吳莎莎,楊 帥,沈 超,王宗強(qiáng),吳紅棟
珠海市人民醫(yī)院/暨南大學(xué)附屬珠海醫(yī)院急診醫(yī)學(xué)部,廣東珠海 519000
膿毒癥是臨床常見的急危重癥,全球每年新增約3 150萬例膿毒癥患者,530萬例患者面臨死亡威脅[1]。隨著老齡化、腫瘤發(fā)病率增加、侵入性操作增加,我國膿毒癥發(fā)病率和病死率呈逐年增加趨勢[2]。膿毒癥可導(dǎo)致多器官受累,其中急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)是膿毒癥常見并發(fā)癥之一,可明顯加重患者病情,增加患者病死率[3]。炎癥瀑布反應(yīng)、氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的肺泡-毛細(xì)血管內(nèi)皮屏障通透性破壞是ARDS的主要病理基礎(chǔ)。可溶性尿激酶型纖溶酶原激活物受體(suPAR)屬于纖溶酶原激活物系統(tǒng),被認(rèn)為是一種穩(wěn)定的炎癥標(biāo)志物,參與感染、慢性疾病、腫瘤等多種疾病發(fā)病過程[4]。前B細(xì)胞克隆增強(qiáng)因子(PBEF)是一種新型促炎因子,可激活下游炎性反應(yīng)通路,促使炎癥因子釋放,破壞肺泡上皮和肺毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能,導(dǎo)致急性肺損傷[5]。血管內(nèi)皮鈣黏蛋白(VE-Cad)是參與內(nèi)皮細(xì)胞連接的最重要黏附分子,在維持血管內(nèi)皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)和完整性方面具有重要作用[6]。本研究擬探討suPAR、PBEF、VE-Cad水平與膿毒癥所致ARDS患者病情、其他幾項炎性反應(yīng)指標(biāo)和預(yù)后的關(guān)系,旨在為臨床病情評估、預(yù)后預(yù)測提供參考。
1.1一般資料 選擇2018年7月至2020年6月本院收治的80例膿毒癥所致ARDS患者納入ARDS組。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)膿毒癥診斷參考《中國膿毒癥/膿毒性休克急診治療指南(2018)》[3];(2)ARDS診斷按照歐洲危重病醫(yī)學(xué)會擬定的ARDS診斷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行[7];(3)入住重癥監(jiān)護(hù)病房(ICU)治療,住院時間大于72 h。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)心力衰竭或液體過負(fù)荷引起的呼吸衰竭,肺挫傷、嚴(yán)重?zé)齻?、重癥胰腺炎等其他因素引起的ARDS;(2)合并肺癌、肺栓塞、肺結(jié)核、慢性阻塞性肺疾病等肺部疾病;(3)合并血液系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)疾病。另選擇同期本院收治的178例住院期間未發(fā)生ARDS的膿毒癥患者納入對照組,均排除肺部相關(guān)疾病,包括呼吸衰竭、肺癌、肺栓塞、肺結(jié)核、慢性阻塞性肺疾病等。兩組研究對象一般資料比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),具有可比性,見表1。本研究所有研究對象或其直系親屬均簽署知情同意書,且本研究獲得本院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)。
表1 ARDS組與對照組一般資料比較
組別n感染類型[n(%)]泌尿系統(tǒng)感染導(dǎo)管相關(guān)血流感染腹腔感染其他膿毒癥分級[n(%)]一般膿毒癥膿毒癥休克ARDS組8046(57.50)53(66.25)28(35.00)12(15.00)40(50.00)40(50.00)對照組17898(55.06)102(57.30)50(28.09)36(20.22)95(53.37)83(46.63)t/χ20.3801.8421.2500.9950.163P0.5380.1750.2640.3190.686
1.2方法 所有研究對象于入院當(dāng)天上午空腹?fàn)顟B(tài)下采集外周靜脈血5 mL,注入真空采血管,經(jīng)3 000 r/min離心10 min(離心半徑10 cm),分離血清保存于—80 ℃超低溫冰箱??焖俳鈨鲅鍢?biāo)本,采用ALISEI全自動酶標(biāo)儀應(yīng)用酶聯(lián)免疫吸附試驗法檢測血清suPAR、PBEF、VE-Cad水平,試劑盒購自北京科美東雅生物技術(shù)有限公司。雙抗體夾心酶聯(lián)免疫吸附試驗法檢測血清C反應(yīng)蛋白(CRP)、降鈣素原(PCT)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)水平,試劑盒購自上海藍(lán)基生物科技有限公司,儀器為Model 550酶標(biāo)儀,儀器購自美國伯樂生命醫(yī)學(xué)產(chǎn)品有限公司。所有操作均按試劑盒說明書嚴(yán)格執(zhí)行。
1.3觀察指標(biāo) 比較ARDS組與對照組入住ICU 24 h內(nèi)序貫器官衰竭評估(SOFA)評分、急性生理與慢性健康狀況Ⅱ(APACHE Ⅱ)評分,以及suPAR、PBEF、VE-Cad、CRP、PCT、IL-6水平。根據(jù)入院24 h氧合指數(shù)(PaO2/FiO2),對ARDS組患者進(jìn)行ARDS分級,分為輕度(PaO2/FiO2:201~300 mm Hg)、中度(PaO2/FiO2:101~<201 mm Hg)、重度(PaO2/FiO2:<101 mm Hg)[7],比較不同ARDS分級患者的血清suPAR、PBEF、VE-Cad水平。 追蹤膿毒癥所致ARDS患者入院28 d內(nèi)預(yù)后情況,分為生存組和死亡組,并對膿毒癥所致ARDS患者預(yù)后進(jìn)行單因素分析及多因素Logistic回歸分析。
2.1ARDS組與對照組各項評分及指標(biāo)比較 ARDS組APACHE Ⅱ評分、SOFA評分及血清suPAR、PBEF、VE-Cad、CRP、PCT、IL-6水平均高于對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2。
表2 ARDS組與對照組各項評分及指標(biāo)比較
2.2不同ARDS分級患者血清suPAR、PBEF、VE-Cad水平比較 ARDS組不同ARDS分級患者的血清suPAR、PBEF、VE-Cad水平比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。血清suPAR、PBEF、VE-Cad水平在輕度、中度、重度患者間依次升高,兩兩比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表3。
表3 不同ARDS分級患者血清suPAR、PBEF、VE-Cad水平比較
2.3血清suPAR、PBEF、VE-Cad水平與其他幾項炎性反應(yīng)指標(biāo)及評分的相關(guān)性 ARDS組血清suPAR、PBEF、VE-Cad水平與APACHE Ⅱ評分、SOFA評分及CRP、PCT、IL-6水平均呈正相關(guān)(P<0.05)。見表4。
2.4影響膿毒癥所致ARDS患者預(yù)后的單因素分析 80例膿毒癥所致ARDS患者入院28 d內(nèi)死亡31例(38.75%),存活49例(61.25%)。兩組年齡、性別、體質(zhì)量指數(shù)、基礎(chǔ)疾病、感染部位比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。死亡組APACHE Ⅱ評分、SOFA評分、膿毒癥休克比例及血清suPAR、PBEF、VE-Cad、CRP、PCT、IL-6水平高于存活組,機(jī)械通氣時間、ICU住院時間長于存活組,臟器衰竭個數(shù)多于存活組,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。死亡組ARDS分級以重度為主,存活組以輕度、中度為主,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表5。
2.5影響膿毒癥所致ARDS患者預(yù)后的多因素Logistic回歸分析 以膿毒癥所致ARDS患者28 d存活情況為因變量(賦值:0=存活,1=死亡),以膿毒癥分級(賦值:0=嚴(yán)重膿毒癥,1=膿毒癥休克)、機(jī)械通氣時間、ICU住院時間、臟器衰竭個數(shù)、APACHE Ⅱ評分、SOFA評分、ARDS分級(賦值:1=輕度,2=中度,3=重度)、suPAR、PBEF、VE-Cad、CRP、PCT、IL-6為自變量,建立Logistic回歸模型。結(jié)果顯示ARDS分級(重度)、高APACHE Ⅱ評分及高水平CRP、PCT、suPAR、PBEF、VE-Cad是膿毒癥所致ARDS患者不良預(yù)后的危險因素(P<0.05),見表6。
表4 血清suPAR、PBEF、VE-Cad與其他幾項炎性反應(yīng)指標(biāo)及評分的相關(guān)性
組別n感染類型[n(%)]泌尿系統(tǒng)感染導(dǎo)管相關(guān)血流感染腹腔感染其他膿毒癥分級[n(%)]一般膿毒癥膿毒癥休克ARDS分級[n(%)]輕度中度重度死亡組3120(64.52)23(74.19)11(35.48)4(12.90)10(32.26)21(67.74)3(9.68)6(19.35)22(70.97)存活組4926(53.06)30(61.22)17(34.69)8(16.33)30(61.22)19(38.78)12(24.49)19(38.78)18(36.73)t/χ21.0201.4280.0050.1756.3738.964P0.3130.2320.9420.6760.0120.011
組別n機(jī)械通氣時間(x±s,d)ICU住院時間(x±s,d)臟器衰竭個數(shù)(x±s,個)suPAR(x±s,ng/mL)PBEF(x±s,ng/mL)死亡組315.12±1.2611.24±2.352.42±0.3215.35±4.0510.42±0.75存活組493.15±0.769.65±2.111.98±0.2013.57±2.438.30±1.21t/χ28.7343.1427.5892.468.739P<0.0010.002<0.0010.016<0.001
組別nVE-Cad(x±s,ng/mL)APACHE Ⅱ 評分(x±s,分)SOFA評分(x±s,分)CRP(x±s,mg/L)PCT(x±s,ng/mL)IL-6(x±s,ng/L)死亡組319.05±1.0926.72±3.0617.53±2.0146.28±2.0314.90±2.46352.43±18.94存活組494.59±1.1721.76±4.1913.97±2.7139.49±3.4912.22±2.43301.85±30.49t/χ217.0495.7066.2959.8194.7838.309P<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001
表6 影響膿毒癥所致ARDS患者預(yù)后的多因素Logistic回歸分析
續(xù)表6 影響膿毒癥所致ARDS患者預(yù)后的多因素Logistic回歸分析
膿毒癥是一種常見的致命疾病,膿毒癥所致ARDS會明顯增加患者住院時間[8]。目前,缺乏有效的預(yù)防和救治措施,臨床治療以對癥支持治療為主,盡管近年來對ARDS相關(guān)分子機(jī)制研究不斷深入,對ARDS患者的通氣策略不斷改進(jìn),但是其病死率仍居高不下[9]。目前,臨床對膿毒癥所致ARDS患者的病情和預(yù)后的評估通常參考APACHE Ⅱ評分、SOFA評分及臨床癥狀等因素,但均存在一定主觀性,依賴醫(yī)生經(jīng)驗,因此評估難度較大。由于膿毒癥介導(dǎo)的炎癥瀑布反應(yīng)、氧化應(yīng)激反應(yīng),可誘導(dǎo)肺泡-毛細(xì)血管內(nèi)皮屏障通透性改變并導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)損傷,進(jìn)而造成ARDS,因此,與炎性反應(yīng)和內(nèi)皮功能相關(guān)的指標(biāo)可能具有評估膿毒癥所致ARDS病情和預(yù)后的功能。
suPAR是尿激酶型纖維酶原激活物受體的可溶形式,通過與配體尿激酶型纖溶酶原激活物結(jié)合介導(dǎo)纖溶酶原活化、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、黏附轉(zhuǎn)移細(xì)胞等[10]。本研究發(fā)現(xiàn),suPAR水平在膿毒癥所致ARDS患者中明顯升高,且隨著ARDS分級的升高而升高,與APACHE Ⅱ評分、SOFA評分及CRP、PCT、IL-6水平呈正相關(guān)。CHEN等[11]研究指出suPAR與膿毒癥所致ARDS患者APACHE Ⅱ評分、SOFA評分及CRP、TNF-α、IL-1β、IL-8水平呈正相關(guān),suPAR是膿毒癥所致ARDS的獨立預(yù)測因子。結(jié)合本研究結(jié)果,說明suPAR參與膿毒癥患者肺損傷過程,推測suPAR參與膿毒癥所致ARDS可能的機(jī)制為在炎性反應(yīng)刺激下,小氣道上皮細(xì)胞中suPAR呈高表達(dá),suPAR表達(dá)增加促使大量炎性反應(yīng)細(xì)胞釋放,并驅(qū)使單核細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等在肺部浸潤,加重肺部炎性反應(yīng)損傷。其次,血管外纖維蛋白沉積和纖溶異常是ARDS主要表現(xiàn),suPAR可能通過促使肺纖維化參與ARDS病情進(jìn)展。WANG等[12]報道顯示,suPAR高表達(dá)還可能誘導(dǎo)氣道上皮細(xì)胞發(fā)生間質(zhì)轉(zhuǎn)化形成成纖維細(xì)胞或肌成纖維細(xì)胞,促使慢性非阻塞性肺疾病患者肺纖維化進(jìn)程。 GEBOERS等[13]也報道,suPAR通過復(fù)雜分子信號通路、基因表達(dá)模式參與小氣道纖維化和肺氣腫等發(fā)病機(jī)制。
PBEF是一種具有多種生物學(xué)作用的細(xì)胞因子,PBEF表達(dá)可激活下游炎癥因子和趨化因子表達(dá),擴(kuò)大炎性反應(yīng),并能抑制中性粒細(xì)胞凋亡,延長炎性反應(yīng)時間,進(jìn)而破壞肺泡-毛細(xì)血管屏障,導(dǎo)致急性肺損傷[14]。目前,關(guān)于PBEF與ARDS的報道多為基礎(chǔ)研究,缺乏臨床研究。本研究發(fā)現(xiàn)PBEF在膿毒癥所致ARDS患者中明顯升高,說明PBEF同樣參與了膿毒癥患者急性肺損傷過程,相關(guān)分析表明,PBEF與CRP、PCT、IL-6呈正相關(guān),說明PBEF水平過高可能誘導(dǎo)炎癥因子釋放,發(fā)揮協(xié)同作用機(jī)制。動物研究顯示,PBEF可促使TNF-α、IL-1β等炎癥因子釋放,加劇ARDS大鼠肺組織損傷[15]。PBEF通過多種途徑參與ARDS過程,PBEF可激活下游Toll樣受體4、P38/促分裂素原活化蛋白激酶信號通路、轉(zhuǎn)錄激活因子3等,調(diào)控炎性反應(yīng),促使炎癥介質(zhì)合成,擴(kuò)大炎性反應(yīng),進(jìn)而誘導(dǎo)肺泡-毛細(xì)血管屏障通透性增加及肺泡上皮細(xì)胞凋亡,最終導(dǎo)致ARDS的發(fā)生[5]。抑制PBEF可減輕肺組織氧化應(yīng)激和炎性反應(yīng)[16]。
VE-Cad是血管內(nèi)皮細(xì)胞黏附連接的特異性鈣黏蛋白,特異性表達(dá)于內(nèi)皮細(xì)胞,具有調(diào)控血管通透性、增生、新生血管形成等作用,在維持血管內(nèi)皮細(xì)胞極性和完整性方面發(fā)揮重要作用[17]。本研究發(fā)現(xiàn),VE-Cad在膿毒癥所致ARDS患者中也明顯升高,與APACHE Ⅱ評分、SOFA評分呈正相關(guān),說明VE-Cad同時參與了膿毒癥肺損傷發(fā)病和進(jìn)展。相關(guān)分析顯示,VE-Cad與炎性反應(yīng)指標(biāo)呈正相關(guān),可能原因為膿毒癥炎性反應(yīng)過程中,炎性反應(yīng)指標(biāo)刺激VE-Cad胞內(nèi)羥基末端和連環(huán)蛋白磷酸化,導(dǎo)致其與連環(huán)蛋白聯(lián)合體解聚,破壞細(xì)胞連接,增加血管通透性,進(jìn)而導(dǎo)致肺血管屏障受損[18]。而抑制VE-Cad表達(dá)可抑制炎性反應(yīng)相關(guān)蛋白、趨化因子表達(dá),改善微血管內(nèi)皮細(xì)胞通透性[19]。以上結(jié)果提示在膿毒癥炎性反應(yīng)刺激下VE-Cad表達(dá)增加,進(jìn)而誘導(dǎo)了ARDS的發(fā)生。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),在膿毒癥所致ARDS患者中,死亡組suPAR、PBEF、VE-Cad水平高于存活組,影響膿毒癥所致ARDS患者預(yù)后的多因素Logistic回歸分析結(jié)果顯示,高水平suPAR、PBEF、VE-Cad是膿毒癥所致ARDS患者不良預(yù)后的危險因素,說明持續(xù)高水平suPAR、PBEF、VE-Cad可能預(yù)示著不良臨床結(jié)局的發(fā)生。分析原因為suPAR、PBEF過度合成和釋放,促使CRP、PCT、IL-6產(chǎn)生,進(jìn)而介導(dǎo)炎癥瀑布反應(yīng),在炎性反應(yīng)刺激下VE-Cad大量合成,加劇肺血管內(nèi)皮損傷,導(dǎo)致富含蛋白液體滲漏至肺組織間隙,引起肺水腫,影響肺通氣和換氣功能,PaO2/FiO2下降,進(jìn)而加劇病情進(jìn)展,導(dǎo)致不良結(jié)局發(fā)生。本研究中多因素Logistic回歸分析顯示,高APACHE Ⅱ評分是膿毒癥所致ARDS患者不良預(yù)后的危險因素。APACHE Ⅱ評分是評估危重病患者預(yù)后的常用敏感指標(biāo),與重癥患者病死率密切相關(guān)[20]。ARDS分級是對ARDS患者病情嚴(yán)重程度進(jìn)行分級,分級越高,病情越重,預(yù)后越差,重度ARDS是ARDS患者不良預(yù)后的危險因素[21]。
綜上所述,膿毒癥所致ARDS患者血清suPAR、PBEF、VE-Cad水平均升高,高水平suPAR、PBEF、VE-Cad可能與患者病情加重和預(yù)后不良存在密切關(guān)系。suPAR、PBEF、VE-Cad有望成為診斷膿毒癥所致ARDS潛在生物學(xué)指標(biāo)和臨床治療新靶點。