非糜爛性反流病患者食管阻抗基線與酸暴露、上皮細胞間隙的相關研究

劉貝妮，姚樹坤，張艷麗，王 淼，杜時雨，劉 亮中日友好醫院 消化內科，北京 0009；中國醫學科學院 北京協和醫學院研究生院，北京 00730

非糜爛性反流病患者食管阻抗基線與酸暴露、上皮細胞間隙的相關研究

劉貝妮1,2，姚樹坤1,2，張艷麗1，王 淼1，杜時雨1，劉 亮1,2
1中日友好醫院 消化內科，北京 100029；2中國醫學科學院 北京協和醫學院研究生院，北京 100730

目的通過對非糜爛性反流病(non-erosive reflux disease，NERD)患者的食管阻抗基線與酸暴露、上皮細胞間隙相關性分析，探討食管阻抗監測評價食管黏膜屏障功能的臨床應用價值。方法選取2013 - 2014年我院門診的非糜爛性反流病患者46例和健康志愿者18例，行24 h食管pH +阻抗監測和胃鏡檢查。兩項檢查相隔1周。胃鏡下活檢食管下段組織2塊，測量食管黏膜上皮細胞間隙。結果NERD患者的酸暴露時間顯著高于健康對照組[4.1(0.2～0.6)% vs 0.4(1.0～5.3)%，P＜0.001]，食管遠端阻抗基線值顯著低于健康對照組[(2 943±759)Ω vs (3 968±1 076)Ω，P＜0.001]，食管上皮細胞間隙較健康對照組顯著增寬[(1.01±0.20)μm vs (0.67±0.14)μm，P＜0.001]。NERD患者阻抗基線值與酸暴露呈負相關(r=-0.35，P=0.016)，與上皮細胞間隙呈負相關(r=-0.58，P=0.002)。結論NERD患者食管阻抗基線降低與酸暴露、上皮細胞間隙增寬有相關性，阻抗監測可用于評估食管黏膜完整性。

非糜爛性反流病；阻抗；食管上皮細胞間隙；酸暴露；食管黏膜

非糜爛性反流病(non-erosive reflux disease，NERD)是胃食管反流病的一個亞型，是指存在與反流相關的不適癥狀，但傳統內鏡下未見食管黏膜糜爛或破損[1]。研究證實，NERD患者食管黏膜仍存在一系列超微結構的改變，如上皮細胞間隙增寬(dilated intercellular spaces，DIS)等[2]。DIS目前被認為是食管黏膜屏障功能受損的一個指標，但其測量依賴于內鏡下黏膜活檢，難以在臨床上廣泛應用。食管阻抗監測主要用于測定各種形式的胃食管反流，但近年有學者研究發現，糜爛性食管炎患者的遠端食管阻抗基線明顯降低，阻抗基線與DIS存在相關性，提示食管阻抗與食管黏膜完整性之間可能存在相關性。本研究分析了NERD患者食管阻抗基線與食管酸暴露、上皮細胞間隙(epithelial intercellular space，ICS)的相關性，探討臨床應用食管阻抗監測評價遠端食管黏膜屏障功能的價值。

對象和方法

1 研究對象 2013 - 2014年就診于北京中日友好醫院消化科門診的NERD患者46例。入選標準：年齡18～70歲；具有典型反流癥狀，胃鏡檢查無明顯異常；近7 d未服用過影響胃酸分泌的藥物和胃腸動力藥；無消化道器質性疾病和手術史；無系統性疾病繼發的胃食管反流病。同時選取無胃食管反流癥狀的健康志愿者18例作為健康對照組。

2 研究方法 受試者分別接受食管24 h pH-阻抗監測和胃鏡檢查，兩項檢查相隔1周。受試者清晨空腹接受攜式24 h食管pH-阻抗監測儀(Sierra Scientific Instrument，SSI)(美國)監測。將pH-阻抗電極經鼻置入食管，使pH測量點在食管下括約肌上緣5 cm，將記錄儀懸掛于受試者身上，開始數據記錄。監測期間，受試者保持平時的作息時間和飲食，并自行記錄癥狀。監測結束后，記錄儀數據傳輸入計算機系統，通過SSI軟件分析相關指標。受試者于pH+阻抗監測結束1周后行胃鏡檢查，在齒狀線上2 cm，食管前、后壁各取一塊黏膜組織，以甲醛溶液固定、脫水、石蠟切片包埋，HE染色后行食管上皮細胞間隙測量。

3 食管阻抗基線和酸暴露時間測量 選擇pH-阻抗監測的最末端阻抗值(阻抗環位于LES上緣上3 cm)進行測量[3]。于3 Pm、10 Pm、4 Am 3個時間點附近采集阻抗數據，避免采集點靠近吞咽或反流事件，計算上述3個時間點的平均值即為食管遠端阻抗基線。用SSI軟件分析24 h pH監測數據，包括DeMeester評分、酸暴露時間。

4 食管上皮細胞間隙測量 隨機于1 000倍油鏡下觀察食管組織切片，選取棘層中胞核居中且核仁明顯的細胞，每張切片用Olympus DP73圖像采集系統隨機拍攝10張照片，每張照片使用Image-Pro Plus software (IPP，Version 6.0，Media Cybernetics，USA)測量10個細胞間隙，任意兩個測量位置之間的間距＞1 μm。每例均測量100個細胞間隙，計算均值，即為上皮細胞間隙[4]。

5 統計學方法 采用SPSS18.0對數據進行統計分析。符合正態分布的計量資料用±s表示，非正態分布的數據采用中位數和四分位數表示。根據數據分布特征分別進行Student't檢驗、方差分析、χ2檢驗。相關性分析采用Pearson相關分析，P＜0.05為差異有統計學意義。

結 果

1 一般資料 NERD組46例(男/女，18/28)，平均年齡(46.3±15.9)歲，BMI 23.0±3.1。健康對照組18例(男/女，7/11)，平均年齡(33.5±10.6)歲，體質量指數22.3±2.3。其中，NERD組和對照組年齡有差異(P＜0.01)，性別、BMI差異無統計學意義。

2 食管pH-阻抗監測分析 NERD組DeMeester評分6.5(3.0～13.5)，酸暴露時間4.1(1.0～5.3)%，均顯著高于健康對照組的1.4(0.2～2.8)%和0.4 (0.2～0.6)%(P＜0.01)。NERD患者食管遠端阻抗基線(2 943±759)Ω顯著低于健康對照組的(3 968± 1 076)Ω(P＜0.001)。見圖1。

3 食管上皮細胞間隙 NERD組25例，健康對照組18例接受食管黏膜活檢。NERD患者的食管上皮細胞間隙(epithelial intercellular spaces，ICS)為(1.01±0.20)μm，健康對照組為(0.67±0.14)μm，兩組差異有統計學意義(P＜0.001)。

4 食管AET、阻抗基線與ICS相關分析 NERD患者阻抗基線與AET呈負相關(r=-0.35，P=0.016，圖2A)，而且阻抗基線與ICS也呈負相關(r=-0.58，P=0.002，圖2B)。選出NERD患者中阻抗基線較低和較高者各6例，結果顯示阻抗基線較低(＜2 621 Ω，＜25分位值，n=6)NERD患者ICS為(1.23±0.21)μm，阻抗基線值較高(＞3 574 Ω，＞75分位值，n=6)患者ICS為(0.85±0.10)μm，兩者相比前者ICS增寬更明顯(P=0.002)。

討 論

NERD患者約占胃食管反流病患者的60%[5]，雖然在傳統內鏡下無明顯黏膜損害，但其黏膜屏障功能受損已經得到公認。食管上皮細胞間隙增寬成為黏膜屏障功能障礙的一個標志，可能是該類患者癥狀產生的因素。有研究顯示，NERD患者食管遠端鱗狀上皮細胞間隙明顯增寬，細胞間隙與酸暴露、反流癥狀嚴重程度呈正相關[6]。Chu等[7]使用共聚焦激光顯微內鏡下測量食管上皮細胞間隙，發現NERD組ICS明顯大于對照組。因此，DIS也可能成為評價NERD患者食管黏膜屏障功能受損的一個敏感客觀的結構指標[8]。但是DIS評價需要黏膜活檢，操作過程復雜，限制了其臨床廣泛應用。

食管阻抗-pH監測在臨床上主要用于測量胃食管反流物的狀態和性質，當沒有反流或吞咽事件時，阻抗值處于基線狀態，此時導管電極緊貼食管壁，阻抗基線值則反映的是食管壁本身的導電性能，與食管壁組織的生理狀態相關。眾所周知，食管上皮管腔面由排列緊密的復層鱗狀細胞細胞膜、頂端連接復合物及細胞間隙共同組成[9]，能夠抵御外界有害物質的侵襲[10]。研究發現，健康人的食管黏膜上皮具有較大的跨膜電阻[11-12]。Farré等[13]在兔食管酸灌注模型中研究發現,黏膜通透性與DIS負相關，且與阻抗基線值呈正相關；在健康人食管酸灌注時發現食管阻抗基線值出現降低且在一定時間內保持低水平，進一步提示酸暴露改變食管導電性而降低了阻抗值。Zhong等[14]發現糜爛性食管炎患者遠端食管阻抗基線明顯降低，提示食管阻抗基線與食管黏膜完整性相關。本研究發現，NERD患者食管ICS較健康對照者明顯增寬，遠端阻抗基線值較健康對照者明顯降低，并且阻抗基線值與食管上皮ICS呈負相關，提示阻抗基線降低與NERD患者食管黏膜上皮屏障功能受損有關。

圖 1 NERD組和對照組食管阻抗基線的比較Fig. 1 Esophageal impedance baseline in NERD patients and controls

圖 2 A： NERD組阻抗基線與酸暴露時間負相關； B：NERD組阻抗基線與食管上皮細胞間隙負相關Fig. 2 A: Correlation of impedance baseline and AET in NERD patients (r=-0.35，P=0.016); B: Correlation of impedance baseline and ICS in NERD patients (r=-0.58, P=0.002)

目前尚不完全清楚食管黏膜完整性損傷的機制，一般認為與反流物刺激導致的炎癥反應有關[15]。李飛躍和李巖[16]通過透射電鏡觀察發現，隨著糜爛性食管炎的發展，黏膜厚度增加，上皮細胞間隙增寬，橋粒明顯減少。Calabrese等[17]使用透射電鏡研究NERD患者食管上皮細胞間隙，結果表明，無論是酸反流還是堿反流均可引起上皮細胞間隙增寬。細胞間隙增寬導致食管黏膜對離子的滲透性增加[18]。Woodland等[19-20]證實食管黏膜暴露于弱酸或酸性溶液時，有胃部燒灼感癥狀的患者食管跨膜電阻值降低更為顯著，推測酸通過炎癥反應導致上皮結構損傷，進而影響上皮通透性和導電特性，使得阻抗基線值降低[21-22]。

本研究在國內首次探討NERD患者食管阻抗基線值與酸暴露、DIS的相關性，結果發現阻抗基線與酸暴露、DIS均呈顯著負相關。也就是說，阻抗基線值與酸暴露相關，并伴隨上皮細胞間隙增寬等微觀結構損傷的出現，提示阻抗基線值的變化在一定程度上反映食管黏膜的損傷情況。

綜上所述，本研究初步顯示食管阻抗基線值可反映食管黏膜屏障功能受損、低阻抗值與長時間酸暴露相關、酸通過食管炎癥反應導致上皮細胞間隙增寬等變化，而這些結構上的損傷最終反映在食管黏膜上皮阻抗基線值的變化上。本研究的臨床意義在于通過無創和操作簡單的食管阻抗監測間接反映和評估NERD患者食管黏膜屏障功能受損情況，但由于NERD患者和健康對照者存在年齡差異，且兩組阻抗基線值有重疊，其對于NERD的黏膜屏障功能評估的標準和界值尚需深入的臨床和基礎研究。

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Correlation between esophageal impedance baseline, acid exposure and epithelial intercellular space in NERD patients

LIU Beini1,2, YAO Shukun1,2, ZHANG Yanli1, WANG Miao1, DU Shiyu1, LIU Liang1,2
1Department of Gastroenterology, China-Japan Friendship Hospital, Beijing 100029, China;2Graduate School, Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College, Beijing 100730, China

YAO Shukun. Email: janetzyl@aliyun.com; ZHANG Yanli. Email: yao_sk@163.com

ObjectiveTo assess the clinical application value of impedance monitoring in the evaluation of mucosal barrier function by correlation analysis between esophageal impedance baseline and acid exposure, epithelial intercellular spaces (ICS) in patients with non-erosive reflux diseases (NERD).MethodsA total of 46 NERD patients admitted to China-Japan Friendship Hospital from 2013 to 2014 and 18 healthy controls were enrolled in the study. All patients bad underwent 24 h pH-impedance monitoring and gastroendoscopy one week apart. Two biopsies were taken from the distal esophageal walls and ICS was quantified by histochemical technique.ResultsPatients with NERD had longer acid exposure time [4.1 (0.2 - 0.6)% vs 0.4 (1.0 - 5.3)%, P＜0.001], lower impedance baseline of distal esophagus [(2 943±759)Ω vs (3 968±1076)Ω, P＜0.001] and wider ICS [(1.01±0.20)μm vs (0.67±0.14)μm, P＜0.001] than controls. Baseline impedance was negatively correlated with AET (r=-0.35, P=0.016) and ICS (r=-0.58, P=0.002) in NERD patients.ConclusionThe decrease of distal esophageal impedance baseline in NERD is associated with acid exposure and dilated intercellular spaces. Impedance monitoring can be used to assess esophageal mucosal integrity.

non-erosive reflux disease; impedance; intercellular spaces of esophageal epithelium; acid exposure; esophageal mucosa

R 571

A

2095-5227(2015)03-0204-04

10.3969/j.issn.2095-5227.2015.03.002

時間：2014-12-12 10:55

http://www.cnki.net/kcms/detail/11.3275.R.20141212.1055.004.html

2014-10-10

國家科技部“十二五”支撐計劃(2014BAI08B02)

Supported by the National Key Technology R&D Program of the Ministry of Science and Technology of People's Republic of China(2014BAI08B02)

劉貝妮，女，在讀博士。研究方向：食管動力疾病的診斷和治療。Email: liubeini@gmail.com

張艷麗，女，博士，副主任醫師。Email: janetzyl@aliyun. com；姚樹坤，男，博士，主任醫師。Email: yao_sk@163.com