非糜烂性反流病患者食管阻抗基线与酸暴露、上皮细胞间隙的相关研究

刘贝妮，姚树坤，张艳丽，王 淼，杜时雨，刘 亮中日友好医院 消化内科，北京 0009；中国医学科学院 北京协和医学院研究生院，北京 00730

非糜烂性反流病患者食管阻抗基线与酸暴露、上皮细胞间隙的相关研究

刘贝妮1,2，姚树坤1,2，张艳丽1，王 淼1，杜时雨1，刘 亮1,2
1中日友好医院 消化内科，北京 100029；2中国医学科学院 北京协和医学院研究生院，北京 100730

目的通过对非糜烂性反流病(non-erosive reflux disease，NERD)患者的食管阻抗基线与酸暴露、上皮细胞间隙相关性分析，探讨食管阻抗监测评价食管黏膜屏障功能的临床应用价值。方法选取2013 - 2014年我院门诊的非糜烂性反流病患者46例和健康志愿者18例，行24 h食管pH +阻抗监测和胃镜检查。两项检查相隔1周。胃镜下活检食管下段组织2块，测量食管黏膜上皮细胞间隙。结果NERD患者的酸暴露时间显著高于健康对照组[4.1(0.2～0.6)% vs 0.4(1.0～5.3)%，P＜0.001]，食管远端阻抗基线值显著低于健康对照组[(2 943±759)Ω vs (3 968±1 076)Ω，P＜0.001]，食管上皮细胞间隙较健康对照组显著增宽[(1.01±0.20)μm vs (0.67±0.14)μm，P＜0.001]。NERD患者阻抗基线值与酸暴露呈负相关(r=-0.35，P=0.016)，与上皮细胞间隙呈负相关(r=-0.58，P=0.002)。结论NERD患者食管阻抗基线降低与酸暴露、上皮细胞间隙增宽有相关性，阻抗监测可用于评估食管黏膜完整性。

非糜烂性反流病；阻抗；食管上皮细胞间隙；酸暴露；食管黏膜

非糜烂性反流病(non-erosive reflux disease，NERD)是胃食管反流病的一个亚型，是指存在与反流相关的不适症状，但传统内镜下未见食管黏膜糜烂或破损[1]。研究证实，NERD患者食管黏膜仍存在一系列超微结构的改变，如上皮细胞间隙增宽(dilated intercellular spaces，DIS)等[2]。DIS目前被认为是食管黏膜屏障功能受损的一个指标，但其测量依赖于内镜下黏膜活检，难以在临床上广泛应用。食管阻抗监测主要用于测定各种形式的胃食管反流，但近年有学者研究发现，糜烂性食管炎患者的远端食管阻抗基线明显降低，阻抗基线与DIS存在相关性，提示食管阻抗与食管黏膜完整性之间可能存在相关性。本研究分析了NERD患者食管阻抗基线与食管酸暴露、上皮细胞间隙(epithelial intercellular space，ICS)的相关性，探讨临床应用食管阻抗监测评价远端食管黏膜屏障功能的价值。

对象和方法

1 研究对象 2013 - 2014年就诊于北京中日友好医院消化科门诊的NERD患者46例。入选标准：年龄18～70岁；具有典型反流症状，胃镜检查无明显异常；近7 d未服用过影响胃酸分泌的药物和胃肠动力药；无消化道器质性疾病和手术史；无系统性疾病继发的胃食管反流病。同时选取无胃食管反流症状的健康志愿者18例作为健康对照组。

2 研究方法 受试者分别接受食管24 h pH-阻抗监测和胃镜检查，两项检查相隔1周。受试者清晨空腹接受携式24 h食管pH-阻抗监测仪(Sierra Scientific Instrument，SSI)(美国)监测。将pH-阻抗电极经鼻置入食管，使pH测量点在食管下括约肌上缘5 cm，将记录仪悬挂于受试者身上，开始数据记录。监测期间，受试者保持平时的作息时间和饮食，并自行记录症状。监测结束后，记录仪数据传输入计算机系统，通过SSI软件分析相关指标。受试者于pH+阻抗监测结束1周后行胃镜检查，在齿状线上2 cm，食管前、后壁各取一块黏膜组织，以甲醛溶液固定、脱水、石蜡切片包埋，HE染色后行食管上皮细胞间隙测量。

3 食管阻抗基线和酸暴露时间测量 选择pH-阻抗监测的最末端阻抗值(阻抗环位于LES上缘上3 cm)进行测量[3]。于3 Pm、10 Pm、4 Am 3个时间点附近采集阻抗数据，避免采集点靠近吞咽或反流事件，计算上述3个时间点的平均值即为食管远端阻抗基线。用SSI软件分析24 h pH监测数据，包括DeMeester评分、酸暴露时间。

4 食管上皮细胞间隙测量 随机于1 000倍油镜下观察食管组织切片，选取棘层中胞核居中且核仁明显的细胞，每张切片用Olympus DP73图像采集系统随机拍摄10张照片，每张照片使用Image-Pro Plus software (IPP，Version 6.0，Media Cybernetics，USA)测量10个细胞间隙，任意两个测量位置之间的间距＞1 μm。每例均测量100个细胞间隙，计算均值，即为上皮细胞间隙[4]。

5 统计学方法 采用SPSS18.0对数据进行统计分析。符合正态分布的计量资料用±s表示，非正态分布的数据采用中位数和四分位数表示。根据数据分布特征分别进行Student't检验、方差分析、χ2检验。相关性分析采用Pearson相关分析，P＜0.05为差异有统计学意义。

结 果

1 一般资料 NERD组46例(男/女，18/28)，平均年龄(46.3±15.9)岁，BMI 23.0±3.1。健康对照组18例(男/女，7/11)，平均年龄(33.5±10.6)岁，体质量指数22.3±2.3。其中，NERD组和对照组年龄有差异(P＜0.01)，性别、BMI差异无统计学意义。

2 食管pH-阻抗监测分析 NERD组DeMeester评分6.5(3.0～13.5)，酸暴露时间4.1(1.0～5.3)%，均显著高于健康对照组的1.4(0.2～2.8)%和0.4 (0.2～0.6)%(P＜0.01)。NERD患者食管远端阻抗基线(2 943±759)Ω显著低于健康对照组的(3 968± 1 076)Ω(P＜0.001)。见图1。

3 食管上皮细胞间隙 NERD组25例，健康对照组18例接受食管黏膜活检。NERD患者的食管上皮细胞间隙(epithelial intercellular spaces，ICS)为(1.01±0.20)μm，健康对照组为(0.67±0.14)μm，两组差异有统计学意义(P＜0.001)。

4 食管AET、阻抗基线与ICS相关分析 NERD患者阻抗基线与AET呈负相关(r=-0.35，P=0.016，图2A)，而且阻抗基线与ICS也呈负相关(r=-0.58，P=0.002，图2B)。选出NERD患者中阻抗基线较低和较高者各6例，结果显示阻抗基线较低(＜2 621 Ω，＜25分位值，n=6)NERD患者ICS为(1.23±0.21)μm，阻抗基线值较高(＞3 574 Ω，＞75分位值，n=6)患者ICS为(0.85±0.10)μm，两者相比前者ICS增宽更明显(P=0.002)。

讨 论

NERD患者约占胃食管反流病患者的60%[5]，虽然在传统内镜下无明显黏膜损害，但其黏膜屏障功能受损已经得到公认。食管上皮细胞间隙增宽成为黏膜屏障功能障碍的一个标志，可能是该类患者症状产生的因素。有研究显示，NERD患者食管远端鳞状上皮细胞间隙明显增宽，细胞间隙与酸暴露、反流症状严重程度呈正相关[6]。Chu等[7]使用共聚焦激光显微内镜下测量食管上皮细胞间隙，发现NERD组ICS明显大于对照组。因此，DIS也可能成为评价NERD患者食管黏膜屏障功能受损的一个敏感客观的结构指标[8]。但是DIS评价需要黏膜活检，操作过程复杂，限制了其临床广泛应用。

食管阻抗-pH监测在临床上主要用于测量胃食管反流物的状态和性质，当没有反流或吞咽事件时，阻抗值处于基线状态，此时导管电极紧贴食管壁，阻抗基线值则反映的是食管壁本身的导电性能，与食管壁组织的生理状态相关。众所周知，食管上皮管腔面由排列紧密的复层鳞状细胞细胞膜、顶端连接复合物及细胞间隙共同组成[9]，能够抵御外界有害物质的侵袭[10]。研究发现，健康人的食管黏膜上皮具有较大的跨膜电阻[11-12]。Farré等[13]在兔食管酸灌注模型中研究发现,黏膜通透性与DIS负相关，且与阻抗基线值呈正相关；在健康人食管酸灌注时发现食管阻抗基线值出现降低且在一定时间内保持低水平，进一步提示酸暴露改变食管导电性而降低了阻抗值。Zhong等[14]发现糜烂性食管炎患者远端食管阻抗基线明显降低，提示食管阻抗基线与食管黏膜完整性相关。本研究发现，NERD患者食管ICS较健康对照者明显增宽，远端阻抗基线值较健康对照者明显降低，并且阻抗基线值与食管上皮ICS呈负相关，提示阻抗基线降低与NERD患者食管黏膜上皮屏障功能受损有关。

图 1 NERD组和对照组食管阻抗基线的比较Fig. 1 Esophageal impedance baseline in NERD patients and controls

图 2 A： NERD组阻抗基线与酸暴露时间负相关； B：NERD组阻抗基线与食管上皮细胞间隙负相关Fig. 2 A: Correlation of impedance baseline and AET in NERD patients (r=-0.35，P=0.016); B: Correlation of impedance baseline and ICS in NERD patients (r=-0.58, P=0.002)

目前尚不完全清楚食管黏膜完整性损伤的机制，一般认为与反流物刺激导致的炎症反应有关[15]。李飞跃和李岩[16]通过透射电镜观察发现，随着糜烂性食管炎的发展，黏膜厚度增加，上皮细胞间隙增宽，桥粒明显减少。Calabrese等[17]使用透射电镜研究NERD患者食管上皮细胞间隙，结果表明，无论是酸反流还是碱反流均可引起上皮细胞间隙增宽。细胞间隙增宽导致食管黏膜对离子的渗透性增加[18]。Woodland等[19-20]证实食管黏膜暴露于弱酸或酸性溶液时，有胃部烧灼感症状的患者食管跨膜电阻值降低更为显著，推测酸通过炎症反应导致上皮结构损伤，进而影响上皮通透性和导电特性，使得阻抗基线值降低[21-22]。

本研究在国内首次探讨NERD患者食管阻抗基线值与酸暴露、DIS的相关性，结果发现阻抗基线与酸暴露、DIS均呈显著负相关。也就是说，阻抗基线值与酸暴露相关，并伴随上皮细胞间隙增宽等微观结构损伤的出现，提示阻抗基线值的变化在一定程度上反映食管黏膜的损伤情况。

综上所述，本研究初步显示食管阻抗基线值可反映食管黏膜屏障功能受损、低阻抗值与长时间酸暴露相关、酸通过食管炎症反应导致上皮细胞间隙增宽等变化，而这些结构上的损伤最终反映在食管黏膜上皮阻抗基线值的变化上。本研究的临床意义在于通过无创和操作简单的食管阻抗监测间接反映和评估NERD患者食管黏膜屏障功能受损情况，但由于NERD患者和健康对照者存在年龄差异，且两组阻抗基线值有重叠，其对于NERD的黏膜屏障功能评估的标准和界值尚需深入的临床和基础研究。

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Correlation between esophageal impedance baseline, acid exposure and epithelial intercellular space in NERD patients

LIU Beini1,2, YAO Shukun1,2, ZHANG Yanli1, WANG Miao1, DU Shiyu1, LIU Liang1,2
1Department of Gastroenterology, China-Japan Friendship Hospital, Beijing 100029, China;2Graduate School, Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College, Beijing 100730, China

YAO Shukun. Email: janetzyl@aliyun.com; ZHANG Yanli. Email: yao_sk@163.com

ObjectiveTo assess the clinical application value of impedance monitoring in the evaluation of mucosal barrier function by correlation analysis between esophageal impedance baseline and acid exposure, epithelial intercellular spaces (ICS) in patients with non-erosive reflux diseases (NERD).MethodsA total of 46 NERD patients admitted to China-Japan Friendship Hospital from 2013 to 2014 and 18 healthy controls were enrolled in the study. All patients bad underwent 24 h pH-impedance monitoring and gastroendoscopy one week apart. Two biopsies were taken from the distal esophageal walls and ICS was quantified by histochemical technique.ResultsPatients with NERD had longer acid exposure time [4.1 (0.2 - 0.6)% vs 0.4 (1.0 - 5.3)%, P＜0.001], lower impedance baseline of distal esophagus [(2 943±759)Ω vs (3 968±1076)Ω, P＜0.001] and wider ICS [(1.01±0.20)μm vs (0.67±0.14)μm, P＜0.001] than controls. Baseline impedance was negatively correlated with AET (r=-0.35, P=0.016) and ICS (r=-0.58, P=0.002) in NERD patients.ConclusionThe decrease of distal esophageal impedance baseline in NERD is associated with acid exposure and dilated intercellular spaces. Impedance monitoring can be used to assess esophageal mucosal integrity.

non-erosive reflux disease; impedance; intercellular spaces of esophageal epithelium; acid exposure; esophageal mucosa

R 571

A

2095-5227(2015)03-0204-04

10.3969/j.issn.2095-5227.2015.03.002

时间：2014-12-12 10:55

http://www.cnki.net/kcms/detail/11.3275.R.20141212.1055.004.html

2014-10-10

国家科技部“十二五”支撑计划(2014BAI08B02)

Supported by the National Key Technology R&D Program of the Ministry of Science and Technology of People's Republic of China(2014BAI08B02)

刘贝妮，女，在读博士。研究方向：食管动力疾病的诊断和治疗。Email: liubeini@gmail.com

张艳丽，女，博士，副主任医师。Email: janetzyl@aliyun. com；姚树坤，男，博士，主任医师。Email: yao_sk@163.com