嬰幼兒乳糖不耐受研究進展

李洋洋 劉捷 曾超美

乳糖(lactose)是人類和哺乳動物乳汁中特有的碳水化合物，是由葡萄糖和半乳糖組成的雙糖。在嬰幼兒生長發育過程中，乳糖不僅可以提供能量，還參與大腦的發育進程。人們攝入乳糖后需要乳糖酶(lactase)將其分解成單糖后才可以被吸收。如果因各種原因導致攝入的乳糖不能或不能完全被分解吸收而產生的消化道癥狀稱之為乳糖不耐受(lactose intolerance，LI)。其關鍵是乳糖酶的相對或絕對缺乏。LI在中國嬰幼兒中發病率極高，可達46.9%～70.0%，其最常見的癥狀為腹瀉，如若不引起重視可導致慢性腹瀉、營養不良、貧血、骨質疏松等長期危害。故本文就LI的發病機制、臨床分型、診斷方法及治療進展進行綜述。

一、LI的發病機制

1. 乳糖的消化吸收：乳糖是以單體分子形式存在于乳中的唯一雙糖，由葡萄糖和半乳糖通過1，4-糖苷鍵連接而成，經乳腺內乳糖合成酶作用產生。以人乳中含量最為豐富，約為7.2 g/100 ml，牛乳中的含量為4.7 g/100 ml。乳糖主要在空回腸消化吸收，通過小腸上皮細胞刷狀緣分泌的乳糖酶將其水解為葡萄糖和半乳糖，后通過細胞的主動轉運而吸收。葡萄糖主要為機體提供能量，而半乳糖以糖苷鍵結合于神經酰胺上，形成半乳糖腦苷脂，從而參與大腦的發育。嬰兒期是神經發育的關鍵期，因此，乳糖對嬰兒期的神經系統的發育至關重要。

2. 乳糖酶的發育及遺傳特點：乳糖酶又稱β-半乳糖苷酶，是由小腸上皮細胞刷狀緣分泌，其活性從十二指腸近端段向遠端段逐漸增加，在空腸或近段回腸達高峰，末段回腸乳糖酶活性較低。乳糖酶的編碼基因lactasegene(LCT) 位于2號染色體長臂上(2q21-22)，長度約50 kb。胎齡8周時，小腸上皮細胞內乳糖酶已經開始表達，胎齡12周起就可在腸道中檢測到乳糖酶，從胎齡34周起直至足月，乳糖酶的表達逐漸到達高峰，足月兒乳糖酶發育基本成熟，而后從生后數月開始乳糖酶的活性逐漸下降。在澳大利亞土著居民中，生后6個月到1歲，盡管有些嬰兒尚未斷奶，但可繼發乳糖的消化能力下降。然而，在某些人群如北歐，尤其是瑞典和丹麥(>90%)，乳糖酶活性持久表達而不下降?，F已明確，乳糖酶活性的差異是由遺傳多態性引起的，是由對LCT具有順式作用的多態元件控制。由于乳糖酶活性的不同，人群中存在三種基因型[1]，即純合乳糖酶持續性(homozygous lactase persistent，LP)、純合乳糖酶非持續性(homozygous lactase non-persistent，LNP)和雜合子(heterozygotes)(見表1)。LNP是人群中最常見的表型，約占65%～70%[2]。LP的遺傳特性是由LCT上游增強子區域中的等位基因的變異造成的，多種不同的功能等位基因逐漸被發現，在不同的人群中表現出顯著的多樣性。表1中列舉的C/T 13910的突變基因位于LCT基因上游的14 kb，早在2002年已被闡述[3]。LP表型僅在長期使用牛奶和奶制品的人群中常見，是強烈定向選擇的結果，在亞洲國家中少見。LNP是中國最常見的表型，幾乎占100%?，F已明確，乳糖酶的活性在足月新生兒中是高的，之后由于基因的多態性使信使RNA的高表達或低表達，從而導致了乳糖酶活性的持續性或非持續性[4]。

表1 導致乳糖酶活性的不同基因型

3. LI的發病機制及臨床表現：乳糖酶與其他雙糖酶相比，成熟最晚、含量最低、最易受損、修復最慢。乳糖攝入后，在乳糖消化吸收的任一環節出現問題，均可導致腸腔內乳糖濃度的異常升高。過高的乳糖濃度使腸腔內滲透壓升高，從而導致滲透性腹瀉。同時，未消化的乳糖進入結腸段，腸道內菌群會將乳糖分解為乳酸等有機酸，進一步提高腸腔滲透壓，并釋放氫氣、甲烷等氣體，刺激腸道蠕動，加重腹瀉，并且出現腹脹、腹痛等臨床癥狀。而釋放的氫氣一部分彌散進入血循環，通過呼吸運動由肺排出，這也成為乳糖氫呼氣實驗的臨床基礎。

乳糖酶缺乏時并不一定都出現臨床癥狀。乳糖酶的活性與多種因素有關，一般不會完全消失，有的患兒由于乳糖攝入量少等原因沒有出現臨床癥狀，稱為乳糖吸收不良(Lactose malabsorption)。而LI主要指因乳糖酶缺乏導致乳糖吸收障礙而出現腹瀉、腹脹、嘔吐、腹痛等臨床癥狀。Levitt等[5]將LI定義為攝入12 g乳糖負荷后出現臨床癥狀而攝入等量安慰劑不出現癥狀。其特點是在攝入乳糖后出現消化道癥狀，且癥狀的嚴重程度與攝入乳糖的量有關。嬰兒LI的臨床表現以腹瀉為主，呈黃或青綠色、蛋花湯樣或稀糊狀含氣樣便，有酸臭味，腹瀉次數多少不等，多者可達數十次，重癥者甚至出現粘液血便及小腸壞死。而另一方面，急性或慢性腹瀉導致腸黏膜受損后亦可引起乳糖酶生成減少，可繼發LI，進一步加重癥狀。另外，因為乳糖在腸道內經過發酵生成的乳酸可協助人體對鐵、鈣、鋅等微量元素的吸收，長期LI患兒會演變成遷延性或慢性腹瀉，因而可以限制正常的生長發育，造成營養不良、貧血、骨質疏松等后果。

母乳中乳糖含量明顯高于牛乳，故母乳喂養兒常常會發生腹瀉，之前被診斷為生理性腹瀉。臨床上發現這些嬰兒在換用免乳糖奶粉后腹瀉會明顯好轉。因此，有學者認為生理性腹瀉可以歸因于LI，但仍需科學設計的大樣本臨床試驗證實。

二、LI的臨床分型

1.發育性乳糖酶缺乏(developmental lactase deficiency)：又稱為相對乳糖酶缺乏癥，此型主要見于胎齡小于34周的早產兒。因為34周以下早產兒乳糖酶發育尚未成熟，所以早產兒對乳糖的耐受性相對較差。早在20世紀90年代，Shulman等[6]就提出乳糖酶活性增加是腸道成熟的標志，而早期喂養可能促進早產兒乳糖酶活性增加[7]。乳糖酶的活性可能與多種因素相關，如胎齡、出生體重、喂養方式和開奶時間等，但具體調控機制不詳[8]。

2.先天性乳糖酶缺乏(congenital lactase deficiency)：此型患兒較為罕見，文獻報道的病例很少，是LI較嚴重的類型，多為常染色體隱形遺傳，典型的特點是出生時乳糖酶活性低下或缺乏，而其他雙糖酶和小腸上皮細胞的組織學結構是正常的[9-10]。該類型患兒生后早期即可發病，吃奶后明顯，可出現水樣腹瀉、腹脹、營養不良等，可在早期出現脫水、電解質紊亂甚至危及生命，僅能通過無乳糖奶粉喂養改善癥狀。

3.原發性乳糖酶缺乏(primary lactase deficiency)：也稱為成人型低乳糖酶癥(adult-type hypolactasia biopsy)。該型患兒出生時大多乳糖酶正常，隨著年齡的增長，乳糖酶活性逐漸下降，成年時乳糖酶活性降至出生時的5%～10%。此種類型是LI及乳糖吸收不良的最常見原因。但全世界不同種族人群發病率不同，亞種人發病率接近100%，白種人發病率最低，約為2%～15%[11]。但并不是所有的原發性乳糖酶缺乏者均會出現臨床癥狀。因為嬰幼兒以含乳糖較多的母乳或牛乳為主食，所以該年齡段的臨床癥狀較明顯。較大兒童及成人不是以乳糖為主要飲食，故攝入少量乳糖尚不至于引發臨床癥狀。

4.繼發性乳糖酶缺乏(secondary lactase deficiency)：所有可以使小腸粘膜上皮細胞受損的疾病均可以繼發乳糖酶的缺乏，從而引起LI的癥狀，如感染性腹瀉、窒息缺氧、克羅恩病、胃腸手術等。輪狀病毒腸炎也常繼發乳糖酶缺乏，隨著疾病的恢復，損傷的小腸粘膜上皮細胞也逐漸恢復，乳糖酶活性可逐漸提高。

三、LI常用的診斷方法

目前，國內還沒有把乳糖酶缺乏的實驗室診斷作為必要的診斷依據，國內僅有少數醫院通過檢測大便乳糖及大便 pH 值來診斷乳糖酶缺乏。臨床上多以診斷性去乳糖治療或添加乳糖酶等試驗性診斷治療方法來觀察癥狀是否好轉來考慮或排除LI。常用的診斷方法有如下幾種。

1. 乳糖耐量實驗：乳糖被乳糖酶分解產生半乳糖和葡萄糖，乳糖耐受者血糖會出現明顯的峰值，若乳糖酶缺乏不能分解乳糖產生葡萄糖，則血清葡萄糖水平呈現平滑曲線。該方法需要服用負荷量的乳糖(成人50 g，兒童1～2 g/kg)，分別在-5 min，0 min，15 min，30 min，45 min和60 min后測定血漿葡萄糖濃度，如果血糖上升幅度大于1.4 mmol/L提示乳糖耐受，反之則考慮乳糖吸收不良[12]。該方法可以受到胃排空、葡萄糖代謝情況、腸蠕動等相關因素的影響。一項Meta分析顯示，該實驗的靈敏度為0.94(95%CI:0.9～0.97)，特異度為0.90(95%CI:0.84～0.95)[13]。因目前臨床上末梢血糖監測手段較為普遍，因此該方法用于嬰幼兒甚至新生兒的LI檢測較為方便。但是早產兒對LI情況較為嚴重時不建議應用該方法。

2. 大便還原糖及pH值測定：未消化的乳糖進入結腸后，腸道內菌群會將乳糖分解為乳酸、脂肪酸等有機酸，使大便呈酸性，因此測定大便中還原糖及pH值可用來判斷乳糖分解的程度?？梢杂么姿徙U氫氧化銨法或者改良班氏試劑法來定性測定大便還原糖，一般認定還原糖(++)即為陽性。大便pH值<5.5為LI的證據。該方法簡便、操作性強，缺點是留取大便時需要新鮮標本，稀便時液態大便不能滲漏至尿布上，嬰幼兒留取標本較困難，且還原糖的測定讀取結果判斷顏色時有主觀因素的存在。該方法可用于人群的普篩，也可用于早產兒LI的檢測。

3. 尿半乳糖的測定：乳糖在小腸中被分解為葡萄糖和半乳糖，半乳糖經小腸上皮細胞吸收后大部分經肝臟轉化為葡萄糖或者合成半乳糖苷參與腦苷脂的形成，小部分經尿液排出體外。測定尿中半乳糖含量是LI、遺傳性肝病、半乳糖血癥等代謝性疾病的常用方法之一[14]。該實驗先讓患兒排空膀胱，然后在負荷量乳糖后測定尿半乳糖含量。該方法的靈敏度和特異度較高，且具有無創、方便等優勢，可用于嬰幼兒甚至新生兒LI的診斷。

4. 乳糖氫呼氣實驗：體內未消化的乳糖可被分解產生氫氣，由肺部排出，而正常情況下人體并不產生氫氣，故而可以測定呼出氫氣的水平而間接判定乳糖吸收的情況。測定基礎氫氣值后攝入負荷量乳糖，3 h內測定呼氣中氫氣濃度，與基礎值比較升高>0.02 mmol/L(20 ppm)即為陽性，表示存在乳糖酶缺乏。該方法是成人診斷LI的最常用方法。但是，當小腸細菌過度生長時，易出現假陽性；當結腸存在不產氣的細菌時，可以出現假陰性結果[15]。Ruzsanyi等[16]對32個患兒進行前瞻性研究發現有12個患兒氫呼氣實驗陽性，而僅有5人有LI的癥狀，這5人中僅有3人乳糖耐量實驗陽性，4人有LI的癥狀但是氫呼氣實驗陰性，提示該實驗可能有較高的假陽性率和假陰性率。此方法簡便、易操作，且無創，但是需要呼吸運動的配合，嬰幼兒因為哭鬧、過度換氣等原因難以配合，故不適用于小嬰兒。

5. 血半乳糖測定：空腹進食負荷量乳糖(兒童2 g/kg，成年人50 g)后測定血半乳糖濃度，如果服乳糖后40 min血半乳糖濃度<0.3 mmol/L則提示乳糖吸收不良。

6. 基因檢測：多用于遺傳學研究，未在臨床廣泛推廣。

7. 小腸活檢乳糖或乳糖酶測定：該方法為侵入性檢查，對嬰幼兒來說操作不易，且家長難以接受，臨床應用較少。

四、LI的治療手段

LI的治療與其臨床分型密切相關，對于先天性乳糖酶缺乏應終身禁食乳糖，而繼發性乳糖酶缺乏者以治療原發病為主。不是所有的LI患兒均需要治療，若患兒消化道癥狀不嚴重，也不影響生長發育，一般不需要特殊治療。但如癥狀嚴重，如腹瀉次數較多(4 次/日)、體重增加緩慢的新生兒和嬰幼兒，需采取相應治療措施。

1.飲食回避：主要包括低乳糖或去乳糖配方奶喂養，需要根據癥狀輕重來選擇哪一種喂養方式。去乳糖配方奶系優質牛乳蛋白配方，不含乳糖，用麥芽糖糊精或玉米淀粉等碳水化合物代替乳糖，同時蛋白質、脂肪、維生素、微量元素等配方奶粉的成分仍保留。對于先天性乳糖酶缺乏患兒需長期應用去乳糖奶粉喂養；對于原發性乳糖酶缺乏者，因其臨床癥狀與進食乳糖的量密切相關，如有嚴重癥狀可先應用去乳糖奶粉喂養，待癥狀緩解后可選用低乳糖配方奶喂養，之后可逐漸增加攝入乳糖量或少量多次以增加乳糖耐受性。

2. 添加乳糖酶：去乳糖配方奶喂養對緩解LI有較好的效果，但因乳糖可以參與神經系統發育、微量元素如鈣、鐵、鋅的吸收等過程，因而一般來說無乳糖飲食2周后要逐漸過渡到低乳糖飲食直至患兒耐受。應用乳糖酶制劑治療LI理論上可以克服無乳糖飲食的缺點，它可以使患兒，尤其對于發育性乳糖酶缺乏的早產兒，無需改變原有飲食結構，保證嬰幼兒繼續從母乳中獲得抗體等有益成分，增強患兒免疫力，縮短病程，促進病情恢復。有文獻報道每天服用1 500 u的乳糖酶可改善胃腸道癥狀、使呼氣實驗中氫氣的水平降低，然而仍然需要相關研究證實[17]。Erasmus等[18]給早產兒以早產兒配方奶粉喂養的同時添加乳糖酶，結果發現早產兒體重增長和血清白蛋白水平高于對照組，但對身長、頭圍、耐受性、新生兒壞死性小腸結腸炎(NEC)發生沒有影響。給LI的嬰幼兒補充乳糖酶在國外早已開始應用，現如今國內一些醫院也開始應用乳糖酶治療LI的嬰幼兒，在喂奶同時給予乳糖酶，取得了較好的治療效果。但是乳糖酶價格相對昂貴，這也是在國內沒有普遍應用的原因之一。

目前已經投放市場的乳糖酶產品，一種是克魯維酵母制備的乳糖酶，另一種是黑曲霉制備的真菌乳糖酶?？唆斁S酵母菌的乳糖酶的最適pH值為6.0～7.0；來源于黑曲霉乳糖酶的最適pH為3.5～4.0。酵母乳糖酶作用溫度在35℃左右，霉菌最適作用溫度一般在50℃以上，最高可達60℃。目前商業用酶源一般認為酵母(如乳酸克魯維酵母、脆壁克魯維酵母)最為安全。由于受乳糖酶最適pH的限制，單純進食乳糖酶易被胃酸破壞而影響療效，最好同時進食乳糖酶和奶粉或母乳，因此對于母乳喂養兒的家長來說最好先將母乳擠出，加用乳糖酶后再喂到嬰兒口中，這一過程需注意避免污染。

3. 益生菌：益生菌進入人體后，在腸道中分泌β-半乳糖苷酶，改善機體對乳糖的代謝吸收；使胃排空速度和腸轉運時間減慢，延長小腸內殘存乳糖酶消化乳糖的時間，促進乳糖分解吸收；也可加強結腸酵解作用，以此改善LI的臨床表現。益生菌主要包括乳酸菌(如乳酸桿菌、雙歧桿菌)以及其它如鏈球菌、腸球菌、擬桿菌中的某些菌株。近年來國內外多項研究均表明，益生菌可緩解LI的癥狀[19-20]。目前應用最多的益生菌主要有雙歧桿菌與乳酸桿菌。

4. 其他：鈣與乳糖可形成絡合物,當乳糖被消化生成乳酸后，腸道的pH 值就會降低，進而促進鈣的吸收。同樣有機酸與鋅結合可促進鋅的吸收，當嬰幼兒體內的乳糖發生不耐受時，鋅的吸收就會受到影響。國內有小樣本量的研究表明，LI可影響鈣、鐵、鋅的吸收[21]。故可以根據臨床表現適量添加鐵劑、鈣劑、鋅劑等，避免長期LI繼發的貧血、骨質疏松等表現。

綜上所述，LI的發病機制為乳糖酶的相對或絕對缺乏，在中國嬰幼兒中較常見，嚴重的LI可引起較嚴重的不良后果。然而因其臨床癥狀并無特異性，臨床醫生需注意與腹瀉、腹脹等相關癥狀進行鑒別，及時有效地做出判斷及處理。對于LI的治療以低/去乳糖喂養或添加乳糖酶為主，可以加用益生菌?；蛑委熌壳疤幱趯嶒炑芯恐?，相信將來能成為LI癥治療的有效手段。