《Journal of Multidisciplinary Healthcare》：Early Dietary Fiber Intake in ICU Patients and Its Associations with Acute Gastrointestinal Injury: A Prospective Observational Study
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本文前瞻性观察了ICU患者入院早期（前3天）膳食纤维（DF）摄入量与急性胃肠损伤（AGI）严重程度的关联。研究发现，更高的早期DF摄入量与第3天（D3）及第5天（D5）更低的AGI严重程度独立相关（D3: OR 0.863, 95% CI 0.771–0.967; D5: OR 0.823, 95% CI 0.712–0.952），提示早期补充DF或可作为改善危重患者胃肠道预后的潜在策略，为ICU营养支持提供了新视角。
背景
胃肠道（GI）是负责消化、吸收、分泌和免疫防御的重要器官系统。在危重症患者中，胃肠道尤其容易出现功能障碍，如动力异常、吸收不良、微生物菌群失调和粘膜损伤。因此，在重症监护环境中监测胃肠道功能至关重要。2012年，欧洲重症监护医学学会（ESICM）腹部问题工作组（WGAP）引入了急性胃肠损伤（AGI）的概念，用于对危重患者作为多器官功能障碍综合征一部分的胃肠功能障碍进行分类。AGI的严重程度与ICU患者的不良临床结局密切相关。较高的AGI等级与因喂养不耐受导致的热量摄入减少、ICU住院时间延长以及ICU和28天死亡率风险增加相关。因此，降低AGI严重程度的靶向治疗干预对于促进ICU患者的康复至关重要。
膳食纤维（DF）是人类营养的重要组成部分，因其对健康个体和慢性病患者的广泛健康益处而得到认可。在结肠中，可发酵纤维被共生专性厌氧菌代谢，产生短链脂肪酸（SCFAs）——主要是丁酸盐、丙酸盐和乙酸盐——这些物质支持肠道屏障功能。提供DF还会降低肠道pH值，从而促进丁酸盐产生菌的生长，同时抑制或防止艰难梭菌的生长，并增强肠道微生物稳态。这些益处在ICU环境之外已得到充分证实。新兴证据表明，补充纤维的肠内营养（EN）对于危重患者，特别是血流动力学稳定的患者，可能也是安全且有益的。例如，DF被证明可以改善肠动力，促进胃肠道转运，并降低ICU患者喂养不耐受的发生率，如腹胀。刘等人探讨了ICU入院前5天内DF补充策略对危重患者第5天和第7天AGI发生率的影响。尽管结果指出，与快速上升组相比，持续低DF摄入组在第5天和第7天的AGI等级风险增加，但早期DF摄入在AGI预防中的剂量反应关系和时间安排仍未得到充分表征。因此，本研究旨在评估ICU患者早期DF摄入与AGI发生之间的关联。
材料与方法
本研究设计为一项前瞻性观察性研究，旨在评估ICU患者AGI与DF摄入的关联。研究报告符合STROBE（加强流行病学观察性研究报告）声明。研究方案经苏州大学附属第一医院伦理委员会批准（批号：2021174），并根据《赫尔辛基宣言》实施。
本研究纳入了2021年4月至2023年3月期间入住苏州大学附属第一医院16张床ICU的患者。患者入选标准为：（1）年龄≥18岁；（2）在ICU停留超过72小时；（3）通过口服、胃管或空肠造口管接受肠内营养（EN）。排除标准为：（1）因克罗恩病、溃疡性结肠炎或短肠综合征入院；（2）在ICU入院72小时内出院或死亡；（3）缺乏足够数据评估AGI等级。本研究中的知情同意程序严格按照伦理标准和参与者保护原则实施。
使用标准化的基本信息问卷收集每位患者的人口统计学和临床数据。人口统计学变量包括年龄、性别、教育水平和体重指数（BMI）。临床变量包括合并症、急性生理学和慢性健康状况评价II（APACHE-II）评分（ICU入院后24小时内）、支持性干预措施（血管升压药使用、机械通气和连续性肾脏替代治疗）以及接受的药物（镇痛药和镇静药）。
主要暴露定义为ICU入院前72小时内的平均DF摄入量，通过所有患者的详细饮食记录进行评估，并按喂养方式分层。AGI评估在ICU入院后第1、3和5天上午9:00进行。主要结局是第3天和第5天的AGI发生率。分级基于2012年ESICM建议，采用半定量量表（0至4级）评估AGI严重程度。为确保分级的一致性和可靠性，两名研究人员在研究开始前接受了标准化培训。
样本量估算基于AGI发生率，使用PASS软件（版本15.0）进行，设置如下：α = 0.05，检验效能 = 90%。采用双尾t检验。可接受的最小样本量为120例，假设脱落率为20%。
所有分析均使用SPSS 25.0进行。连续变量使用Shapiro-Wilk检验评估正态性。正态分布数据以均数±标准差（SD）表示，并使用方差分析（ANOVA）进行比较。非正态分布数据以中位数[P25, P75]表示，并使用Kruskal-Wallis H检验进行比较。分类变量以例数（百分比）表示，并使用卡方检验进行比较。使用有序逻辑回归检验DF摄入量与第3天和第5天AGI等级之间的关联。单变量分析中P < 0.05的协变量被纳入多变量模型。双尾P值<0.05被认为具有统计学显著性。使用R（v4.2.0）和ggplot2（v3.4.0）进行双轴可视化，以显示DF摄入量和AGI严重程度在ICU天数内的趋势。
结果
基本患者信息
研究共纳入184名ICU患者，包括122名（66.3%）男性和62名（33.7%）女性。年龄为62.57 ± 18.82岁。BMI为22.89 ± 3.49 kg/m2，细分如下：体重过轻12人（6.5%），正常124人（67.4%），超重30人（16.3%），肥胖18人（9.8%）。其中，56人（30.5%）具有高中或以上学历。104名（56.5%）患者接受机械通气，12名（6.5%）患者接受CRRT。82名（44.6%）患者使用血管活性药物，99名（53.8%）使用镇痛药物，84名（45.7%）使用镇静药物。
营养摄入
前三天DF累计摄入量为7.50 [0, 22.5]克，前五天累计摄入量为22.50 [8.46, 45.53]克。ICU入院前五天每日DF摄入量为4.50 [1.69, 9.11]克/天。
AGI发生率
第1天AGI发生率为95.6%，其中I级109例（59.2%），II级53例（28.8%），III级12例（6.6%）。第2天发生率为88.0%，I级95例（51.6%），II级55例（29.9%），III级12例（6.5%）。第3天发生率为77.7%，I级65例（35.3%），II级65例（35.3%），III级13例（7.1%）。第4天发生率为58.7%，I级55例（29.9%），II级44例（23.9%），III级9例（4.9%）。第5天发生率为51.1%，I级50例（27.2%），II级34例（18.5%），III级9例（4.9%），IV级1例（0.5%）。
DF摄入与AGI的关系
趋势图显示了DF摄入量和AGI严重程度在ICU天数内的变化。单因素分析显示，以下因素显著影响第3天AGI的发生：APACHE II评分、CRRT、第1天AGI的发生、前三天平均DF摄入量和总热量摄入。以第3天AGI为因变量，以上述因素为自变量进行有序逻辑回归分析。前三天平均DF摄入量与第3天AGI发生率呈负相关（OR 0.863, 95% CI: 0.771–0.967, P < 0.05）。
单因素分析显示，以下因素显著影响第5天AGI的发生：BMI、APACHE II评分、机械通气、CRRT、血管升压药、镇静药或镇痛药的使用、前三天平均DF摄入量和总热量摄入。以第5天AGI为因变量，以上述因素为自变量进行有序逻辑回归分析。前三天平均DF摄入量与第5天AGI发生率呈负相关（OR 0.823, 95% CI: 0.712–0.952, P < 0.05）。
讨论
尽管确切的推荐剂量因年龄和性别而异，健康成年人每天应至少摄入25克DF。ICU营养强调分阶段支持，以减轻分解代谢，同时最大限度地减少喂养不耐受、再喂养综合征和肠道缺血等并发症。虽然ASPEN/SCCM建议将10-20克/天的可发酵可溶性纤维作为腹泻患者的辅助治疗，但并未为无胃肠道症状的稳定患者提供常规使用的具体剂量。在实践中，纤维通常是逐渐引入并根据耐受性调整剂量的。ESPEN 2023 ICU指南未讨论DF，可能是由于证据空白和安全性优先考虑。在这项工作中，队列的平均每日DF摄入量从第1天到第5天逐渐增加。AGI的总发生率（所有等级合计）随时间逐渐下降，II-III级AGI的发生率在第3天达到峰值。根据有序逻辑回归分析，前三天平均DF摄入量与第3天和第5天AGI严重程度降低相关。
DF发酵产生SCFAs，可增强肠道屏障功能、调节免疫反应并有助于恢复肠道微生物群。然而，由于与血流动力学不稳定、动力异常和胃肠道转运受损相关的风险，DF在ICU患者中常常受到限制。ICU患者的早期DF摄入仍然存在争议。Koch等人进行的一项荟萃分析（涵盖20项研究，涉及1405名危重患者）发现支持纤维补充EN临床益处的“极低确定性证据”。Fu等人在ICU患者中进行了一项前瞻性队列研究，以探讨DF摄入与SCFA产生菌之间的关系。他们报告称，在129名ICU患者中，前72小时的中位DF摄入量为13.4克（排除未摄入纤维的患者后为27.3克）。
AGI是危重人群中的常见问题，其发生率很高。Yang等人发现，入住神经科ICU的98名脑血管疾病患者中，AGI发生率为90.8%。Shen等人回顾了一家地区大学医院综合ICU收治的178名患者的病历，发现92.13%的患者在第一周出现AGI。本研究中，第1天的AGI发生率甚至更高（94.60%），可能是因为许多患者在入院时存在血流动力学不稳定和/或接受机械通气，尽管AGI发生率随时间稳步下降。Zhong等人进行了一项前瞻性观察性研究，以检查ICU患者的AGI等级和结局。对于患有AGI的ICU患者，第3天与第1天的比较显示，14.56%的患者病情恶化，8.74%的患者病情改善。在我们的队列中，II级和III级AGI的合计发生率在第3天达到峰值，这可能与指南建议在ICU患者入院24-48小时内开始肠内营养有关。然而，在此早期阶段，许多患者经历急性生理应激、胃肠动力受损和吸收能力下降。这些因素，连同腹泻和腹胀等喂养不耐受症状，可能导致AGI严重程度的短暂升高。
目前关于DF摄入与ICU患者AGI之间关系的知识有限。Liu等人在一项前瞻性观察性研究中发现，与ICU入院前5天内DF摄入轨迹快速上升的患者相比，持续低或缓慢上升DF摄入轨迹的患者在第5天和第7天发生中度至重度AGI的风险显著更高。Berger和Hurni提出，DF对于减轻血流动力学稳定的ICU患者的AGI具有重要意义，并指出富含纤维的肠内营养因其在支持肠道微生物群、减少便秘和潜在预防胃肠道功能障碍方面的作用而日益被接受。Liu等人报告称，与接受标准肠内营养的重症急性胰腺炎ICU患者相比，早期接受补充低聚果糖（一种可溶性膳食纤维）的肠内营养的患者AGI评分显著降低，腹腔内感染更少，ICU住院时间更短，死亡率降低。此外，Fu等人报告称，对于ICU患者，前72小时较高的DF摄入与SCFA产生菌的相对丰度显著增加、肠球菌过度生长减少以及腹胀等胃肠道症状减少相关，且不会增加腹泻或其他不良事件的风险。
本研究中，ICU患者第3天急性胃肠损伤（AGI）的严重程度与APACHE-II评分以及第1天AGI的发生呈正相关。APACHE-II评分是评估成人ICU患者疾病严重程度的常用工具，评分越高表明病情越严重。Zhong等人也发现较高的APACHE-II评分与更严重的AGI相关。关于第1天AGI与ICU患者第3天AGI严重程度之间的相关性知之甚少，可能是因为第1天发生AGI的患者病情更重。我们还发现，ICU患者第5天AGI的严重程度与镇静药和血管活性药物的使用呈正相关。镇静药可能延迟胃排空并延长肠道转运时间，导致水和电解质吸收增加、致病菌过度增殖、胃肠道感染风险增高以及胃肠道屏障破坏，这些都是AGI恶化的因素。血管活性药物的使用提示血流动力学不稳定、循环功能障碍、胃肠道灌注减少、胃肠道缺血缺氧以及肠粘膜屏障损伤，这些都是AGI加重的因素。此外，血管活性药物可能直接损害胃肠道，因为高剂量的血管活性药物和正性肌力药，特别是儿茶酚胺，可能直接损害器官功能并引起免疫介导的损伤。
本研究有几个局限性。首先，它是在单一医疗中心进行的，其对更广泛ICU人群的普适性尚未确定。其次，由于资金限制和生化检测成本高昂，我们未客观测量肠粘膜损伤的生物标志物（例如，血清二胺氧化酶、D-乳酸），这可能会在AGI严重程度评估中引入偏倚。第三，尽管我们调整了关键的临床混杂因素，但ICU患者病情的固有复杂性和异质性意味着无法排除残留混杂。我们无法针对最终的多变量模型进行正式的效能分析，并且在观察性设计内无法完全控制所有潜在的混杂因素（例如，喂养耐受性、血流动力学不稳定、蛋白质和脂肪摄入）。总之，这些方法学限制了我们结论的稳健性。最后，虽然我们的研究结果提示早期DF摄入对AGI有潜在益处，但其潜在机制仍是推测性的。DF摄入和AGI改善的时间顺序不能排除反向因果关系或时间依赖性混杂。未来需要进行多中心、大样本的随机对照试验，并结合肠道特异性生物标志物，以验证当前发现并阐明连接DF摄入、SCFA产生和危重患者胃肠道完整性的因果通路。
结论
ICU入院后前三天较高的平均DF摄入量可能与第3天和第5天AGI严重程度降低相关，但由于本研究的观察性设计和潜在的未测量混杂因素，此结论仍是初步的。未来需要多中心、大样本、随机对照研究来确认早期DF摄入与AGI严重程度之间的关系。
