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用糖做标记物评估肠道通透性功能

已有 4342 次阅读 2021-1-26 08:08 |个人分类:医学技术|系统分类:科研笔记

用糖做标记物评估肠道通透性功能

胃肠道通透性增加是许多疾病的重要标志,可能导致抗原暴露和败血症。肠道通透性可以通过向肠内给不可消化的标记物来评估。理想情况下,这些标记物应通过非介导扩散穿过粘膜屏障。这种方法的原理是基于评估从肠腔到肠外空间(如血液、特定器官或尿液)的流量。有几种类型的标记物,包括糖、放射性同位素(如51Cr EDTA)和聚乙二醇(PEG)。

这种方法的优点是可以在体内条件下测试肠道通透性。缺点是不能总是准确评估肠屏障功能障碍的位置。此外,还有一些因素可能影响糖的吸收、代谢和排泄,例如胃肠运动,包括肠道转运时间和表面积、粘膜血流量、体内标志物的分布、干扰药物的使用和肾功能。其他因素可能影响摄入的分子在尿液中的排泄,如尿量和/或收集的持续时间。因此,有必要对试验进行仔细监测,并对参数进行精确测量。

Wang等人使用荧光标记的葡聚糖来评估肝脏疾病期间的肠道通透性。葡聚糖是多糖,具有不同的分子大小(3kD到2000kd),并与各种荧光团结合。使用更大的尺寸将模拟更大的内源性大分子,尽管葡聚糖仍然是一种惰性的测试探针。重要的是,受试组织或血液不具有干扰荧光标记探针发射的自体荧光。例如,在胆汁淤积性肝病期间,血浆中胆红素的增加具有与异硫氰酸荧光素共轭-葡聚糖相似的发射波长。选择不同的荧光团可以克服这个问题。他们通常通过灌胃给小鼠服用200μl 异硫氰酸荧光素共轭葡聚糖4kD(600mg/kg体重),4小时后采集血液。收获后的时间变化将取决于肠道的哪一部分要被研究。然后使用荧光计测定异硫氰酸荧光素共轭葡聚糖的血清浓度,荧光计的激发波长为490 nm,发射波长为530 nm。用连续稀释的异硫氰酸荧光素共轭-葡聚糖建立标准曲线,计算血清异硫氰酸荧光素共轭-葡聚糖浓度。理想情况下,异硫氰酸荧光素共轭葡聚糖的稀释应使用健康、非灌胃小鼠的非溶血性血清。肠道通透性将以血清异硫氰酸荧光素共轭葡聚糖浓度表示。

1899年,霍伯首次研究了其他糖的作用,他发现狗吸收半乳糖的速度比葡萄糖快。从那时起,发生了许多变化。20世纪70年代,引入了不可代谢的低聚糖来开发评估肠道通透性的可靠方法。较大分子和较小分子的联合给药在尿液中产生特定的大/小分子比率,这是肠道通透性的反映,比单独给药一种标记物具有更大的临床价值。临床实践中最常见的双糖试验是乳果糖甘露醇试验。van Elburg等人用乳果糖和甘露醇测定糖的肠道通透性的糖吸收试验的重复性。他们以乳果糖和甘露醇为探针分子,测定了儿童和成人糖吸收试验的参考值。试验的重复性良好,有良好的线性关系。糖吸收试验的验证使该试验成为一种简便、无创、可靠的糖肠通透性试验,可用于临床实践。考虑到可能的干扰因素,糖吸收试验可作为儿童和成人不同病因肠病的诊断试验和治疗干预的评价。糖吸收试验的研究可以阐明肠道通透性在多种胃肠疾病病理生理中的作用。Dastych等人调查和比较乳果糖/甘露醇比率、乳果糖/肌酐比率和乳果糖恢复率的特异性、敏感性和曲线下面积,以及它们在吸收乳果糖/甘露醇(L/M)试验中对肠道通透性评估的诊断价值。结果显示,乳果糖/甘露醇比值、乳果糖/肌酐比值和乳果糖回收率在克罗恩病和肝硬化中的值与对照组的测量值有显著差异。克罗恩病的特异性、敏感性和曲线下面积分别为乳果糖/甘露醇比值的100%、89.5%和0.987,临界值为0.022。肝硬化患者的检测特征值分别为88.5%、84.2%和0.910,临界值为0.018。由此认为乳果糖/甘露醇比值对评估肠道通透性具有最高的诊断价值。

van Nieuwenhoven等人使用鼠李糖代替甘露醇,测试了乳果糖/鼠李糖肠道通透性试验的敏感性,以及通过实验确定低剂量乳果糖是否能够区分正常和增加的通透性。当通透性增加时,尿乳果糖/鼠李糖比值取决于乳果糖和鼠李糖等量给药的量。5乳果糖至0.5鼠李糖足以区分正常和适度增加的渗透率。

van Wijck等人进行了一项胃肠道通透性分析的新型多糖测定法的随机对照交叉试验,比较他们的多糖(1g蔗糖、乳果糖、三氯蔗糖、赤藓糖醇、0.5g鼠李糖)和经典的双糖(5g乳果糖、0.5g鼠李糖)检测胃肠道通透性增加的准确性。结果显示多糖检测显示吲哚美辛治疗后尿乳果糖/鼠李糖(L/R)比值显著升高,这是由于乳果糖排泄增加和鼠李糖排泄不变所致。双糖试验显示,由于乳果糖排泄增加和鼠李糖排泄减少,乳果糖/鼠李糖比值增加。使用消炎痛治疗后,两种方法的血浆乳果糖/鼠李糖均升高。尿和血浆乳果糖/鼠李糖比值显著相关。吲哚美辛增加了蔗糖排泄和0-1h蔗糖/鼠李糖。结肠通透性无变化。由此证明用多糖或双糖法测定血浆和尿液的通透性是可行的。与双糖试验相比,多糖试验不会降低单糖排泄量。多糖测试提供了准确的、特定部位的胃十二指肠、小肠和大肠通透性信息。

这些糖的共同特征是,它们被动地从肠道吸收,没有大量的新陈代谢,它们以不变的形式排泄到尿液中,与它们从肠道吸收的量直接相关。甘露醇是一种分子量为182Da的单糖,口服后在尿液中表现出较高的跨细胞渗透性,并且在乳糜泻中出现绒毛萎缩时减少。L-鼠李糖(164Da的另一种单糖)在乳糜泻中的吸收减少,而乳果糖的吸收率增加,因此导致乳果糖/L-鼠李糖排泄率增加。这被认为是因为较大的双糖乳果糖(MW 342Da)通过肠壁的副细胞途径而不是上述单糖的跨细胞途径运输。乳果糖甘露醇试验的常规方法包括同时摄入水中的糖,以及在禁食2小时后在24小时内收集尿液。前6小时尿液收集的乳果糖/甘露醇比率用于测量小肠通透性。也有少数研究在0-3、3-5和5-24小时收集尿液,分别评估近端小肠、远端小肠和结肠的通透性。




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