強(qiáng)化母乳滲透壓對新生兒胃腸道的影響

艾平 湯琴 晉貞超 張煉

充足的營養(yǎng)供給對于實(shí)現(xiàn)早產(chǎn)兒生長速度和防止生長發(fā)育遲緩、優(yōu)化神經(jīng)發(fā)育結(jié)局至關(guān)重要[1]。母乳喂養(yǎng)被認(rèn)為是所有出生胎齡新生兒的最理想營養(yǎng)來源[2-3]。然而，母乳中的營養(yǎng)素含量低于早產(chǎn)兒需求，捐贈乳因來源、儲存消毒等因素加重了營養(yǎng)素的缺乏[4-6]。歐洲兒科胃腸病學(xué)肝臟和營養(yǎng)學(xué)會2023年新發(fā)布《Enteral nutrition in preterm infants （2022）: a position paper from the ESPGHAN committee on nutrition and invited experts》[7]。我國早產(chǎn)兒母乳強(qiáng)化劑使用專家共識工作組2019年發(fā)表的《早產(chǎn)兒母乳強(qiáng)化劑使用的專家共識》均建議早產(chǎn)兒特別是極早和超早產(chǎn)兒必需添加母乳強(qiáng)化劑。強(qiáng)化的母乳滲透壓不同程度的升高，而高滲透壓喂養(yǎng)對胃腸道有何影響？與胃腸不良事件是否確切相關(guān)及其機(jī)制如何？目前關(guān)于喂養(yǎng)滲透壓唯一的建議是美國兒科學(xué)會1976年發(fā)布的《Commentary on breast-feeding and infant formulas, including proposed standards for formulas》正常嬰兒配方奶粉的滲透壓應(yīng)＜450 mOsm/kg，然而這一建議并無明確證據(jù)[8-10]。本文將回顧喂養(yǎng)滲透壓與胃腸道發(fā)育、與胃腸道不良事件之間關(guān)系的臨床試驗(yàn)和觀察性研究，及一些探索喂養(yǎng)滲透壓對胃腸道影響及機(jī)制的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究，一定程度為制定新生兒母乳強(qiáng)化策略提供滲透壓參數(shù)依據(jù)。

1 胃排空延遲

胃腸道正常運(yùn)動(dòng)功能是一系列復(fù)雜的順序事件，中樞神經(jīng)發(fā)出的外源性神經(jīng)系統(tǒng)、胃和腸壁內(nèi)的復(fù)雜神經(jīng)叢及其他內(nèi)源性或腸道通路（腸腦），以及局部釋放的遞質(zhì)（如胺類和肽類）共同控制，其中遞質(zhì)可改變胃和腸道平滑肌的興奮性。其中任何一個(gè)部位發(fā)生異常都可導(dǎo)致胃排空延遲（胃潴留），臨床上常表現(xiàn)為惡心、嘔吐、早飽或易飽、腹脹感和體質(zhì)量減輕[11]。

5個(gè)臨床研究探討了喂養(yǎng)滲透壓對胃排空的影響。ELLIS等[10]研究結(jié)果表明喂食酪蛋白水解配方（606 mOsm/kg）3 h后的嬰兒平均胃殘留為30%，而喂養(yǎng)80%酪蛋白和20%大豆配方（229 mOsm/kg）后沒有胃殘留，喂養(yǎng)酪蛋白配方（237 mOsm/kg）后發(fā)現(xiàn)3.7%的胃殘留。然而，其余3項(xiàng)研究均表明不同喂養(yǎng)滲透壓的胃排空相關(guān)參數(shù)沒有顯著性，研究表明對早產(chǎn)兒（出生胎齡在25～30周）而言，喂養(yǎng)滲壓（310 mOsm/kgvs. 155 mOsm/kg）與喂養(yǎng)體積、能量密度一樣不是影響胃排空的獨(dú)立因素，而增加喂養(yǎng)量會延長胃排空時(shí)間，即使在生后1個(gè)月時(shí)出生胎齡仍與胃排空相關(guān)[10]。ELLIS等[10]文中報(bào)道，未強(qiáng)化母乳、半強(qiáng)化母乳和完全強(qiáng)化母乳，胃排空相關(guān)參數(shù)的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。當(dāng)使用具有相似成分的等熱量喂養(yǎng)時(shí)，滲透壓（279 mOsm/kgvs. 448 mOsm/kg）的早產(chǎn)兒胃排空的時(shí)間相似，此研究還表明此滲透壓差異并未影響早產(chǎn)兒胃部對食物的分泌反應(yīng)[10]。而2020年研究被給予近似相同滲透壓（453 mOsm/kgvs. 441 mOsm/kg）、蛋白和熱卡含量相同的牛乳來源的強(qiáng)化劑和驢奶來源的強(qiáng)化劑，胃排空延遲發(fā)生率卻有顯著差異，推測是由一些組分的不同導(dǎo)致[12]。

一些動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果證實(shí)了高喂養(yǎng)滲透壓延遲了胃排空。ELLIS等[10]文中報(bào)道，高滲配方奶粉（710 mOsm/kg）喂養(yǎng)與等滲配方奶粉（290 mOsm/kg）喂養(yǎng)的新生犬相比，胃潴留發(fā)生率顯著增高，而腸道內(nèi)容物滲透壓一致，意味著高滲透壓喂養(yǎng)物在胃排空延遲的情況下被稀釋。研究表明，高滲透壓喂養(yǎng)的新生大鼠胃排空時(shí)間延長[10]。ELLIS等[10]文中還報(bào)道了一項(xiàng)研究結(jié)果，早產(chǎn)仔豬被喂養(yǎng)添加了3種不同強(qiáng)化劑的滲透壓（320、379和498 mOsm/kg）的捐贈乳，結(jié)果各組胃殘留量并無顯著差異。目前普遍認(rèn)為，高滲透壓影響胃排空的延遲主要機(jī)制可能是高滲透壓喂養(yǎng)物觸發(fā)了十二指腸和空腸中的滲透壓感受器進(jìn)而導(dǎo)致胃腸動(dòng)力不足[13]。

2 喂養(yǎng)不耐受

中國醫(yī)師協(xié)會新生兒科醫(yī)師分會循證專業(yè)委員會2020年在中國當(dāng)代兒科雜志發(fā)布的名為《早產(chǎn)兒喂養(yǎng)不耐受臨床診療指南》中定義：喂養(yǎng)不耐受是早產(chǎn)兒常見的消化系統(tǒng)癥候群，主要表現(xiàn)為喂養(yǎng)后出現(xiàn)胃潴留，伴嘔吐、腹脹等臨床癥狀，導(dǎo)致不能順利進(jìn)行腸內(nèi)喂養(yǎng)。該癥候群主要與早產(chǎn)兒消化系統(tǒng)發(fā)育不成熟有關(guān)。胎齡及出生體質(zhì)量越小，越易發(fā)生喂養(yǎng)不耐受；在臨床研究中通過量化胃殘留量、腹脹、嘔吐、排便頻率、大便性狀等臨床癥狀來描述[14]。目前檢索到的3項(xiàng)研究評估了喂養(yǎng)滲透壓對喂養(yǎng)耐受性的影響，這些研究均發(fā)現(xiàn)當(dāng)喂養(yǎng)滲透壓＜451 mOsm/kg時(shí)，喂養(yǎng)耐受性的發(fā)生率沒有顯著差異[10]。ELLIS等[10]研究報(bào)道了不同量的強(qiáng)化劑（喂養(yǎng)滲透壓382與427 mOsm/kg）組間的喂養(yǎng)不耐受發(fā)生率、殘留量、腹脹和排便頻率均無顯著差異。研究結(jié)果表明不同強(qiáng)化后滲透壓（385 mOsm/kgvs. 450 mOsm/kg）因腹脹、胃部殘留物、禁食、嘔吐發(fā)生率無顯著差異，大便性狀及血便的發(fā)生率也無顯著差異；不同喂養(yǎng)滲透壓（390 mOsm/kgvs.441 mOsm/kg），奶量、大便模式、腹脹的發(fā)生率、吐奶的發(fā)生率均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

然而多個(gè)研究表明高滲性喂養(yǎng)會通過多種途徑導(dǎo)致喂養(yǎng)不耐受[15]。包括上文所述，高滲透壓喂養(yǎng)可能可以通過激活胃黏膜傳入神經(jīng)和滲透壓感受器的觸發(fā)因素，而引發(fā)嘔吐、胃腸道轉(zhuǎn)運(yùn)延長為代表的喂養(yǎng)不耐受典型癥狀[13]。一些動(dòng)物實(shí)驗(yàn)也探索了高滲透壓溶液導(dǎo)致喂養(yǎng)不耐受可能機(jī)制：ELLIS等[10]研究了高滲透壓（663 mOsm/kg）喂養(yǎng)導(dǎo)致了新生羊腸道血流增加，但是耗氧量卻無顯著變化，并未導(dǎo)致任何局部或者全身性嚴(yán)重疾病。隨著鹽水滲透壓的增加或營養(yǎng)素能量負(fù)荷的增加，犬空腸運(yùn)動(dòng)呈線性下降；與生理鹽水（在給定滲透壓下）和元素飲食（在給定能量負(fù)荷下）相比，高滲葡萄糖誘發(fā)的空腸運(yùn)動(dòng)被抑制更顯著；葡萄糖和麥芽糖之間的運(yùn)動(dòng)參數(shù)沒有差異，麥芽糖的滲透壓為葡萄糖滲透壓的1/2（855 mOsm/kgvs.1 710 mOsm/kg），運(yùn)動(dòng)參數(shù)沒有差異，營養(yǎng)物本身在抑制反饋調(diào)節(jié)中起主要作用，而滲透壓是次要的，腸道對單一營養(yǎng)素的吸收能力與胃腸道運(yùn)動(dòng)被抑制程度具有相關(guān)性。此外，ELLIS等[10]文中還報(bào)道了2項(xiàng)研究結(jié)果表明，高滲配方喂養(yǎng)對新生豬小腸運(yùn)動(dòng)的影響不顯著，并未導(dǎo)致顯著的功能障礙。

3 新生兒壞死性小腸結(jié)腸炎（neonatal necrotizing enterocolitis，NEC）

中國醫(yī)師協(xié)會新生兒科醫(yī)師分會循證專業(yè)委員會于中國當(dāng)代兒科雜志發(fā)布的名為《新生兒壞死性小腸結(jié)腸炎臨床診療指南（2020）》中指出：壞死性小腸結(jié)腸炎是新生兒期一種嚴(yán)重的胃腸道疾病，也是新生兒重要的死亡原因之一，存活患兒可能遺留短腸綜合征、腸狹窄及神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育異常等后遺癥[16]。在新生兒重癥監(jiān)護(hù)室，NEC的發(fā)病率為2%～5%，其中極低出生體質(zhì)量（very low birth weight，VLBW）兒發(fā)病率為4.5%～8.7%，病死率為20%～30%，超低出生體質(zhì)量（extremely low birth weight，ELBW）兒病死率則高達(dá)30.0%～50.9%[16]。NEC的致病機(jī)制復(fù)雜多因素，目前已知參與NEC發(fā)病的主要因素包括早產(chǎn)、微生物失調(diào)（腸道菌群異常）、喂養(yǎng)、腸道氧輸送受損等，母乳喂養(yǎng)對于NEC的益處已成為普遍共識[17-20]。而高滲透壓喂養(yǎng)可能是NEC的致病因素的概念來自20世紀(jì)70年代的2項(xiàng)臨床研究和1項(xiàng)觀察性研究，然而這2項(xiàng)臨床研究忽略了混雜因素對結(jié)果的影響，且樣本量小、偏倚明顯。PEARSON等[21]文中報(bào)道了1項(xiàng)觀察性研究，雖然報(bào)道了NEC病例的增加與是否給予高滲鈣補(bǔ)充劑（＞1 700 mOsm/kg）高度相關(guān)，但沒有一種母乳強(qiáng)化劑或營養(yǎng)補(bǔ)充劑會將喂養(yǎng)滲透壓升高至此極值，故3項(xiàng)研究均不能作為喂養(yǎng)滲透壓與NEC相關(guān)強(qiáng)有力的證據(jù)。其他研究結(jié)果則都表明喂養(yǎng)滲透壓與NEC發(fā)病率并無相關(guān)性。PEARSON等[21]報(bào)告稱，接受酸化液體母乳強(qiáng)化劑（326 mOsm/kg）的嬰兒NEC發(fā)生率反而顯著高于接受粉狀母乳強(qiáng)化劑（385 mOsm/kg）和非酸化液體母乳強(qiáng)化（385 mOsm/kg）；母乳強(qiáng)化劑增加母乳滲透壓可以延遲胃排空和腸道蠕動(dòng)，但母乳營養(yǎng)強(qiáng)化試驗(yàn)并未導(dǎo)致喂養(yǎng)不耐受和NEC發(fā)病率的升高。被喂養(yǎng)予母乳經(jīng)一種強(qiáng)化劑母乳（441 mOsm/kg）與母乳經(jīng)另一種較高蛋白質(zhì)和微量營養(yǎng)素含量強(qiáng)化劑（390 mOsm/kg）的兩組早產(chǎn)兒，NEC發(fā)生率并無顯著差異。被喂養(yǎng)液態(tài)強(qiáng)化劑（450 mOsm/kg）和喂養(yǎng)粉末強(qiáng)化劑（385 mOsm/kg）的嬰兒，總發(fā)病率（NEC和膿毒癥）無顯著差異。

動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究探索了高滲透壓喂養(yǎng)對NEC發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的影響。ELLIS等[10]研究結(jié)果表明，接受較低滲透壓（325 mOsm/kg）與較高滲透壓（849 mOsm/kg）小鼠的NEC發(fā)生率無顯著差異。早產(chǎn)仔豬使用配方強(qiáng)化劑（460 mOsm/kg）強(qiáng)化捐贈奶喂養(yǎng)后的腹瀉發(fā)生率明顯高于未強(qiáng)化的捐贈奶以及喂母豬奶或捐贈奶使用牛初乳強(qiáng)化（滲透壓312～408 mOsm/kg），NEC發(fā)病率則無組間差別。早產(chǎn)仔豬在捐贈母乳中添加的3種不同強(qiáng)化劑的滲透壓分別為320、379和498 mOsm/kg，喂?jié)B透壓最高的強(qiáng)化母乳的組中，NEC發(fā)生率和腸道炎癥反應(yīng)最高。LUESCHOW等[22]2020年的文獻(xiàn)中報(bào)道，給潘氏細(xì)胞被破壞的模型小鼠喂養(yǎng)不同滲透壓（250～1 491 mOsm/kg）的喂養(yǎng)物：嚙齒類動(dòng)物配方奶小鼠的全身性腸損傷[表現(xiàn)為血清炎癥因子白細(xì)胞介素-6（interleukin-6，IL-6）、白細(xì)胞介素-10（interleukin-10，IL-10）、腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor，TNF）和KC-GRO升高]和死亡率呈現(xiàn)出滲透壓依賴性：被給予982、873、1 491 mOsm/kg滲透壓喂養(yǎng)的小鼠，NEC評分顯著升高，小鼠的全身性腸損傷（表現(xiàn)為血清炎癥因子IL-6、IL-10、TNF和KC-GRO升高）和死亡率呈現(xiàn)出滲透壓依賴性；被給予721、873、1 491 mOsm/kg滲透壓喂養(yǎng)的小鼠血清滲透壓升高。2022年發(fā)表的研究則指出并未發(fā)現(xiàn)單獨(dú)喂食高滲透壓嚙齒類動(dòng)物配方奶新生小鼠死亡率和腸道組織損傷顯著增加[23]。

動(dòng)物研究也探索了高滲透壓喂養(yǎng)對胃腸道影響的機(jī)制效應(yīng)。首先，動(dòng)物研究證據(jù)支持高滲溶液會直接破壞或損傷腸黏膜結(jié)論并不一致。ELLIS等[10]研究發(fā)現(xiàn)，高滲喂（710 mOsm/kg）與等滲喂養(yǎng)相比，近端和遠(yuǎn)端腸腔滲透壓沒有顯著差異，但是胃排空顯著被延遲，該研究結(jié)論為腸黏膜損傷的主要決定因素不是配方奶的滲透壓。兩組不同滲透壓喂養(yǎng)誘導(dǎo)的NEC新生小鼠黏膜損傷評分相似但是均高于母乳喂養(yǎng)組。ELLIS等[10]文中還報(bào)道了2項(xiàng)動(dòng)物研究，結(jié)論為單次高滲喂養(yǎng)沒有誘導(dǎo)新生仔豬腸運(yùn)動(dòng)功能障礙、胃腸道激素濃度異常、細(xì)菌增殖增加或腸黏膜損傷。ELLIS等[10]研究表明，高滲透壓喂養(yǎng)的新生大鼠腸道水分增加；隨后1973年也有一篇文獻(xiàn)報(bào)道用滲透壓1 560 mOsm/kg的造影劑（泛影葡胺鈉）使兔回腸黏膜絨毛的高度和寬度迅速降低，上皮細(xì)胞的高度降低，細(xì)胞間隙閉合；腸壁的組織液含量和回腸段靜脈流出的體積減小，并發(fā)生低滲分泌進(jìn)入腸腔，但是如此高的滲透壓顯然不具有臨床喂養(yǎng)滲透壓的意義。其次，僅有1項(xiàng)研究表明高滲溶液喂養(yǎng)導(dǎo)致腸血流量的增加，但對耗氧量沒有影響。再次，高滲透壓喂養(yǎng)對于腸道微生物及炎癥因子表達(dá)影響，暴露于滲透壓增加的甘露醇會導(dǎo)致未成熟腸道中盲腸微生物組的組成發(fā)生顯著變化，被喂養(yǎng)873 mOsm/kg鹽水或被喂養(yǎng)1 491 mOsm/kg的嚙齒類配方奶+10%甘露醇小鼠腸道中變形桿菌的數(shù)量增多，擬桿菌和厚壁菌門的相對數(shù)量補(bǔ)償性減少，進(jìn)一步比較可知喂食甘露醇的小鼠菌群聚集性更明顯；使用3倍濃度鹽溶液代替甘露醇來獲得高滲透壓（982 mOsm/kg）飼料，細(xì)胞因子雖然也顯著升高，但是明顯低于甘露醇，這是滲透壓引起損傷和炎癥的可能機(jī)制，但是滲透壓引起腸損傷程度取決于增加溶質(zhì)的水平[22]。與母乳相比，高滲的配方奶在出生后第1個(gè)月增加基線驗(yàn)證的水平并未通過高滲性激活炎癥通路，如c-Jun N末端激酶和細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶/MAPK[23]。此外，現(xiàn)有的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果對于高滲透壓喂養(yǎng)是否導(dǎo)致顯著的消化道運(yùn)動(dòng)功能障礙結(jié)論不一致[21]。

綜上所述，高滲透壓喂養(yǎng)（臨床試驗(yàn)最高滲透壓606 mOsm/kg）與胃排空延遲相關(guān)性尚不明確，僅有1項(xiàng)臨床研究（喂養(yǎng)滲透壓606 mOsm/kg的嬰兒胃排空延遲）和2項(xiàng)動(dòng)物研究胃排空延遲與較高的喂養(yǎng)滲透壓（動(dòng)物實(shí)驗(yàn)最高滲透壓710 mOsm/kg）相關(guān)，其余4項(xiàng)臨床研究和1項(xiàng)動(dòng)物研究結(jié)果均表明無相關(guān)性；僅有的3項(xiàng)臨床研究均表明＜450 mOsm/kg的較高喂養(yǎng)滲透壓未導(dǎo)致喂養(yǎng)不耐受發(fā)生率升高；支持喂養(yǎng)滲透壓升高導(dǎo)致NEC發(fā)病率升高的3項(xiàng)臨床研究都具有較大的缺陷和局限性，其余的4項(xiàng)臨床研究均表明喂養(yǎng)滲透壓與NEC發(fā)病率并無相關(guān)性。探索滲透壓喂養(yǎng)機(jī)制的動(dòng)物研究，對于高滲透壓喂養(yǎng)是否導(dǎo)致了胃腸道不良事件尚不明確，4項(xiàng)動(dòng)物研究結(jié)果表明高滲透壓（最高710 mOsm/kg）喂養(yǎng)損傷腸黏膜，但是2項(xiàng)極高滲透壓（最高1 560 mOsm/kg）喂養(yǎng)干預(yù)的動(dòng)物出現(xiàn)黏膜絨毛的改變和腸道水分增加；僅有1項(xiàng)研究結(jié)果表明高滲透壓（663 mOsm/kg）溶液腸道血流增加但是耗氧量無影響；2項(xiàng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究對于高滲透壓喂養(yǎng)是否導(dǎo)致消化道運(yùn)動(dòng)功能障礙結(jié)論相反。2項(xiàng)早產(chǎn)豬研究中對于較高滲透壓與NEC發(fā)病率升高相關(guān)結(jié)論相反。隨著對NEC發(fā)病機(jī)制認(rèn)知的更新，近年的研究更加深入地關(guān)注高滲透壓喂養(yǎng)對于腸道菌群和腸道炎癥的影響，喂養(yǎng)物滲透壓增加并未通過腸道微生物組的改變導(dǎo)致腸道損傷和炎癥增加。總之，沒有證據(jù)表明喂養(yǎng)滲透壓為300～500 mOsm/kg與早產(chǎn)兒胃腸不良事件具有相關(guān)性，現(xiàn)有的研究無論是臨床研究還是動(dòng)物研究，其干預(yù)措施喂養(yǎng)成分作為混雜因素，導(dǎo)致無法探討不同喂養(yǎng)滲透壓水平作為獨(dú)立因素對于胃腸不良事件發(fā)生的影響，要大樣本臨床試驗(yàn)驗(yàn)證高滲透壓喂養(yǎng)對于NEC發(fā)病率的風(fēng)險(xiǎn)，單因素梯度滲透壓分組的早產(chǎn)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)來確定與高滲喂養(yǎng)影響胃腸道相關(guān)機(jī)制，明確喂養(yǎng)安全的臨界值。