肾脏是一个用来过滤毒素的重要器官,主要的功能是排泄废物及调节水分与电解质,维持机体电解质平衡,此外还有内分泌功能。当肾脏发生病变,就可能诱发尿毒症、贫血及酸中毒等一系列严重危害机体健康的问题。慢性肾病(chronic kidney disease,CKD)是一种肾功能障碍,可导致较高的病死率和致残率[1]。CKD的发病因素复杂多样,肾小球硬化、肾间质纤维化和肾小管萎缩是CKD的主要病理基础。CKD由全身性疾病或慢性中毒所引起,如心力衰竭、原发性全身性高血压、高血压肾动脉硬化症、糖尿病、痛风、低钾血症肾病、肝硬化及慢性中毒等[2]。
患CKD的猫存在3个月以上的单侧或双侧肾脏结构和功能异常的慢性疾病,该病会造成动物永久性肾脏损伤,且不可逆[3]。猫CKD在不同年龄阶段都有可能发生[4],但常发于老龄猫[5]。CKD是持续性的疾病,临床调查显示,CKD患病率随着年龄的增加而增大,12岁以上的猫患病率高达28%[6],并且该病是造成猫死亡的主要疾病之一。在所有年龄阶段的猫中,CKD的患病率为1.0%~3.0%,且CKD严重时可发展为慢性肾衰竭(chronic renal failure,CRF)。由于CKD是一种慢性进行性疾病,一旦发病只能通过饮食营养管理和对症治疗来减缓病程进展,延长宠物寿命。猫饮食的营养结构与CKD直接相关,本文就猫饮食的营养结构管理对CKD患猫的影响及相关研究进展进行综述,以期为猫CKD的科学研究提供参考,为今后猫CKD的预防和治疗提供思路。
1 水分与猫CKD
因此,猫CKD的预防和治疗都需要让猫保持充分的水分摄入。让猫多喝水能降低猫因缺水而生病的概率,可以在日常管理中常换新鲜水,多个地点摆放水,以及在饮食中增加罐头、生骨肉等湿粮的饲喂频率。
2 蛋白质与猫CKD
蛋白质进入身体转化为能量的过程会产生含氮废物氨,这一有潜在毒性的废物由肾脏负责过滤,经尿液排出,因此许多宠物主人和医生对“高蛋白质会造成肾脏负担”这一概念深信不疑。猫蛋白质需求是通过氮平衡试验研究的,即氮的丢失与摄入是平衡的。对于健康猫,基于干物质计算饲粮的粗蛋白质含量,美国饲料管理协会(AAFCO)建议生长期或繁殖期的猫饲粮中粗蛋白质含量最低为30%,成年期最低为26%。摄入蛋白质的种类和数量是否是发生肾脏疾病的危险因素在过去的一个世纪有很大争议。但对于健康的猫而言,高蛋白质可以诱发猫肾脏疾病的假设并没有科学依据,食用高蛋白质饮食并不会对健康的宠物肾脏产生负面效果[11]。并且研究表明,年龄较大(>13岁)的猫能量需求可能会增加,严重的蛋白质限制可能会导致肌肉组织的丧失;所以健康猫预防CKD不是限制猫饮食中蛋白质的含量,而是要根据猫实际年龄阶段和身体需求给予适量高品质的蛋白质[12]。对于患有CKD的猫,有动物模型显示低蛋白质摄入量会导致入球小动脉的收缩,降低肾小球内压力;而高蛋白质饮食会扩张入球小动脉,增加肾小球内压力。而长时间的肾小球高滤过会损伤残余肾功能[13]。因此,低蛋白质饮食可以通过影响肾素对入球小动脉的调节降低肾小球内压力,减轻尿毒症相关代谢并发症和保护残存肾单位功能,延缓CKD病程,减轻症状[14]。但盲目的给患有CKD的猫减少蛋白质摄入是不可取的,CKD老年患猫对蛋白质和脂肪的消化率降低[15],这时蛋白质摄入不足可能会导致肌肉质量的大量损失,使CKD老年猫丧失大量体组织,进而增加早亡几率。猫CKD病例中,总是建议限制饮食中蛋白质含量,限制蛋白质的最初原因是减少血液中氨的产生以及肾小球性蛋白尿,控制氨的产生可以防止血氨症的出现,并且一定程度延缓尿毒症的进程。当血氨维持在安全范围内,高质量的蛋白质对病患是有益的,蛋白质的质量标准可以参考其生物学价值即“BV值”。当猫血氨指标超过80 mg/dL(28.6 mmol/L),同时肌酐指标超过2.5 mg/dL(221 μmol/L)时,控制蛋白质的摄入可以减少肾脏的负担,限制蛋白质的主要目的是为了降低血氨指标,目标是将血氨降低到60 mg/dL(21.4 mmol/L)以下[16]。猫肾脏饮食通常每100 kcal含有6~7 g蛋白质(高于成年猫建议的每100 kcal含有5 g蛋白质[17],但低于维持饮食中常见的每100 kcal含有9~10 g蛋白质)。限制蛋白质含量并不等于给予的蛋白质含量可以低于NRC的最低标准。蛋白质限制应随着肾脏机能的丧失逐步的进行[18]。
3 磷与猫CKD
磷是身体必须的重要矿物质元素之一,许多食物都含有磷,身体可以通过肾脏有效调节体内的磷水平。高膳食磷含量是包括人类在内,很多物种的死亡危险因素,在对猫的研究中,大量证据表明,过度摄入磷是成年猫患CKD的原因之一。一项持续4周的研究中,13只健康成年猫被喂食过量磷(860 mg/MJ代谢能)与喂食平衡对照组饮食的猫(5.6 g/kg DM)进行比较,结果证明,摄入过量可利用磷会导致猫肾脏损害或功能障碍[19]。另一项持续了28周的试验中,同样给成年猫喂食高磷含量,低钙磷比的食物,甚至直接出现了B超肾回声的改变,肾滤过率降低,血清肌酐浓度上升和肾结石的形成[20]。虽然高无机磷的摄入和猫CKD的因果关系尚未达成共识,但是多项试验表明,过度的摄入磷元素,可能对猫患CKD造成决定性影响。所以在猫日常饮食中严格控制磷的摄入是预防猫CKD的手段之一,成年猫的磷安全上限为2.5~3.5 g/Mcal[21]。
研究表明,如果一只猫患上了CKD,肾脏调节磷元素的能力就会逐渐丧失,所以大多数慢性肾衰猫会出现高磷血症[22],高磷血症与肾脏疾病发病风险呈正相关。减缓身体的磷负担是治疗CKD的首要目标[23]。猫如果被确诊为CKD,就需要限制食物中磷的摄入,减轻肾脏负担,并预防病情进一步发展为继发性甲状旁腺亢进及高磷酸盐血症。随着肾脏过滤磷能力的降低,CKD猫血液中的磷元素大量聚积,长此以往,就可能诱发甲状旁腺亢进。当血液中的磷不断升高,破坏钙磷平衡后,为了使得身体内钙磷比例保持平衡,甲状腺旁腺会释放激素,把骨骼中的钙质抽出以保持钙、磷比例平衡。这一结果不仅会造成猫骨骼疏松,并且分解离析出的矿物质会进一步增加肾脏的负担[24]。
饮食调整是控制磷摄入的重要手段,在猫CKD的早期就需要限制摄入相对高磷含量的食物来控制血磷水平,磷广泛存在于动物体内,尤其是骨骼和内脏的矿物质,如肉制品、奶制品和鱼都有很多的磷(表1 )。通常,食品中磷的构成,主要由3部分组成,分别是有机磷、无机磷以及植物中含有极少部分的磷。尽管各个饲料协会规定了商业食品中磷的最低含量和钙磷比(1:1~2:1),却没有规定钙磷的上限具体是多少,包括对于有机磷与无机磷的占比的规定及信息的披露也是缺乏相关要求的,不同饲料原料制作的猫粮含磷量大不相同,如果猫粮中使用过于富含磷但廉价的原材料,如低质量肉骨粉或是大量动物内脏,这时候饲粮中磷含量则会飙升。所以,在日常管理中,CKD猫要减少高磷含量的食材,如内脏、生骨骼。
表1 磷元素和蛋白质含量简表Table 1 Brief table of phosphorus and protein contents |
| 项目 Items | 磷 Phosphorus/ (mg/g) | 蛋白质 Protein/% |
|---|---|---|
| 蛋清 Albumen | 0.15 | 10.90 |
| 蛋黄 Yolk | 3.90 | 15.86 |
| 鸡肉 Chicken | 1.78 | 17.44 |
| 瘦牛肉 Lean beef | 1.92 | 20.85 |
| 猪里脊 Pork tenderloin | 2.16 | 21.20 |
| 三文鱼 Salmon | 2.00 | 19.84 |
如果猫是处于CKD的晚期,想要达到理想的血磷指标,靠低磷饮食远远不够,还需要使用磷元素结合剂。磷元素结合剂不仅可以进一步控制血磷,防止身体吸收太多的磷[25],中和身体各部分的磷,减低肾脏压力;还可以让没有尿毒症危险的CKD猫放心摄入一些优质、高利用率的动物蛋白质,这对整体健康非常重要,可有效避免肌肉组织萎缩、体重下降以及内源性蛋白质丧失等引起的早亡并发症。
4 维生素D与猫CKD
猫在CKD过程中缺乏维生素D,同样会导致肾脏继发性甲状旁腺功能亢进症(secondary hyperparathyroidism,SHPT),这是猫CKD晚期最常见的矿物质疾病[26],肾功能下降引起1,25-二羟基-维生素D缺乏,降低胃肠道对钙的吸收。在对人的研究中,SHPT可以导致钙从骨骼中释放增加,尿钙排泄减少[39]。猫不能通过阳光照射在体内合成足够的维生素D,必需从食物中获取[40⇓-42]。对于维生素D缺乏的慢性肾衰竭患者,建议提供维生素D补充物,如钙剂和维生素D合剂。对动物有价值的维生素D一般为维生素D2和维生素D3,前者存在于一些真菌中,后者广泛存在于动物性食物中[29,38],而猫只能利用维生素D3转化[30,43]。纵观人类医学,肾病患者补充维生素D类似物已经被广泛应用,希望以后在猫CKD诊疗研究中,补充维生素D疗法能带来惊喜。基于干物质计算饲粮的维生素D含量,AAFCO建议,生长期或繁殖期含量最低为750 IU/kg,成年期含量最低为500 IU/kg,最高不超过10 000 IU/kg。健康猫可以根据日常饮食中摄入的维生素D含量决定是否额外补充富含维生素D的食物、宠物保健品等,CKD猫需要根据宠物医生根据病情设计的肾病饮食管理进行治疗,注意基于干物质计算饲粮的维生素D含量最高不超过10 000 IU/kg。
5 盐与猫CKD
高钠饮食摄入会对人体健康产生有害影响,所以对猫粮中钠含量增加或减少的潜在影响表示担忧。没有足够的数据来确定患有心脏病或肾病的猫的适当钠摄入量,此外,对健康的青年猫和老年猫的研究表明,在中长期内摄入高达740 mg/MJ代谢能的膳食钠水平,没有出现肾或心脏功能损害的迹象[44]。严重的钠限制可能会增加肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS)的激活,增加钾的排泄,这可能对CKD患者有害。盐的主要成分是氯化钠,钠、氯、钾是体液中的关键电解质,猫需要经食物摄入才能维持正常的生理机能。根据AAFCO建议,以干物质为基础计算猫饲粮中的钠含量最低为0.2%,氯含量最低为0.3%,钾含量最低为0.6%。
对人来说,长期的高盐饮食与高血压、心脏疾病、肾脏疾病、胃黏膜损伤乃至胃部肿瘤的产生都有联系。但有研究表明,对于猫而言,提高盐份摄入对猫结石有何具体影响还不确定,但结果来看得结石的几率会下降。高盐饮食有利于猫多饮水,反而减少了一些疾病的发生。患有肾病的人类饮食建议低钠,但这方面对于猫而言一直饱受争议,甚至有研究发现低盐不利于猫肾脏健康,并且会加剧猫CKD的风险[45]。研究表明,给猫吃低盐饮食会刺激醛固酮激素的分泌,会让RAAS持续活跃[46],这是一个调节体液平衡,保持电解质平衡的复杂系统,其中的醛固酮,作用之一就是保留体内的钠,排出体内的钾。RAAS长期活跃会增加肾脏负担,诱发肾损伤,让已有的肾损伤加剧。也有研究表明,提高盐摄入对减少肾病猫RAAS刺激有益,在没有出现高钠血症的前提下,猫得了CKD,增加盐的摄入也许有益[38],但CKD猫具体该摄入多少盐比较理想目前还没有答案。美国NRC猫饲养标准中的安全上限是每1 000 kcal含0.3 g钠,换算为猫粮,每千克含盐2.66~2.90 g都算是安全范围,所以对于健康猫而言,在控制量的前提下摄入盐也是预防CKD的途径之一。
6 ω-3脂肪酸与猫CKD
ω-3脂肪酸作为必需脂肪酸主要从饮食中获得,特别是鱼油,它们是健康饮食的重要组成部分,还可能对炎症和心血管疾病高风险患者具有治疗作用[47]。研究表明,CKD患者血液中的ω-3脂肪酸水平明显低于普通人群,这可能是由于食物摄入量较低以及炎症、营养物质吸收不良和代谢变化造成的[48]。有人提出,鱼油中的二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid,EPA)改变了类二十碳烯酸的代谢,导致血管舒张介质的产生增加,促炎性类二十碳烯酸的产生减少,这些变化有利于肾功能[49]。Valle Flores等[52]研究发现,口服补充ω-3脂肪酸可以显著降低血液透析CKD患者的炎症标志物浓度,并且能够证明,在CKD患者的日常饮食中包含天然来源或ω-3脂肪酸补充剂可以改善他们的总体状况。有试验证明,每天服用1.8 g EPA和1.2 g二十二碳六烯酸(DHA)治疗2年,对抑制肾脏疾病恶化有重要作用[51]。
因此,健康猫为预防疾病的发生,在日常饮食中应保证必需脂肪酸的充分摄入,尤其是动物源性的必需脂肪酸,如鱼油中的多不饱和脂肪酸。对于CKD患猫,为改善患猫的生活质量并降低死亡率,ω-3补充剂也是CKD饮食治疗方案不可缺少的一部分。
7 小结
CKD作为老年猫的常见疾病,如今临床发病率越来越高,CKD的预防要从日常饲养管理做起,如让猫补充充足的水分,摄入充足的高质量蛋白质,防止摄入过量的磷,保证机体不缺乏维生素D和必需脂肪酸,保证摄入适量的盐等;除此之外,要保证每年给猫定期体检,尤其是老年猫,遵循预防大于治疗的原则,可以最大程度降低猫CKD的患病率。
CKD确诊时宠物大多已经处于病程中后期,临床上尚无治疗CKD原发病的特效药物[56]。猫CKD治疗的目标是延缓肾功能受损的过程,延长寿命,提高生活质量。目前,猫CKD的治疗集中于对症治疗和饲养管理2方面,其中饲养管理与CKD预后效果紧密相关,所以CKD的饲养管理就更加重要。猫CKD饮食管理主要包括水分、蛋白质、磷、维生素D、盐的摄入量的控制以及ω-3脂肪酸的补充。合理的饮食营养结构有助于延缓CKD病程的进展,实施管理方案的过程中宠物主人扮演了重要角色。兽医必须与宠物主人进行良好的沟通,将CKD的病程特点和预后情况向宠物主人交代清楚,根据CKD的分期进行个体化饮食管理设计,饲养管理作为CKD管理的重要组成部分会越来越引起重视,如何建立更好的饲养管理体系,改善患猫生存质量和降低死亡率是未来研究的课题。