蛋白質能量消耗患者的發病機制、營養與運動干預等相關研究進展

高萌澤 郭琪 陳小雨

摘要：蛋白質能量消耗（PEW）在維持性血液透析（MHD）患者中普遍存在，與患者的多種不良臨床結局相關，可表現為體重減輕、蛋白質分解代謝增加等。目前對MHD患者通過營養策略、運動方式以及兩者聯合來進行健康干預的研究文章眾多，本文通過對MHD患者PEW的發病機制、診斷標準和干預方法進行綜述，旨在為臨床早期的診斷識別PEW和干預治療提供參考。

關鍵詞：血液透析；蛋白質能量消耗；營養；運動

中圖分類號： R692.5文獻標識碼： A文章編號：1000-503X（2024）02-0281-06

DOI：10.3881/j.issn.1000-503X.15657

Research Progress in Pathogenesis，Nutrition and Exercise Intervention of Patients With Protein Energy Wasting

GAO Mengze^1，2，GUO Qi¹，CHEN Xiaoyu¹

¹College of Rehabilitation Sciences，Shanghai University of Medicine ＆ Health Sciences，Shanghai 201318，China

²Tianjin Key Laboratory of Exercise Physiology and Sports Medicine，Institute of Sport，Exercise＆ Health，Tianjin University of Sport，Tianjin 300381，China

Corresponding author：CHEN Xiaoyu Tel：18822202275，E-mail：1334427886@qq.com

ABSTRACT：Protein energy wasting（PEW）is common in maintenance hemodialysis（MHD）patients，and it is associated with a variety of adverse clinical outcomes，including weight loss and increased protein catabolism.There are many studies on health interventions for MHD patients through nutrition strategies，exercise patterns and the combination of both.This article reviews the pathogenesis，diagnostic criteria and intervention measures of PEW，aiming to provide a reference for early clinical diagnosis，identification and intervention of PEW.

Key words：maintenance hemodialysis；protein energy wasting；nutrition；exercise

Acta Acad Med Sin，2024，46（2）：281-286

慢性腎臟疾病（chronic kidney disease，CKD）是由于各種原因引起的慢性腎臟結構和功能障礙（腎臟損害病史＞3個月），包括腎小球濾過率正常和不正常的病理損傷，血液、尿液成分和影像學檢查異常，或不明原因腎小球濾過率下降超過3個月^［1］。由于疾病對腎臟功能損害的不可逆性，CKD患者可能發展成終末期腎病，此時，患者一般表現為尿毒癥相關癥狀，須給予透析等腎臟替代療法，以提高患者生活質量、延長壽命，同時晚期CKD患者中還有超過1/3的人存在營養不良的問題^［2］。蛋白質能量消耗（protein energy wasting，PEW）的概念最早于2008年由國際腎臟營養與代謝學會提出，PEW是蛋白質和能量代謝紊亂導致的營養不良狀態，也是晚期CKD患者營養和代謝紊亂的狀態，PEW患者是由于機體攝入不足、營養存在額外丟失，引起體內蛋白質和能量儲備下降、脂肪儲存減少，不能滿足機體的代謝需求，從而常處于營養缺乏狀態，臨床上表現為體重下降、進行性骨骼肌消耗和皮下脂肪減少等^［3-4］。PEW患病率高，與生活質量惡化、住院率和死亡率風險的增加密切相關。最新數據表明在全球CKD 3～5期患者中PEW的患病率為11%～54%，隨著病情逐漸惡化，PEW在維持性血液透析（maintenance hemodialysis，MHD）患者中患病率為28%～54%^［5-6］。有研究發現在國內的MHD患者中PEW的患病率達38.8%^［7］，并呈不斷上升的趨勢，應引起醫護人員的高度關注。

本文對MHD患者PEW的發病機制、診斷標準、營養與運動干預等相關研究進行綜述，旨在為臨床開展PEW患者的診斷和治療提供參考。

1 PEW的發病機制

在終末期腎病患者中，營養攝入不足很常見，有研究表明PEW患者的食欲水平較差，飽腹感強，易造成尿毒素潴留、胃腸道平衡機制失調、下丘腦調節機制紊亂，導致了營養攝入的減少，促進PEW的發生^［8］。PEW的發生是多因素的，如炎癥、厭食癥、代謝性酸中毒、體力活動的減少、合成代謝減少、高代謝、尿毒癥毒素潴留以及各種并發癥（如糖尿病、心力衰竭、冠狀動脈疾病、抑郁癥和腎病等）和血液透析，在這些誘因中炎癥和尿毒癥毒素潴留是兩個最主要的因素^［9］。PEW也會導致心血管疾病、感染和抑郁等，會加重患者的死亡率，影響終末期腎病患者的生活質量和預后，醫護人員要做到早診斷、早治療，采取綜合性治療措施，才能有效預防和治療PEW。

2 PEW的診斷標準

對于終末期腎病患者的營養狀況評估，目前是采用綜合方法，也就是結合體重評估、人體測量參數、生物化學參數和飲食攝入評估等手段進行綜合判定。根據國際腎臟營養與代謝學會的建議，在PEW的診斷標準參考4組指標中，至少有3組指標的一項或多項符合診斷標準，即可診斷為PEW（表1）^［10］。

3 血液透析患者PEW的干預

3.1 營養干預

定期評估患者的飲食攝入可能會促進早期干預和提供營養咨詢。根據2020年更新的美國國家腎臟基金會腎臟病預后質量倡議發布CKD的營養臨床實踐指南，理想體重情況下，MHD患者每日的蛋白質的攝入量為1.0～1.2 g/kg，每日能量攝入量為25～35 kcal/kg（1 kcal=4.184 kJ），并根據年齡和體力活動水平進行調整^［11］。非透析和MHD患者的飲食需求有所不同，非透析患者應給予低蛋白飲食，而MHD患者需要在飲食中攝取更多的蛋白質，因此醫護人員在患者剛開始進行血液透析時，就應該提供膳食指導，在增加蛋白質攝入量的同時控制磷、鉀、鈉等電解質的攝入量^［12］。

目前對于PEW患者營養狀況的干預措施還有口服營養補充劑（oral nutrition supplement，ONS）、透析內腸外營養（intradialytic parenteral nutrition，IDPN）、腸內營養和全腸外營養等。CKD的營養臨床實踐指南建議，患者獲得的蛋白質和能量不足時，應至少攝入3個月的ONS^［11］。標準商業配方的ONS每天可增加10 kcal/kg的能量和0.3～0.4 g/kg的蛋白質攝入量。透析期間攝入ONS能有效緩解與血液透析過程相關的能量分解代謝，并增加蛋白質總攝入量。譚榮韶等^［13］的研究表明，ONS可改善PEW患者的營養狀況指標，在3個月的干預后患者的血清白蛋白、前白蛋白、轉鐵蛋白水平明顯增加，同時還可以減輕患者微炎癥狀態。Benner等^［14］的研究發現ONS的治療可顯著提高PEW患者的生存質量、延長生存時間。Leonberg-Yoo等^［15］研究表明使用ONS能夠降低患者的再入院率。因此，有足夠的研究結果證明ONS能夠改善PEW患者的營養情況，ONS的補充可在透析過程中或透析間期進行，且因為患者的依從性更好，不會受到常規飲食的干擾。

當ONS無法滿足患者的營養需求時則應該在通過體外循環靜脈注射營養素（使用IDPN）來滿足患者的營養需求，使用商業配方的IDPN可在每次血液透析期間給予患者多達1000 kcal的能量和50 g的氨基酸，在這個處方下，一例70 kg的患者在透析和非透析日中平均每天能攝取的額外能量為 5～6 kcal/kg，氨基酸為0.3 g/kg^［16］。Marsen等^［17］的研究首次表明IDPN能夠改善患者的前白蛋白水平，在為期16周的治療內，對照組的前白蛋白水平迅速升高，增加>30 mg/L。但目前對于使用IDPN的安全性和積極影響仍存在爭議^［18］。對于嚴重營養不良的PEW患者，ONS和IDPN無法保證其營養需求，此時應采用腸內營養和全腸外營養的方法來對PEW患者進行營養供給。

3.2 運動干預

研究發現MHD患者會出現貧血、肌肉功能受損、慢性代謝性酸中毒和炎癥等癥狀，一些細胞因子的活化會促進透析過程中蛋白質的分解，并損害氨基酸在蛋白質合成過程中的有效利用。這可能與患者運動耐力下降、肌肉含量下降和其較少的體力活動以及久坐的生活方式有關^［19］。有研究表明對MHD患者進行抗阻運動訓練后肌肉質量和中臂肌肉中部圍度增加，血清白蛋白水平略有改善，雖然體重指數（body mass index，BMI）、體脂率的改變結果有所不同，但整體的身體活動能力有所改善，因此，增加體力活動對改善MHD患者的身體組成成分存在著有益的影響^［20］。

有研究強調了運動對MHD患者的肌肉質量和肌力的積極影響^［21-22］。Abreu等^［23］研究顯示，在3個月的抗阻訓練后，受試者的運動能力有明顯提高，腰圍減小、中臂圍增加，同時身體的炎癥狀態也有改善。Liao等^［24］在研究中發現，在透析期間進行功率自行車運動能夠提高受試者的心血管耐力和運動能力，增加受試者的血清白蛋白含量，降低炎癥標志物的數量，并減緩骨量的流失。Olversa-Soto等^［25］研究發現，在干預后運動組的手臂肌肉面積和手部握力明顯升高。范曉波等^［26］在為期3個月的干預試驗中發現，MHD患者通過康復操訓練后其上肢的雙側肌力以及活動范圍都有了顯著提高。這些抗阻訓練不僅能確保訓練過程的安全，還是一種可保持并改善患者肌肉儲備的有效干預方式。

BMI和體脂率對于診斷PEW有著重要的指示意義。肥胖與各種疾病的高發病率和死亡率有關，但在腎病患者中肥胖者可能比體重正常的患者有著更好的臨床結局，這種現象被稱為肥胖悖論^［27］。Marinho等^［28］報告與對照組相比，干預組的體脂率下降幅度大于對照組。Kopple等^［29］發現3種不同的運動訓練方式（耐力、力量和聯合運動訓練）導致患者的體脂率發生了不同的變化，耐力訓練和耐力與力量聯合訓練能夠降低受試者的體脂率，而單獨進行力量訓練卻使得體脂率升高。不同的是Groussard等^［30］研究發現，低強度的抗阻運動對體脂率的變化沒有顯著影響。Vogiatzaki等^［31］也在研究后發現在6個月的有氧運動訓練后，實驗組的BMI與對照組相比無明顯差異。由于MHD患者群體的特殊性，運動干預對其體重的影響結果需要更進一步地深入探討。

前白蛋白是評估體內蛋白質儲存的重要指標，而營養不良在慢性腎病患者中有較高的患病率。有研究發現抗阻訓練使前白蛋白水平略微降低，聯合運動（自行車運動聯合抗阻運動）對前白蛋白沒有任何顯著影響^［27］。相反的是Cheng等^［32］研究發現通過兩年的抗阻運動訓練干預，患者的前白蛋白水平略有增加，但沒有顯著的組間變化，這可能歸因于天花板效應。在運動訓練中應輔以營養支持以彌補早期訓練中的運動消耗，需要有進一步的研究來證實高強度運動對MHD患者的臨床益處。

MHD患者通過運動干預會產生有益的效果，但運動對BMI、體脂率的影響尚不明確，這可能是由于不同研究使用的評估工具、制定的運動處方不同從而造成了結果的偏差，需要進一步研究。盡管研究者認為運動會對PEW患者產生有利影響，但由于目前的運動處方缺乏標準化，以及實驗結果具有異質性的特點，現有的證據仍然存在不足，在接下來的研究中研究者需要制定運動處方標準和規范實驗，得到統一的研究定論。

3.3 營養與運動聯合干預

眾所周知，接受抗阻訓練后的健康者攝入蛋白質會增加體內蛋白質的合成，并抑制蛋白質的分解^［33］。PEW患者的病因復雜，有學者提出營養與運動聯合干預可改善MHD患者的健康和生活質量的假說，但目前為數不多的研究結果顯示并沒有明顯的改善作用。

Gamboa等^［34］進行了一項為期6個月的前瞻性隨機對照試驗，將受試者隨機分為ONS組和ONS聯合抗阻運動組，結果表明聯合組的任何變量都沒有額外的影響，這種長期的組合對蛋白質合成代謝沒有生理協同效應，但長期的營養補充增加了骨骼肌線粒體含量的標志物。Martin-alemany等^［35］在年輕的MHD患者中分別探究了單獨使用ONS、ONS聯合抗阻運動和ONS聯合有氧運動對受試者的身體活動能力和營養狀況指標的影響，結果表明各組在身體功能和肌肉力量方面都有所改善，沒有發現顯著性的組間差異，但發現ONS組和ONS聯合抗阻運動組的血清白蛋白水平顯著升高，而ONS聯合有氧運動組的血清白蛋白水平顯著降低，研究認為這可能與高蛋白和能量攝入不足有關，在該研究中相對年輕的年齡和較好的身體機能也可能增強了干預效果。Dong等^［36］探究了長期的抗阻訓練與ONS相結合對MHD患者的影響，結果表明營養聯合運動干預使患者的體重和肌力在研究期間得到改善，但并未發現干預組相對于對照組出現更多的益處。

Jeong等^［37］進行了一項針對透析患者的隨機對照研究，在12個月的周期中對患者的身體功能、血壓、身體成分、肌力和營養指標等進行觀察。將患者隨機分為空白對照組、營養補充組和營養運動聯合干預組。研究結果發現聯合干預組相對于另外兩組的移動能力和步速有提高，其肌力也發生了微小的改善。這項構思周密的研究結果基本上是負面的，隨著時間的推移，與對照組相比，營養補充組和聯合干預組除了身體功能和肌力方面有一些次要指標的微小改善外，前后的體力活動、營養指標等任何主要指標都沒有顯著性差異。研究者認為運動訓練對MHD患者益處的研究大多缺少多重比較校正，只報告了次要結果的積極益處^［38-39］。而之前就有研究發現6個月的透析內或在家中進行的耐力訓練都不能改善身體功能，透析內訓練組的生活質量甚至有所降低^［40］。

目前的研究尚未對營養與運動聯合干預對PEW患者的影響達成統一的意見，可能的解釋是目前對于MHD患者使用的運動處方的強度很低，缺乏為MHD患者提供的標準的運動指南。晚期CKD患者的肌肉組織結構和功能組織水平紊亂，這也可能會促使他們對運動將發揮的作用產生的信號不產生反應^［41］。

4 總結

PEW在接受MHD的患者中較為常見，與不良預后密切相關。如果不進行治療干預，PEW很可能會導致進一步的并發癥。營養、運動以及聯合干預對PEW患者有積極治療效果，營養干預可改善PEW患者的營養狀況指標，如血清白蛋白、前白蛋白、轉鐵蛋白等水平明顯增加，還可以緩解患者的微炎癥狀態；同時能有效緩解與血液透析過程相關的能量分解代謝，并增加蛋白質總攝入量，降低患者的再入院率，顯著提高PEW患者的生存質量，延長生存時間。運動干預能夠改善身體活動水平和運動功能，增加中臂圍，提高前白蛋白、肌力和耐力水平，而不同的運動類型會對患者BMI、體脂率的改善程度產生不同的有利影響。營養與運動聯合干預是否對患者有更大好處尚不明確，目前關于針對PEW的運動和營養聯合干預的研究較少，在未來需要更進一步研究來為PEW患者制定可靠有效的治療方案。

利益沖突 所有作者聲明無利益沖突

作者貢獻聲明 高萌澤：起草論文，審閱和修訂；郭琪：對論文做出關鍵修訂；陳小雨：對論文進行審閱和修訂并同意對研究工作誠信負責。

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（收稿日期：2023-04-26）