深入了解腸腎軸及其對貓狗慢性腎病管理的影響
發表於《獸醫雜誌》2024年8月的論文，探討犬貓的慢性腎衰竭(CKD)利用腸腎軸研究發病原因與治療理論機制。目前已知當腸道菌叢失調除了可以觀察到腸道菌組成改變，導致營養吸收與代謝異常，造成尿毒症毒素累積、胺基酸、膽汁酸、脂肪酸代謝混亂，這些狀況造成腎功能異常和全身性發炎。在獸醫研究領域(特別是貓科研究)，研究結果支持了透過腸道菌改變與代謝調整作為CKD治療目標方向，包含飲食管理、益生菌、吸附劑、解決便祕，進而恢復代謝平衡與維持腎功能。
犬貓慢性腎衰竭(CKD)是犬貓常見的疾病，在台灣也是犬貓五大死因之一，現行的治療方案多以症狀治療為主，並透過處方飲食控制與醛固酮阻斷劑(維持血壓、體液平衡，降低心腎負擔)，但CKD的疾病演變與病因的多樣性，需要透過更了解病理成因與優化管理來維持CKD犬貓的正常生理機能，腸腎軸的研究已逐步成熟，並提供犬貓CKD的新照護策略。
腸腎軸理論是探討腸道菌叢、腸道屏障功能、腸道菌代謝產物與腎臟功能的交互作用機制。在人的CKD研究，腸道菌叢失衡和腸道菌代謝產物改變是疾病的顯著表徵。這種腸道狀況改變會影響增加心血管疾病、腸道上皮屏障受損、全身性發炎與尿毒症毒素累積，進而導致腎功能惡化。在獸醫研究也發現類似的生理變化，特別是CKD貓研究。因此，透過策略性干預CKD犬貓的腸道健康，可能降低尿毒症毒素累積，特別是硫酸吲哚酚(IS)和硫酸對甲酚 (pCS)，但各個研究計畫的成效有許多不同。
腸道菌叢與宿主有許多交互作用機制，腸道好菌與壞菌的代謝產物與免疫系統的建立和維持、有效營養吸收、腸道屏障的維護、短鏈脂肪酸 (SCFA) 和維生素 B12等必需營養素的合成、膽汁酸的轉化以及防禦入侵的病原微生物均有關連。
CKD和腸道菌叢失衡有顯著相關，隨著病程的改變腸道益生菌的比例明顯降低，腸道壞菌的比例明顯上升。CKD患者體內的氨濃度明顯增加。其他可能造成CKD腸道菌失衡的因素包含經常使用抗生素和磷酸鹽結合劑、飲食變化(例如：纖維攝取量降低)。
在2019年和2023年研究犬貓的糞便菌叢變化，CKD 2-4期貓的糞便出現菌叢失調，但在CKD1-4期狗的糞便並沒有出現類似現象，但幾種菌叢的變化與CKD變化相關，包括克雷伯氏菌屬和梭菌屬的豐度較高，以及瘤胃球菌屬的豐度較低。
★尿毒症毒素
目前已鑑定出有多達100多種尿毒症毒素，很多是由腸道菌代謝產生的，人的研究顯示這些毒素很難被身體處理，會隨腎小球過濾率(CFR)下降逐步累積。這類毒素蛋白質很難透過常規血液透析過濾清除。肌酐酸(CREA)、血液尿素氮(BUN)、對稱二甲基精氨酸(SDMA)是常見的尿毒症毒素，可作為CFR間接指標。水溶性化合物三甲胺N-氧化物 (TMAO) 和蛋白質結合化合物IS 、吲哚乙酸(IAA)、 pCS和苯乙酸 (PAA)，這些尿毒症毒素可能會對CKD患者產生嚴重的疾病風險，包括心血管疾病、損害免疫功能、促進全身發炎、加劇肌肉無力和萎縮、內皮功能障礙和腎臟纖維化，最終導致 CKD 惡化。
主要的腸道尿毒症毒素（TMAO、IS、IAA、pCS 、PAA）起源於結腸。三甲胺來自飲食膽鹼、肉鹼和甜菜鹼的微生物代謝，被吸收到門脈血中，然後在肝臟中轉化為三甲胺氧化物(TMAO)。結腸中的芳香族胺基酸被微生物代謝為酚類化合物對甲酚、吲哚類化合物吲哚和IAA以及PAA。吲哚和對甲酚被吸收進入門脈循環，並主要在肝臟中代謝為蛋白質結合尿毒症毒素IS和pCS。 IAA 和 PAA無需進一步修飾即可進入門脈循環。
腸道菌叢失調和尿毒症毒素的產生導致緊密連接蛋白的流失和腸道屏障的破壞，從而增加腸道通透性。這會導致尿毒症毒素和前驅物的洩漏增強，以及腸道細菌和內毒素到全身循環中，從而引發全身性發炎。小腸蛋白質消化不良會讓結腸內細菌代謝毒素增加。便秘可能會延長糞便在結腸中的滯留時間，從而導致尿毒症毒素的積聚。正常的 CKD 患者相比，出現便秘的 CKD 患者的血清 pCS 和 IAA 濃度往往較高。
在獸醫學中，研究最廣泛的腸道尿毒症毒素是IS。多項研究已證實，患有 CKD 的貓會在體循環中積聚 IS。雖然健康貓和 CKD 貓的血清 pCS 濃度沒有顯著差異，但在患有 CKD 的貓中觀察到的 pCS 濃度最高。與貓類似，患有 CKD 的狗的 IS 濃度高於健康狗。在貓和狗中，IS 都與疾病進展有關。
★糞便脂肪酸
可能被 CKD 破壞的微生物群的其他代謝物是脂肪酸。短鏈脂肪酸是由厭氧菌（例如雙歧桿菌、酪酸球菌屬、糞桿菌屬、羅斯氏菌屬）產生的，這些厭氧菌定植於遠端小腸和結腸的黏液層中。短鏈脂肪酸由直鏈 SCFA 醋酸、丙酸和丁酸以及支鏈 (BCFA) SCFA異戊酸和異丁酸組成。直鏈 SCFA 是複雜多醣（例如不可消化的膳食纖維、 #紅藻多醣 等）發酵產生的主要產物，是腸道和整體宿主健康所必需的重要營養素。這些 SCFA 為宿主提供了多種益處，對 CKD 患者尤其有益。它們的益處包括調節腸道腔內 pH 值、發揮抗發炎作用、促進上皮緊密連接的組裝、幫助脂質和葡萄糖代謝以及調節血壓。
BCFA 僅佔SCFA總產量的一小部分，是由結腸中的支鏈氨基酸（纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸）的微生物發酵產生的，主要由擬桿菌屬和梭菌屬發酵產生。支鏈脂肪酸以及結腸中蛋白質發酵的其他產物被認為對腸道有害，因為它們會引起發炎並降低腸道蠕動。糞便 BCFA 濃度受高蛋白飲食攝取的影響，因此 BCFA 被視為結腸蛋白質發酵的指標產物。在 CKD 患者中，糞便 SCFA 濃度隨著腎功能的下降而降低，與產生 SCFA 的細菌數量較少有關，並且與血漿 pCS 呈負相關。
一項研究比較了健康貓和患有 CKD 的貓糞便中直鏈 SCFA 和 BCFA 的濃度，發現患有 CKD 的貓糞便中 BCFA異戊酸的濃度更高。這種增加在患有 IRIS 3 期和 4 期 CKD 的貓中尤其明顯。此外，在體檢時表現出肌肉萎縮的 CKD 貓的糞便中 BCFA 濃度比患有 CKD 但肌肉質量正常的貓更高。然而，健康貓和 CKD 貓的糞便中 SCFA 濃度並沒有觀察到差異。
★次級膽酸
初級膽汁酸（主要是膽酸和鵝去氧膽酸）是肝臟從膽固醇產生的膽汁的主要成分，並與牛磺酸或甘氨酸結合。在消化過程中，膽汁從膽囊釋放到十二指腸，幫助吸收脂溶性維生素和脂質。大部分結合膽汁酸在迴腸中被吸收並被肝臟回收，但約有 5% 進入結腸。在結腸中，結合膽汁酸被產生膽鹽水解酶的細菌（包括梭菌、腸球菌、雙歧桿菌、乳桿菌）去結合，然後被厭氧菌（主要是梭菌屬）脫氫，變成次級膽汁酸脫氧膽酸、石膽酸和熊去氧膽酸。患有 IRIS 2-4 期 CKD 的貓糞便中次級膽汁酸 UDCA 的濃度低於健康貓。
★飲食管理
減少CKD 患者的蛋白質攝取是人類醫學和獸醫學的慣例。獸醫學中的這種做法可以提高患有 CKD 的貓和狗的生存率。增加可溶性纖維的飲食攝取（無論是透過添加飲食配方或透過益生元補充）也是減少尿毒症毒素累積的一種策略。對於患有 CKD 的犬貓，與單獨餵食腎臟治療飲食相比，餵食含有高可溶性纖維的腎臟治療飲食可降低尿毒症毒素的血漿濃度。
飲食中蛋白質的限製程度仍是一個爭論的話題，尤其是對於貓而言，因為它們是專性食肉動物，對蛋白質的需求比狗和人類更高。研究表明，老年貓可能比年輕貓需要更多的蛋白質。此外，據觀察，患有 CKD 的貓的體重、體況評分和肌肉質量會隨著時間的推移而下降。對患有 CKD 的貓進行成功的飲食管理的一個關鍵概念是維持足夠的熱量攝入，並餵食含有高度易消化和完整蛋白質來源的改良蛋白質飲食，以防止蛋白質營養不良並維持體重。患有 CKD 的貓的飲食蛋白質建議包括仔細管理飲食蛋白質水平，以最大限度地減少尿毒症毒素的產生，同時保持體重。
蛋白質能量消耗（PEW）是指一種營養不良狀態，其特徵是體內蛋白質和能量儲備的消耗，是由蛋白質分解代謝增加、營養不良、尿毒症毒素和發炎引起的。 CKD 患者因嚴重的肌肉萎縮、體重減輕、虛弱、疲勞、傷口癒合不良和免疫功能受損而患有 PEW。必需胺基酸不能由人體合成，必須透過飲食來取得。與健康對照組相比，CKD 患者從飲食中吸收胺基酸的能力較差。腸道蛋白質吸收不足，導致糞便中必需胺基酸的流失，導致CKD 患者出現胺基酸缺乏。
★便秘
便秘是末期 CKD 患者的主要胃腸道臨床症狀。一項針對貓的糞便模式的研究表明，患有 CKD 的貓排便次數較少。一項回顧性研究表明，患有 CKD 的貓因便秘到急診室就診的風險增加。CKD 患者便秘的根本原因可能是水分平衡功能障礙和胃腸蠕動不規律。由於腎臟失去有效濃縮尿液的能力，導致慢性亞臨床脫水，身體會透過從結腸重新吸收水分來進行補償。低血鉀症和使用磷酸鹽結合劑等因素也可能導致便秘。便秘的治療策略可能包括解決脫水和電解質失衡、飲食調整、補充可溶性黏性纖維(例如，車前子殼 #紅藻多醣)。、使用滲透性糞便軟化劑和使用促動力劑。除了臨床影響之外，便秘還可能導致其他不良後果，並且是腸腎軸的典型例子。便秘使微生物有更多時間將芳香族氨基酸轉化為結腸中的尿毒症毒素前體。便秘的 CKD 患者血清中的 pCS 和IAA濃度高於糞便評分正常的患者。
紅藻益勝PLUS是透過紅藻多醣和專利益生菌組合來進行腎臟機能保健，在長達將近4年的動物醫院使用案例，是少數僅透過保健食品輔助能幫助腎衰犬貓，快速恢復食慾與提升自主喝水量，維持較佳的精神活動狀態。
紅藻益勝PLUS是透過腸腎軸理論在犬貓腎衰竭照護上提供另一種非藥物支持照護的保健輔助食品。特別在肌酐酸、尿素氮、SDMA的指數控制上提供獸醫師與飼主明確的輔助照護效果。甚至在腫瘤專科動物醫院看到低劑量化療引起的腎毒性上，SDMA也能看到指數的控制。
特別要注意幾個市售產品的成分可能對犬貓腎衰竭有不良影響。左旋肉鹼在研究中顯示在腎衰3-4期可能出現TMAO毒素明顯增加，因此要留意左旋肉鹼攝取量不可過量。降磷的產品可能增加便祕的狀況產生，讓尿毒症毒素累積狀況惡化的風險增加。
由於腎衰竭的成因複雜，未來希望能有更多腎衰竭病理因素的研究，能有更好的犬貓腎衰竭照護策略。
