在高敏感性。
化學(xué)性刺激也是內(nèi)臟高敏感產(chǎn)生的主要原因之一。動物實驗表明,辣椒素可明顯降低大鼠的疼痛閾值[13]。HAMMER[14]將辣椒素膠囊分別給予FD患者及健康對照者口服,結(jié)果顯示,與對照者相比,F(xiàn)D患者更易出現(xiàn)腹痛、腹脹、惡心等癥狀。將鹽酸灌注FD患者十二指腸,誘導(dǎo)十二指腸酸化,以增強胃腸敏感性,可加重患者消化道癥狀,但這與十二指腸酸化是否存在直接關(guān)系還有待考證。由此可知,內(nèi)臟高敏感與FD患者癥狀的產(chǎn)生密切相關(guān),去除刺激敏感性增強的因素可為FD的治療提供新的思路。
近年來,大量研究表明十二指腸功能紊亂可能參與到FD的發(fā)病中,包含餐后十二指腸運動增強、十二指腸蠕動障礙、十二指腸對酸或脂質(zhì)敏感性的改變、十二指腸黏膜屏障受損及十二指腸黏膜微炎癥等。其中,以十二指腸局部免疫激活,引起以嗜酸性粒細胞(EOS)和肥大細胞(MC)活化為主的局部黏膜微炎癥,被認為是FD發(fā)生的重要原因之一[15]。EOS脫顆粒所釋放的主要堿性蛋白(MBP)、嗜酸性粒細胞陽離子蛋白、嗜酸性粒細胞過氧化物酶等活性物質(zhì)可以刺激局部胃腸神經(jīng),引起平滑肌收縮紊亂,使患者產(chǎn)生早飽感、腹痛、腹脹等一系列消化道癥狀。MC大量分布于胃腸道中,并與胃腸神經(jīng)關(guān)系密切,各種刺激因素激活MC后,其脫顆粒可釋放多種介質(zhì),如5-羥色胺(5-HT)、血管活性腸肽(VIP)、類胰蛋白酶等,來影響胃腸道運動及內(nèi)臟感覺。嗜酸性粒細胞—肥大細胞—神經(jīng)之間的相互作用在FD的發(fā)病中起到重要作用[15-17]。
FD患者存在以EOS浸潤為表現(xiàn)的十二指腸微炎癥,這一報告首次見于2007年TALLEY等[18]的研究中,研究結(jié)果顯示,與對照組相比,F(xiàn)D患者十二指腸球部和降部的EOS計數(shù)明顯升高,而其胃部EOS計數(shù)與對照組則無顯著差異。此外,研究者還利用免疫熒光染色法觀察活檢標(biāo)本中MBP的表達情況,證實了FD患者十二指腸黏膜內(nèi)存在EOS脫顆?,F(xiàn)象。此后,愈多的研究支持FD患者體內(nèi)十二指腸微炎癥的存在。
YUAN等[19]通過對48例FD患者和21例健康對照者十二指腸黏膜活檢并計數(shù)MC和脫顆粒MC,發(fā)現(xiàn)FD患者十二指腸黏膜內(nèi)MC和脫顆粒MC計數(shù)較健康對照者顯著增加,指出FD患者不僅存在EOS計數(shù)增高,還存在MC的增高。亦有研究表明,在FD患者十二指腸黏膜內(nèi)同時存在EOS和MC的雙重升高[20]。CIRILLO等[21]選取18例FD患者和20例胃鏡下無病變的非FD對照者,采用免疫熒光染色觀察其十二指腸活檢標(biāo)本中MBP和類胰蛋白酶的表達情況,發(fā)現(xiàn)FD患者僅僅表現(xiàn)為這二者的升高,而其他如上皮內(nèi)淋巴細胞、腸嗜鉻細胞計數(shù)等與對照者則無明顯差異。這些研究均提示了十二指腸局部EOS和MC的增高與FD相關(guān)聯(lián)。
HP是一種革蘭陰性細菌,它廣泛存在于胃及十二指腸內(nèi),大部分感染者無臨床癥狀。HP感染率在發(fā)達國家較低,約為34.7%,發(fā)展中國家約為50.8%[22]。我國屬HP感染高發(fā)國家,自然人群HP感染率約為55%[3]。HP可刺激患者胃泌素的釋放,使感染者胃酸分泌量高出健康對照者2.5~6.0倍。此外,HP感染后還可引起降鈣素、VIP、P物質(zhì)等胃腸激素水平升高,影響胃排空,從而產(chǎn)生胃腸道癥狀[22]。數(shù)據(jù)顯示,在FD患者中HP檢測陽性率約為50%,且伴HP感染的FD患者更易出現(xiàn)早飽、惡心、嘔吐、體質(zhì)量減輕等癥[23]。
馬冰芬等[24]將72例伴HP感染的FD患者平均分為兩組,分別采用根除HP治療法與質(zhì)子泵抑制劑治療法進行干預(yù)治療,結(jié)果顯示,使用根除HP治療組的FD患者,HP清除率可達91.67%,同時該組患者早飽及腹痛等癥得到明顯緩解,治療有效率可達80%,較質(zhì)子泵抑制劑治療組效果更佳。多數(shù)學(xué)者同樣證實了對伴HP感染的FD患者采用根除HP治療可得到更好的療效,并可加速其不適癥狀的緩解,有效控制病情的進展[22-23]。此外,付偉等[25]對接受根除HP治療后的受試者進行為期1年的跟蹤隨訪,發(fā)現(xiàn)根除HP后的FD患者,其不適癥狀不僅得到明顯的改善,且復(fù)發(fā)率較質(zhì)子泵抑制劑治療組顯著降低?;贖P感染與FD癥狀之間的關(guān)聯(lián),盡早對伴HP感染的FD患者行HP根除治療,能有效減輕患者臨床癥狀,降低復(fù)發(fā)率。
隨著傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)向“生理—心理—社會”模式的轉(zhuǎn)變,心理治療越來越受到臨床的重視,關(guān)于FD與精神心理因素的聯(lián)系也被大量證實。研究發(fā)現(xiàn),約有80%的FD患者伴有精神狀態(tài)異常,其中伴有焦慮癥狀者占33.2%,抑郁癥狀者占45.3%,兩癥狀共同存在者占25.6%,且12.4%的FD患者已因精神心理狀態(tài)嚴重影響其正常生活。另有學(xué)者深入研究了FD兩個亞型與精神心理因素之間的相互關(guān)系,指出EPS多以焦慮為主,PDS則多以抑郁為主[26-27]。
胃腸道由中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)、自主神經(jīng)系統(tǒng)(ANS)和腸神經(jīng)系統(tǒng)(ENS)共同支配。腦—腸軸是CNS與ANS和ENS之間形成的雙向信息通道,它通過神經(jīng)系統(tǒng)及一些肽類物質(zhì)、細胞因子將大腦與胃腸道緊密聯(lián)系在一起[4]。當(dāng)患者長期處于壓力、應(yīng)激或精神心理障礙時,會出現(xiàn)胃腸道收縮頻率和傳導(dǎo)速度的減慢,產(chǎn)生消化不良的癥狀。這或許是由于大腦邊緣系統(tǒng)與下丘腦之間的平衡被打破,通過腦—腸軸的雙向調(diào)節(jié)作用影響ANS與ENS,使迷走神經(jīng)張力和環(huán)形肌收縮力降低,繼而減弱胃腸運動[27]。
在一項關(guān)于FD心理治療的研究中,研究者將180例FD患者隨機均分為兩組,對照組予常規(guī)藥物治療,試驗組予常規(guī)藥物合并4周心理疏導(dǎo)治療,結(jié)果顯示,試驗組治療有效率可達90%,而對照組則為68.9%,這說明在常規(guī)抗FD治療的基礎(chǔ)上合并心理治療可有效提高療效[28]。馮晨晨等[29]將抗焦慮、抑郁的組合劑黛力新聯(lián)合常規(guī)藥物用于FD患者的治療,發(fā)現(xiàn)較僅使用常規(guī)藥物治療的患者,黛力新聯(lián)合常規(guī)藥物治療效果更佳,且患者滿意度更高。通過改善或糾正FD患者異常心理狀態(tài),對FD的治療具有積極作用,因此也逐漸成為治療的重要手段。
腦腸肽是雙重分布于胃腸道和神經(jīng)系統(tǒng)的肽類物質(zhì),包括胃腸激素、胃腸神經(jīng)肽、神經(jīng)肽3類。多項研究證實,腦腸肽通過影響胃腸動力及內(nèi)臟敏感性,來調(diào)節(jié)胃腸道的感覺、運動和激素分泌功能[5]。目前研究已發(fā)現(xiàn)的腦腸肽多達60余種,與FD相關(guān)的就有10余種。腦腸肽與FD的關(guān)系已逐漸成為研究的熱點,其中又以胃動素(MTL)、胃泌素(GAS)、膽囊收縮素(CCK)、促生長素(Ghrelin)、瘦素(Leptin)等被研究的較多。
MTL由Mo細胞所分泌,并廣泛分布于小腸內(nèi),通過參與MMCⅢ期收縮,促進胃腸運動,加速胃排空。動物實驗顯示,在胃排空延遲的FD模型大鼠中,血漿MTL含量較正常對照組大鼠低,當(dāng)升高血漿MTL水平后可明顯增加FD模型大鼠胃腸動力[30]。相似的結(jié)果同樣在人體內(nèi)被證實,F(xiàn)D患者血漿MTL水平遠低于健康人群[31]。MTL水平降低主要影響FD患者餐后胃松弛能力,使患者出現(xiàn)惡心、嘔吐等消化不良的癥狀[30]。
GAS主要由胃竇及十二指腸黏膜內(nèi)的G細胞所釋放,可以刺激胃酸及胃蛋白酶原分泌,促進細胞生長。研究發(fā)現(xiàn),較健康人群相比,F(xiàn)D患者血漿GAS水平明顯升高,且存在胃排空障礙的FD患者,其餐后血漿GAS水平更高[32]。
CCK是一種飽腹激素,它主要于進食脂質(zhì)、蛋白質(zhì)類食物后刺激小腸Ⅰ型細胞及神經(jīng)元所分泌,能抑制攝食、促進膽囊收縮、延緩胃排空、誘發(fā)飽脹等。FD患者空腹血漿CCK水平遠高于健康人群。CCK水平的升高可刺激FD患者胃腸道黏膜敏感性增加,誘導(dǎo)患者產(chǎn)生惡心、嘔吐、飽腹感等癥狀[30-31]。
Ghrelin是目前發(fā)現(xiàn)的生長激素促分泌素受體唯一的內(nèi)源性配體,具有刺激生長激素分泌、調(diào)節(jié)胃腸道運動、促進能量代謝等作用。Ghrelin存在?;腿ヵ;瘍煞N形式,?;疓hrelin在調(diào)節(jié)胃腸道運動和胃酸分泌中起重要作用,其能加速小腸推進運動,縮短小腸MMC周期,促使MMCⅢ期提前出現(xiàn),使胃和十二指腸運動加快[33]。目前主要認為,?;疓hrelin與FD的關(guān)系較為密切,而去?;疓hrelin與FD的相關(guān)性尚不明確。研究顯示,F(xiàn)D患者體內(nèi)?;疓hrelin水平明顯低于健康對照組,這可能影響患者胃腸動力,促使患者出現(xiàn)消化不良的癥狀[33-34]。此外,通過調(diào)控酰基化Ghrelin的水平,可以使受試者出現(xiàn)明顯的饑餓感[34]。
Leptin是近年被研究證實與FD相關(guān)的一種腦腸肽,由下丘腦和胃黏膜的主細胞分泌,通過與其他腦腸肽彼此間的相互作用,調(diào)節(jié)機體攝食行為及形成飽腹感。空腹?fàn)顟B(tài)下,正常人體內(nèi)Leptin水平很低,當(dāng)進食后會出現(xiàn)Leptin迅速升高的現(xiàn)象,這表明Leptin是參與消化期胃腸運動的激素之一[35]。陳瑩等[36]通過研究發(fā)現(xiàn),F(xiàn)D患者在進食后均出現(xiàn)Leptin水平下降及胃動力減弱的現(xiàn)象,且PDS比EPS下降更為明顯。因此,對Leptin的檢測或許能為FD的臨床分型提供參考。
腸道菌群與人體相互依存,它們的數(shù)量和種類維持在相對平衡的狀態(tài)。腸道菌群失調(diào)可通過改變胃腸運動、影響腦—腸軸或誘導(dǎo)胃腸黏膜炎癥等,引發(fā)機體功能紊亂和疾病的產(chǎn)生。FD患者的腸道菌群失調(diào),主要表現(xiàn)在腸道菌群種類的變化及小腸細菌過度生長兩個方面[37]。
研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)FD患者胃腸運動異常,會導(dǎo)致患者小腸細菌向胃反流,同時胃排空延遲使小腸細菌長時間停留于胃中,引起胃內(nèi)菌群失調(diào)。在服用腸道益生菌,如含有乳酸桿菌的酸奶后,能恢復(fù)胃液菌群的穩(wěn)態(tài),促進胃排空,在一定程度上改善FD患者的不適癥狀[5]。通過對比FD患者與健康人群胃液、十二指腸腸液及黏膜組織等標(biāo)本發(fā)現(xiàn),F(xiàn)D患者十二指腸黏膜上的鏈球菌數(shù)量較多,且黏膜上觀察到了健康人群所沒有的棒狀桿菌和肉桿菌[38]。普氏菌與FD的癥狀,尤其是疼痛的產(chǎn)生有關(guān),在FD患者體內(nèi)不僅存在高于常人數(shù)量的普氏菌,且菌群數(shù)量與FD患者癥狀的嚴重程度呈正相關(guān)[38]。
COSTA等[39]采用乳果糖氫呼氣試驗對比檢測FD患者與健康人群小腸細菌數(shù)量,結(jié)果顯示,F(xiàn)D患者小腸細菌過度生長發(fā)生的概率遠大于健康人群,且經(jīng)質(zhì)子泵抑制劑治療后的FD患者,發(fā)生小腸細菌過度生長的概率更大。另有研究指出,F(xiàn)D合并HP感染的患者經(jīng)抗生素治療后,其臨床癥狀的改善不僅與抗HP有關(guān),且與腸道內(nèi)其他細菌存在一定的關(guān)系[22]。
此外,腸道菌群或其代謝產(chǎn)物可誘導(dǎo)患者胃腸免疫激活,釋放MBP、5-HT等炎癥因子,使患者胃腸黏膜處于微炎癥狀態(tài),促使消化道癥狀的產(chǎn)生[24]。近幾年的研究還發(fā)現(xiàn),腸道菌群可通過腦—腸軸影響神經(jīng)遞質(zhì)的合成、釋放,以及下丘腦垂體腎上腺軸的發(fā)育,影響CNS生理功能,使患者產(chǎn)生焦慮、抑郁等不良精神狀態(tài),從而加重患者FD癥狀[4]。KELLY等[40]將嚴重抑郁患者的糞便移植到無菌大鼠體內(nèi),可誘導(dǎo)大鼠產(chǎn)生快感缺乏和焦慮樣行為等一系列抑郁表現(xiàn)。
雖然上述試驗均提示腸道菌群種類或數(shù)量改變與FD之間的相關(guān)性,但其研究領(lǐng)域還處于探索階段,研究基礎(chǔ)及樣本數(shù)據(jù)相對較少,因此,更大樣本量的研究,對指導(dǎo)臨床治療具有長遠意義。
綜上所述,引起FD的因素多種多樣,從而造就了FD病因及發(fā)病機制的復(fù)雜性,但各種機制之間并不是獨立的,可能存在相互交織的現(xiàn)象。相信隨著對FD研究的深入,勢必會給防治FD提供更多的治療選擇。