肝功能不全是临床常见病症，患者常伴随氨基酸代谢紊乱，特别是支链氨基酸（BCAAs）水平的异常，严重影响患者的营养状态和预后。近年来，研究发现 BCAAs 在肝功能不全的代谢特点及其病理生理作用中扮演着重要角色。
本文讨论了 BCAAs 的生理作用、肝病患者 BCAAs 代谢改变的机制以及 BCAAs 的补充策略，旨在为更加合理地使用 BCAAs 提供依据。
BCAAs 包括异亮氨酸、亮氨酸和缬氨酸，是构成蛋白质的必需氨基酸，在蛋白质合成及能量代谢中起着关键作用。
研究表明[1]，BCAAs，特别是亮氨酸能够通过激活 mTOR（哺乳动物雷帕霉素靶蛋白）信号通路，促进蛋白质的合成（图 1）。这种作用对于保持肌肉质量、促进恢复及改善运动表现至关重要。
在细胞代谢中，BCAAs 不仅作为氨基酸的组成部分，还作为能量的来源，尤其是在长时间的运动或饥饿状态下，BCAAs 的氧化代谢会显著增加，成为主要的能量供给来源之一[2]。BCAAs 能够通过转氨基化反应生成相应的支链酮酸（BCKAs），并进一步参与三羧酸循环（TCA 循环），为细胞的能量代谢提供支持[3]。
此外，BCAAs 在调节血糖水平、促进胰岛素敏感性方面也有重要的作用，尤其在心力衰竭等疾病背景下，BCAAs 的代谢失调与疾病的发展密切相关[1,4]。
图 1 BCAA 诱导白蛋白合成的分子机制[1]
随着慢性肝病的进展，长期禁食与胰岛素抵抗会促使肌细胞启动糖异生作用，这一过程利用 BCAAs 作为合成谷氨酰胺和丙氨酸的原料[3]。另一方面，在健康人体内，约半数氨通过肝脏尿素循环代谢，另一半则在骨骼肌的谷氨酰胺合成系统中完成代谢（该系统通过将氨与谷氨酸结合形成谷氨酰胺）（图 2A)。由于肝病患者的机体对氮代谢产生氨的解毒能力显著下降，此时未被肝脏代谢的氨，便转由骨骼肌中的谷氨酰胺合成系统进行代谢（图 2B)。在骨骼肌中，支链氨基酸与 α-酮戊二酸共同作用，可将支链氨基酸转化为谷氨酸及支链羧酸。谷氨酰胺合成系统利用谷氨酸与氨基酸转氨酶反应生成谷氨酰胺。因此，骨骼肌中的谷氨酰胺合成系统代偿增加，导致支链氨基酸消耗增加，最终使血清中支链氨基酸水平下降[5]。这是导致支链氨基酸水平降低的主要因素。
图 2 氨代谢通路示意图。图 A：在正常人中，胃肠道产生的氨由肝脏和骨骼肌以 1:1 的比例进行解毒。图 B：在肝硬化患者中，由于肝脏解毒氨的能力受损，骨骼肌的氨解毒量会代偿性增加[5]。
BCAAs 作为肝功能不全患者营养干预的重要组成部分，其临床应用策略对改善肝功能影响较大。
根据现有的研究[6]，口服给药比静脉给药更有效，应优先考虑；早期停用支链氨基酸会降低获益，因此应首选长期补充；口服支链氨基酸的最低剂量为 12g /d 比低剂量更有效，这与欧洲指南中推荐的 0.25 g/kg/d 的剂量接近[7]。该剂量范围内的 BCAAs 能够有效提升血浆中 BCAA/芳香族氨基酸（AAA）比值，促进氨的解毒代谢，减轻肝脏负担，改善患者营养不良和肌肉萎缩状况，增强免疫功能，从而显著改善临床预后[6]。
需要注意的是，BCAAs 补充疗法具有一定的局限性[5]。BCAAs 含有氮，晚期肝硬化患者服用 BCAAs 同样会导致血氨浓度升高。原因是 BCAAs 在骨骼肌谷氨酰胺合成系统中参与氨解毒，从而降低血氨浓度，但是产生的谷氨酰胺随后在胃肠道和身体其他部位代谢再次产生氨。这意味着氨可以在器官之间安全地转移，但是体内氨的总量却不会减少。
肝硬化患者中，缺锌的发生率高达 90%。鸟氨酸转氨基甲酰基酶是一种锌酶，在尿素循环中起着至关重要的作用，肝硬化患者补锌治疗可以显著降低血氨水平。Miho 等[8]的对照研究发现在 5~6 个月的治疗期间，BCAAs 与锌联合使用比单独使用 BCAAs 更能改善肝硬化患者的氮代谢紊乱，提示我们对于肝功能不全患者，补锌治疗同样是降低血氨的重要方案。
BCAAs 是参与血氨代谢的重要物质，补充 BCAAs 可以改善肝性脑病和肌肉减少症的临床病程，而且几乎没有副作用。晚期肝病的成年患者应考虑给予 BCAAs，特别是在伴有肝性脑病和肌肉减少症的患者中。
此外，锌缺乏导致的氨代谢能力显著下降，进而引发慢性肝病患者蛋白质代谢紊乱也被证实，提示补锌治疗的疗效。
然而，几个重要的问题，比如 BCAAs 的最佳治疗持续时间以及要维持的目标血浆范围仍然需要更多的研究去解决。
本文仅供医疗从业人士参考
首发：丁香园消化时间
投稿：gulujun@dxy.cn
题图来源：站酷海洛