D-乳酸酸中*
医院重症医学科尤荣开
D-乳酸酸中*(D-lacticacidosis)又称D-乳酸中*脑病(D-lacticencephalopathy),常会表现运动失调,步态不稳与意识改变等症状。是一种特殊的代谢性酸中*,会造成高阴离子隙的代谢性酸血症(highaniongapmetabolicacidosis)。常发生于小肠切除或绕道手术后产生短肠综合征(shortbowelsyndrome)的病患,尤其是在口服大量的碳水化合物(carbohydrate)之后。D-乳酸酸中*病的发生率可能比想象中高,尤其是在无明显代谢性酸血症的原因之下,平时诊断少,主要是临床医师对本病认识不足,而且大部分的实验室无法检测D-乳酸,因此临床医师的高度警觉对于诊断是很重要的。
D-乳酸与L-乳酸为同分异构物,两者会经由D-乳酸去氢酶(D-lactatedehydrogenase)及L乳酸去氢酶(L-lactatedehydrogenase)代谢成丙酮酸(pyruvate),而人类并不具有D-乳酸去氢酶,人体是经由D-2-氢氧基酸去氢酶(D-2-hydroxyaciddehydrogenase)将D-乳酸代谢成丙酮酸(图10-10-1)。
图10-10-1D乳酸的生成与代谢机制
在正常人体内D-乳酸之生成非常有限,内源性是经由丙酮醛化的途径(methylglyoxalpathway)来生成D-乳酸,但某些肠道菌异常增生时,可将肠内的碳水化合物发酵而产生D-乳酸。其它外源性的D-乳酸可来自腹膜透析的透析液、林格氏液、以及一些腌制食品。丙烯二醇(propyleneglycol)则可藉由肠道菌发酵或是组织中丙酮醛化的途径来生成D-乳酸,因此有丙烯二醇中*的病例报告,其血中D-乳酸高达mmol/L。当D-乳酸产生时,人体在肝,肾有D-2氢氧基酸去氢酶(D-2-hydroxyaciddehydrogenase)将D-乳酸代谢成丙酮酸。D-2氢氧基酸去氢酶在肝肾功能异常者会减少,也会被草酸(oxalate)与酸性环境抑制。正常肠道菌会将乳酸转化成短链脂肪酸,但在肠道pH值较低时,乳酸产生会增加而短链脂肪酸会减少,加重肠道pH值之下降,而一些会制造D-乳酸之菌种,如酦酵性乳酸菌(lactobacillusfermenti)、嗜酸性乳酸菌(lactobacillusacidophilus)与链球菌(streptococcus)在酸性环境也较会增生。
另外某些口服抗生素与益生菌素(probiotics),会减少一般肠道菌而增加乳酸菌,如SMZ、新霉素和会产生D-乳酸的益生菌都有在短肠症候群病患产生D-乳酸中*的病例。醋酸(acetate)与丁酸(butyrate)这类有机酸会直接代谢成乙酰辅甲A(acetylCo-A)而抑制丙酮酸去氢酶(pyruvatedehydrogenase),造成丙酮酸堆积,丙酮酸是乳酸之前身,因而增加血中L与D-乳酸。
维他命B1(thiamine)缺乏时也会降低丙酮酸去氢的功能,影响代丙酮酸代谢而增加血中乳酸。
有些学者认为D-乳酸中*的产生需要较慢的大肠蠕动,让肠道菌有足够的时间将醣类发酵成D-乳酸,但不少病例报告并不完全支持此理论。
有些病例在合并有腹泻的情形下发生。正常人代谢D-乳酸的速率为1.5mmol/kg/h,因此一个小肠吸收不良70公斤的人,在24小时内仍可代谢克的糖类(kcal),但若相同数量的糖类在短时间内进入大肠,则代谢速率会不够,而产生D-乳酸中*。因此少量多餐,不要在短时间内食用大量糖类,也可避免短肠综合征的病人产生D-乳酸中*。
D-乳酸酸中*很早就被知道会发生于反刍动物,第一个被报导的人类病例是在年,病患是一位成年人,儿童的第一位被发现病例则是在年,两例都有短肠症候群。
出现脑病的可能机制:一般代谢性酸中*即使在pH值很低时,通常也不会有脑部症状。D-乳酸中*脑病机制,目前有几个理论。首先,D-乳酸可穿过血-脑障蔽(blood-brainbarrier),进而影响脑部,另外脑中的D-2-氢氧基酸去氢酶(人体代谢D-乳酸的酶)含量较低,使得D-乳酸不易代谢。由于D-乳酸浓度与神经学症状的严重度不成比例,而且正常人注射D-乳酸使血中浓度上升时,并不会产生神经学异常,所以有人认为醣类在大肠内发酵产生大量D-乳酸,同时会产生其它*素,例如硫醇(mercaptans),乙醛(aldehydes),乙醇(alcohol)及胺(amines)等等,在大肠中一起被吸收,而造成神经学症状。丙酮酸去氢酶会被酸性环境抑制而让丙酮酸无法产生乙酰辅A(AcetylCo-A)与三磷酸腺苷酸(ATP),进而影响神经传导物质的制造。小脑中只有少量的丙酮酸去氢酶,会让丙酮酸堆积,丙酮酸会负回馈抑制D-2氢氧基酸去氢酶,造成D-乳酸不易代谢,因此使得小脑相关的症状特别明显。
D-乳酸堆积的促发因素包括以下几个方面。
1.产生D-乳酸之肠道菌存在。
2.小肠对于易发酵的醣类吸收不良,使其大量的存在大肠中而发酵成D-乳酸。
3.将D-乳酸转化成短链脂肪酸的正常肠道菌减少(例如大肠杆菌减少)。
4.某些抗生素(如SMZ)或益生菌素(如含有乳酸菌的表飞鸣)。
5.肠道中的酸性环境。
6.外来的D-乳酸,例如食物、林格氏液、腹膜透析的透析液。
7.D-2氢氧基酸去氢酶减少或被抑制,使得D-乳酸不易被代谢。
8.肾脏功能不全及体液容积不足。
9.维他命B1(thiamine)缺乏。
D-乳酸酸中*的常见症状包括:共济失调,步态不稳,构音困难,定向力丧失,精神障碍,谵妄,昏睡,疲劳,记忆减退,头昏,眩晕,乏力,头痛,恶心,呕吐,大便次数增加等。症状持续时间、发生频率是易变的,常可自行消失。本病的症状均是些常见的、非特异性临床表现,往往未能引起医师的注意和识别,或归于其他疾病来解释。
1.血D乳酸浓度D乳酸大于3mmol/L。血中D-乳酸浓度常在有神经症状时才升高,神经症状缓解后则快速下降,因此抽血的时间点也很重要。D-乳酸浓度通常在晚餐后最高而在早餐前最低。D-乳酸必须用D-乳酸去氢试剂(D-lactatedehydrogenaseassay)来检验,一般的化验室无法提供此试剂。
2.动脉血气分析pH值下降,阴离子间隙增高。有时D-乳酸中*阴离子间隙正常,因为近端肾小管的钠-L-乳酸共同运送器(Sodium-L-lactatecotransporter)无法将D-乳酸重新吸收,导致D-乳酸快速的排至尿液。D-乳酸也会排至粪便中造成正常阴离子隙。也有文献认为尿中D-乳酸升高及血中D-乳酸正常的病患,若有典型临床表现,亦可诊断D-乳酸中*。
3.血渗透压升高。
在短肠症候群或小肠吸收不良的病人,如果出现不明原因的高阴离子间隙代谢性酸中*,同时又并有神经学症状时,尤其是小脑的症状,必须强烈怀疑D-乳酸中*。
诊断D-乳酸酸中*要排除其他原因造成的高阴离子间隙代谢性酸中*和其它神经学症状的成因,例如检测血中的乳酸与酮体,看是否有乳酸中*或酮症酸中*。急性或慢性肾衰竭造成的尿*症也要考虑,若血中渗透压(osmolalgap)升高,须小心甲醇(methanol)或乙烯二醇(ethyleneglycol)中*。也要询问病史是否有使用水杨酸(salicylate)或三聚乙醛(paraldehyde)。
1.降低D-乳酸的产生措施首先要停止口服或管灌的碳水化合物(特别是单糖类),将-D乳酸的来源移除,泡菜等富含D-乳酸的食物也要避免,糖类可由静脉补充,直到神经学症状缓解。
2.纠正酸中*补充碳酸氢钠与点滴注射来矫正酸血症,及足量的容积补充以增加肾脏排出D-乳酸,但须避免使用林格式液,因为其中含有L-与D-乳酸。但临床证明疗效不确。
3.口服不被肠道吸收的抗生素口服不被肠道吸收抗生素,可杀死产生D-乳酸的耐酸性肠道菌。一般使用新霉素mg,tid;万古霉素mg,qid;克林霉素mg,tid或四环素mg,tid。可配合粪便培养菌种的敏感性试验来决定。但要使用多久则无定论。
4.补充维他命B1则可帮助丙酮酸去氢的功能正常发挥。
5.血液透析在非常严重的D-乳酸中*,乳酸超过10mmol/L,就有血液透析治疗指征,笔者血透10余例,均收到良好的疗效。
6.低草酸饮食另外草酸会抑制D-2-氢氧基酸去氢酶而减低D-乳酸代谢,许多短肠症候群的病人大肠吸收草酸的量会增加,易产生草酸钙结石与伤害肾功能,造成D-乳酸排除减少,所以低草酸饮食也是被建议的。
7.停用D-乳酸的益生菌会产生D-乳酸的益生菌要停用,例如表飞鸣与益腹宁皆含有嗜酸性乳酸菌。至于乳酸菌(LGG)只会产生L-乳酸,被认为应可使用。
8.对症治疗以改善脑代谢、预防脑水肿和控制脑症状为治疗目的,可对症使用胞二磷胆碱、甘露醇和镇惊止痉药物,
9.手术介入若是饮食控制与药物治疗后,D-乳酸中*仍然常常复发,则可能要考虑手术介入。
空回肠分流术前要充分清除肠内容,可用新霉素口服或灌肠,以抑制产D-乳酸的有害菌株。注意纠正低钾血症、预防肠胀气,促使肠蠕动尽早恢复正常。
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