2024年6月12日發表於《新英格蘭醫學期刊》的研究《A Randomized Trial of Intravenous Amino Acids for Kidney Protection》，研究團隊針對接受心臟手術的成年患者，評估了靜脈輸注胺基酸對急性腎損傷（Acute kidney injury, AKI）的預防效果。在了解這篇研究的結論之前，讓我們來花點篇幅來介紹，為何胺基酸的輸注可能對於急性腎損傷是有幫助的。
胺基酸輸注有助於腎臟的機制探討
降低腎臟入球小動脈阻力
當輸注胺基酸時，腎臟入球小動脈的阻力會顯著降低，這直接導致了腎元血漿流量的增加。研究顯示，這種效應主要是由於胺基酸能夠誘導血管擴張，從而減少血管阻力，促進血液更順暢地流經腎元 [21]減少腎小管腎絲球回饋的活化
腎小管腎絲球回饋(Tubuloglomerular feedback)是腎臟自我調節的重要部分，通常通過監測遠端小管中的鹽分濃度來調節腎小球的過濾速率。在胺基酸輸注時，由於胺基酸促進了近曲小管和亨利氏環的鈉吸收，遠端小管中的鹽分濃度降低，這會抑制腎小管腎絲球回饋機制，進一步增強腎小球的過濾能力 [19]增加腎皮質一氧化氮合成酶活性
一氧化氮（NO）是一種重要的血管擴張劑，它在腎臟血液動力學中扮演關鍵角色。研究發現，胺基酸輸注能夠增加腎皮質一氧化氮合成酶（nNOS）的活性，進而提高一氧化氮的生成量。一氧化氮有助於擴張血管，降低血管阻力，這一過程在腎臟皮質區尤為明顯。胺基酸可引起的一氧化氮增加，進一步促進了腎元血漿流量的提升 [21]以上三種機制共同作用，使得胺基酸輸注能顯著增加腎元血漿流量，從而提升腎臟的過濾能力。理解這些機制，不僅有助於我們深入了解腎臟的功能調節，還能為相關治療措施提供理論基礎。
動物研究中胺基酸輸注對腎臟的影響
提高腎臟灌流
胺基酸輸注能夠增加腎臟的血液流量，即腎臟灌流。這主要是因為胺基酸能誘導血管擴張，減少血管阻力，從而促使更多血液流入腎臟。在動物實驗中，這種效應有被觀察到，且證實了胺基酸對腎臟血液動力學的正面影響。增加腎臟氧合
除了提高腎臟灌流，胺基酸輸注還能增強腎臟的氧合能力。由於血液流量增加，更多的氧氣被運送到腎臟組織，這對維持腎臟功能和健康至關重要。在動物研究中，科學家發現這一過程有助於改善腎臟細胞的代謝和功能。提升腎小球過濾率
腎小球過濾率（GFR）是衡量腎臟功能的重要指標。研究表明，胺基酸輸注能顯著提升GFR，這意味著腎臟在過濾血液和生成尿液方面的效率提高。這一效果可能是由於胺基酸引起的血管擴張和灌流增加所致。胺基酸輸注的影響：臨床研究結果
安全性
研究結果顯示，胺基酸輸注是安全的。心臟手術後的腎臟保護
在心臟手術後，腎臟功能可能會受到影響，導致急性腎損傷（AKI）。然而，研究發現，胺基酸輸注能顯著改善術後腎臟功能，減少AKI的發生率。這表明，胺基酸輸注對於這些高風險患者具有潛在的保護作用 [23]重症患者的生存益處
不僅如此，胺基酸輸注在重症病患中也展現出潛在的生存益處。研究顯示，在加護病房的病患中，胺基酸輸注不僅能夠改善腎臟功能，還有可能提高整體存活率。這些結果強調了胺基酸在重症治療中潛力。[24]這些初步研究結果顯示，胺基酸輸注對於改善腎臟功能具有益處，特別是在心臟手術後和重症病患中。這些發現為臨床應用提供了理論依據和支持，也顯示了胺基酸可作為預防 AKI 的潛在治療手段。[25]
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介入組別的介入方法
輸注配方：使用標準的L-胺基酸混合物（Synthamin 17 Electrolyte Free；Baxter Healthcare, Sydney, Australia），以42毫升/小時的速率持續輸注 。
輸注劑量：目標是每天攝入至少100克的蛋白質。這相當於每公斤理想體重每日2克的胺基酸總攝入量，最高不超過100克/天 。
輸注時機：在麻醉誘導後立即開始通過專用中心靜脈導管進行輸注。輸注在中心靜脈導管放置時開始，並持續至患者出院至普通病房為止 。
調整輸注速率：如果患者在加護病房期間開始任何形式的營養支持，則根據患者的實際體重和其他營養來源的蛋白質攝入量，調整胺基酸輸注速率，使總蛋白質攝入量達到每天2.0克/公斤 。
輸注期間：研究中的胺基酸輸注持續至患者出院或至加護病房出院為止。部分患者完成了72小時的最大輸注時間 。
研究重點主要發現：
- 研究結果顯示，胺基酸組的AKI發生率顯著低於安慰劑組。具體來說，胺基酸組有26.9%的患者發生AKI，而安慰劑組則有31.7%的患者發生AKI（相對風險為0.85；95%信賴區間為0.77至0.94；P值為0.002）。此外，胺基酸組的三級AKI發生率也較低（1.6% vs 3.0%；相對風險為0.56；95%信賴區間為0.35至0.87） 。
- 次要發現：在其他次要結果和不良事件方面，兩組之間沒有顯著差異。這顯示胺基酸輸注不僅在預防AKI方面有效，且沒有增加額外的風險 。
- 安全性：研究表明，胺基酸輸注在這些接受心臟手術的患者中是安全的，並未觀察到顯著的不良反應 。
這項研究支持在心臟手術患者中使用胺基酸輸注作為預防AKI的措施，由於AKI的嚴重性及重大手術後的高發病率，這項研究成果可考慮在臨床實踐中應用 。
臨床應用
這篇研究的個案數量多，結果具有重要的臨床意義，尤其是對於每年全球數以萬計的心臟手術患者來說，預防AKI的發生至關重要。AKI與高死亡率、延長住院時間和增加醫療費用密切相關，因此，胺基酸輸注的應用不僅能改善患者預後，還能減少醫療資源的消耗 。這項研究支持在心臟手術患者中使用胺基酸輸注作為預防AKI的措施，由於AKI的嚴重性及重大手術後的高發病率，這項研究成果可考慮在臨床實踐中應用 。
Reference:
- 主要研究: A Randomized Trial of Intravenous Amino Acids for Kidney Protection. N Engl J Med. 2024 Jun 12. doi:10.1056/NEJMoa2403769. PMID: 38865168.
- 其它引用文獻，為上述主要研究內的引用文獻，列點如下:
[19] Thomson SC, Vallon V, Blantz RC. Kidney function in early diabetes: the tubular hypothesis of glomerular filtration. Am J Physiol Renal Physiol 2004;286:F8-F15.[21] Yao B, Xu J, Qi Z, Harris RC, Zhang M-Z. Role of renal cortical cyclooxygenase-2 expression in hyperfiltration in rats with high-protein intake. Am J Physiol Renal Physiol 2006;291:F368-F374.
[22] Jufar AH, Evans RG, May CN, et al. The effects of recruitment of renal functional reserve on renal cortical and medullary oxygenation in non-anesthetized sheep. Acta Physiol (Oxf) 2023;237(4):e13919-e13919.
[23] Husain-Syed F, Emlet DR, Wilhelm J, et al. Effects of preoperative high-oral protein loading on short- and long-term renal outcomes following cardiac surgery: a cohort study. J Transl Med 2022;20:204-204.
[24] Zhu R, Allingstrup MJ, Perner A, Doig GS; Nephro-Protective Trial Investigators Group. The effect of IV amino acid supplementation on mortality in ICU patients may be dependent on kidney function: post hoc subgroup analyses of a multicenter randomized trial. Crit Care Med 2018;46:1293-1301.
[25] Pu H, Doig GS, Heighes PT, et al. Intravenous amino acid therapy for kidney protection in cardiac surgery patients: a pilot randomized controlled trial. J Thorac Cardiovasc Surg 2019;157:2356-2366.
