馬偉科,楊衛(wèi)國,林燕鴻,張蕾,魏鋒
1深圳市兒童醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科,廣東深圳 518038;2深圳市兒童醫(yī)院消化內(nèi)科
膿毒癥是感染引起的全身反應(yīng)綜合征,為全球兒童發(fā)病、病死的主要原因,全球每年有超過120萬例兒童患膿毒癥[1]。肝損傷是膿毒癥的常見并發(fā)癥,是病情進(jìn)展為多器官功能障礙的早期臨床表現(xiàn)之一,患兒病死率高達(dá)60%[2]。因此,早期對患兒進(jìn)行預(yù)后評估具有重要意義。研究[3]表明,炎癥反應(yīng)、腸道細(xì)菌/內(nèi)毒素移位與膿毒癥并發(fā)肝損傷(sepsisassociated liver injure,SALI)的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。微小RNAs(microRNAs,miRNAs)是一類內(nèi)源性非編碼小RNA,可調(diào)控細(xì)胞多種生物學(xué)功能,在肝臟疾病的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用[4]。miR-122a是特異性高表達(dá)于肝臟組織的一種miRNA。miR-122a參與了炎癥反應(yīng),與多種肝臟疾病有關(guān)[5]。高遷移率 族 蛋 白B1(high mobility group protein B1,HMGB1)是一類高度保守蛋白質(zhì),是啟動(dòng)和維持炎癥瀑式反應(yīng)的中心分子,可促進(jìn)多種炎性介質(zhì)的生成和釋放[6]。miR-122a、HMGB1是否可用于SALI患兒的預(yù)后評估目前暫無相關(guān)報(bào)道。我們檢測了SALI患 兒 血 清miR-122a、HMGB1,探 討miR-122a、HMGB1在SALI患兒預(yù)后評估中的應(yīng)用價(jià)值。
1.1 臨床資料 選取深圳市兒童醫(yī)院兒童重癥監(jiān)護(hù)室2018年7月-2020年5月間收治的膿毒癥患兒198例,根據(jù)是否合并肝損傷分為兩組,肝損傷組80例,其中男44例,女36例;年齡2~12歲,中位8歲;BMI 13~17 kg/m2,中位14 kg/m2。根據(jù)TBIL或ALT較正常水平升高程度[8]評估SALI組肝損傷程度,重度為TBIL升高>3倍或ALT升高>5倍,中度為TBIL升高2~3倍或ALT升高3~5倍,輕度為TBIL升高1倍或ALT升高1~2倍。根據(jù)肝損傷程度將肝損傷組分為重度37例、中度23例、輕度20例。無肝損傷組118例,其中男68例,女50例;年齡1~12歲,中位7歲;BMI 13~17 kg/m2,中位15 kg/m2。納入標(biāo)準(zhǔn):①膿毒癥符合《兒童膿毒性休克(感染性休克)診治專家共識(shí)(2015版)》[7]診斷標(biāo)準(zhǔn);②肝損傷符合《國際兒科敗血癥共識(shí)會(huì)議:小兒敗血癥和器官功能障礙的定義》[8]診斷標(biāo)準(zhǔn):血清總膽紅素(total bilirubin,TBIL)>34.1μmol/L或丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶(alanine aminotransferase,ALT)>80 U/L;③患兒家屬或監(jiān)護(hù)人對研究知情同意;④臨床資料完整者;⑤年齡1~12歲;排除標(biāo)準(zhǔn):①藥物、中毒等導(dǎo)致的肝損傷者;②既往存在肝臟疾病病史;③自身免疫性疾病者;④惡性腫瘤者;⑤肝炎病毒感染者。另選取同期60例體檢健康兒童為對照組,其中男24例,女36例;年齡3~12歲,中位7歲;BMI 13~17 kg/m2,中位14 kg/m2;三組年齡、性別比例等一般資料具有可比性(P均>0.05)。本研究經(jīng)本院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)同意。
1.2 各組血清miR-122a、HMGB1檢測 采集肝損傷組和無肝損傷組入院后次日清晨,對照組入院當(dāng)日6 mL空腹靜脈血,3 000 r/min離心10 min,半徑8 cm,分離血清,置于-80℃冰箱中待檢。取3 mL,TRIzol試劑盒(北京百奧森泰生物技術(shù)有限公司)提取血清總RNA,TakaRa逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(北京拜爾迪生物技術(shù)有限公司)轉(zhuǎn)錄合成互補(bǔ)DNA,加入miR-122a引物序列(正向引物:5'-GGGAAGTGGATACGAAGAATGC-3',反 向 引 物:5'-CGACTTTAACACAGCGTGGAG-3'),實(shí)時(shí)熒光定量法檢測,反應(yīng)條件:95℃15 s、65℃20 s、75℃15 s,循環(huán)40次,以U6做內(nèi)參校正(正向引物:5'-GCTTCGGCAGCACATATACTAAAAT-3',反 向 引 物:5'-CGCTTCACGAATTTGCGTGTCAT-3'),反應(yīng)結(jié)束后得到各反應(yīng)管Ct,以2-ΔΔCt代表miR-122a的相對表達(dá)量。另取3 mL,ELISA法(北京方程生物科技有限公司)測定血清HMGB1,所有操作均嚴(yán)格按使用說明書進(jìn)行。重復(fù)3次,取平均值。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS26.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。計(jì)數(shù)資料以%表示,組間比較采用χ2檢驗(yàn);等級(jí)資料間比較采用Z檢驗(yàn);正態(tài)分布且方差齊計(jì)量資料以±s表示,兩組間比較采用t檢驗(yàn),多組間比較采用單因素方差分析,組間兩兩比較q檢驗(yàn);偏態(tài)分布或方差不齊計(jì)量資料以M(QL,QU)表示,兩組間Z檢驗(yàn),多組間H檢驗(yàn),組間兩兩比較Bonferroni法校正;對肝損傷組患兒隨訪28 d,以PICU時(shí)間、肝損傷程度(重度=3;中度=2;輕度=1)、miR-122a、HMGB1為自變量,預(yù)后情況為因變量(死亡=1,存活=0),采用多因素Logistics回歸分析法分析SALI患兒不良預(yù)后的影響因素;繪制受試者工作特征曲線(ROC)分析血清miR-122a表達(dá)、HMGB1水平對SALI患兒不良預(yù)后的預(yù)測價(jià)值,曲線下面積(area under curve,AUC)的比較采用Z檢驗(yàn)。P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 各組及不同肝損傷程度的SALI患兒血清miR-122a表達(dá)、HMGB1水平比較 肝損傷組、無肝損傷組、對照組血清miR-122a相對表達(dá)量分別為2.85±0.56、2.61±0.45及1.01±0.12,血清HMGB1水平分別為29.33(25.50,35.40)、20.45(16.20,24.64)及14.65(11.59,17.60)μg/L。與對照組比較,肝損傷組血清miR-122a相對表達(dá)量、HMGB1水平均升高,與無肝損傷組、對照組比較,肝損傷組血清miR-122a表達(dá)、HMGB1水平均升高(P均<0.05)。
重、中、輕度SALI患兒血清miR-122a相對表達(dá)量分別為3.29±0.37、2.74±0.30及2.17±0.28,血 清HMGB1水 平 分 別 為35.58(31.65,39.41)、27.88(27.24,30.45)、22.15(23.90,24.79)μg/L。與輕度組比較,中度組血清miR-122a表達(dá)、HMGB1水平高(P均<0.05),與中、輕度組比較,重度組血清miR-122a表達(dá)、HMGB1水平高(P均<0.05)。
2.2 SALI患兒不良預(yù)后的影響因素 SALI患兒死亡48例、存活32例,死亡者男28例、20女例,年齡8(6,10)歲,BMI 15(13,16)kg/m2,PICU時(shí)間10.5(5,12)d,機(jī)械通氣時(shí)間2.5(2,4)d,心率(116.65±6.96)次/分,感染部位為呼吸系統(tǒng)10例、消化系統(tǒng)12例、泌尿系統(tǒng)16例、中樞神經(jīng)系統(tǒng)9例及其他1例,肝損傷程度為重度28例、中度11例、輕度9例,血清miR-122a相對表達(dá)量為3.19±0.40,血清HMGB水平為133.62(29.79,38.44)μg/L。存活者男16例、女16例,年齡8(5,9)歲,BMI 14(13,15)kg/m2,PICU時(shí)間5(3,11)d,機(jī)械通氣時(shí)間3(1,4)d,心率(115.44±4.61)次/分,感染部位為呼吸系統(tǒng)7例、消化系統(tǒng)7例、泌尿系統(tǒng)12例、中樞神經(jīng)系統(tǒng)4例及其他2例,肝損傷程度為重度9例、中度12例、輕度11例,血清miR-122a相對表達(dá)量為2.35±0.37,血清HMGB1水平為24.71(22.96,27.22)μg/L。二者PICU時(shí)間、肝損傷程度和血清miR-122a相對表達(dá)量、HMGB1水平差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)。重度肝損傷、miR-122a、HMGB1為SALI患兒不良預(yù)后獨(dú)立危險(xiǎn)因素(P<0.05)。SALI患兒不良預(yù)后的Logistics回歸分析結(jié)果見表1。
表1 SALI患兒不良預(yù)后影響因素的Logistics回歸分析結(jié)果
2.3 血清miR-122a表達(dá)、HMGB1水平對SALI患兒不良預(yù)后的預(yù)測價(jià)值 當(dāng)截?cái)嘀凳?.490時(shí),血清miR-122a表達(dá)預(yù)測SALI患兒不良預(yù)后的AUC為0.793,敏感度77.08%,特異度71.87%。當(dāng)截?cái)嘀凳?7.88μg/L時(shí),血清HMGB1水平預(yù)測SALI患兒不良預(yù)后的AUC為0.788,敏感度64.58%,特異度78.12%,當(dāng)截?cái)嘀凳?.46時(shí),血清miR-122a+HMGB1預(yù)測SALI患兒不良預(yù)后的AUC為0.921,敏感度87.50%,特異度81.25%。血清miR-122a+HMGB1聯(lián)合預(yù)測SALI患兒不良預(yù)后的AUC大于miR-122a、HMGB1(Z=4.093、3.623,P均<0.05),敏感度、特異度也高于血清miR-122a、HMGB1單獨(dú)預(yù)測。
肝臟是人體具有解毒、代謝、免疫等重要功能的器官,同時(shí)也是機(jī)體最大的網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng),是膿毒癥早期易侵及損傷的器官之一[9-10]。肝損傷是膿毒癥患者病情發(fā)展進(jìn)入多器官功能障礙綜合征的重要標(biāo)志,其重要性高于中樞神經(jīng)、循環(huán)、呼吸系統(tǒng)等預(yù)警指標(biāo),因此早期評估患者的預(yù)后極為重要。膿毒癥發(fā)生后,肝臟可介導(dǎo)免疫反應(yīng)清除細(xì)菌和內(nèi)毒素,但同時(shí)也會(huì)引起肝臟炎癥反應(yīng)、免疫抑制,最終引起肝臟損傷;同時(shí),腸道作為機(jī)體最大的細(xì)菌/內(nèi)毒素儲(chǔ)存地,隨著內(nèi)毒素產(chǎn)生量增加,可破壞腸黏膜,進(jìn)入血液,再經(jīng)血液進(jìn)入肝臟,超過肝臟自身處理能力,加重肝損傷程度[3]。
miRNAs是一類內(nèi)源基因編碼長度為20~24個(gè)核苷酸的RNA分子,其家族成員主要存在動(dòng)植物細(xì)胞核、細(xì)胞外及血液循環(huán)中,可互補(bǔ)配對mRNA堿基序列,結(jié)合靶miRNA的3’-非翻譯區(qū),抑制靶miRNA翻譯在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控基因的表達(dá),參與了細(xì)胞多種生命過程[11]。miR-122a是肝臟特異性高表達(dá)miRNA,占總肝臟miRNAs的70%,參與調(diào)控肝細(xì)胞分化、增殖、凋亡等眾多生物學(xué)過程[12]。目前研究證實(shí),miR-122a還具有調(diào)控肝炎病毒復(fù)制、脂質(zhì)代謝等功能,在miR-122a在肝細(xì)胞癌、纖維化、脂肪性肝炎等肝臟疾病中發(fā)揮作用。RAHMEL等[13]研究顯示,膿毒癥患者血清miR-122表達(dá)明顯上調(diào),與患者器官功能障礙發(fā)生和預(yù)后相關(guān)。而miR-122a作為miR-122家族一員,是否也與膿毒癥患者器官功能障礙有關(guān)?研究發(fā)現(xiàn),miR-122a可通過抑制B淋巴細(xì)胞瘤-2、B淋巴細(xì)胞瘤-XL表達(dá),誘導(dǎo)淋巴細(xì)胞凋亡,抑制機(jī)體免疫功能[14]。本研究結(jié)果顯示,對照組、無肝損傷組、肝損傷組血清miR-122a相對表達(dá)量逐漸提升,提示miR-122a可能參與了SALI發(fā)生。進(jìn)一步分析顯示,血清miR-122a相對表達(dá)量隨著肝損傷加重而提升,為SALI患兒不良預(yù)后獨(dú)立危險(xiǎn)因素,分析與miR-122a可抑制機(jī)體免疫功能、增強(qiáng)細(xì)菌和內(nèi)毒素介導(dǎo)炎癥反應(yīng)有關(guān)。閉合蛋白是一種跨膜緊密連接蛋白,過低或過度表達(dá)均會(huì)引起緊密連接屏障功能障礙。腸道中腫瘤壞死因子-α介導(dǎo)的閉合蛋白表達(dá)主要由miR-122a調(diào)節(jié),提示miR-122a可能通過上調(diào)閉合蛋白的表達(dá),引起腸屏障功能障礙,促進(jìn)腸道細(xì)菌/內(nèi)毒素移位,加重肝損傷,導(dǎo)致患兒預(yù)后不良[15]。
HMGB1是一種非組蛋白核蛋白,廣泛分布于心、肝、腎、肺、腦、淋巴等組織中,在進(jìn)化過程中高度保守,在細(xì)胞核中具有調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄、復(fù)制、DNA修復(fù)、核小體形成等作用,對維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)功能具有重要作用[16]。HMGB1可通過被動(dòng)釋放或主動(dòng)分泌從細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)或細(xì)胞外,從而調(diào)節(jié)細(xì)胞組織應(yīng)激反應(yīng),并結(jié)合Toll樣受體2、Toll樣受體4、晚期糖基化終末產(chǎn)物等相應(yīng)胞膜受體,參與炎癥反應(yīng)[17]。LEE等[18]對小鼠注射重組HMGB1,發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)小鼠出現(xiàn)膿毒癥表現(xiàn),再次注射姜酮靶向抑制HMGB1表達(dá),小鼠體內(nèi)組織損傷和總死亡率明顯降低,說明HMGB1參與了膿毒癥發(fā)生。YANG等[19]研究發(fā)現(xiàn),HMGB1過度表達(dá)與肝細(xì)胞死亡程度呈正相關(guān),參與急性肝衰竭的全身炎癥和多器官衰竭,說明HMGB1參與了肝損傷。本研究結(jié)果顯示,對照組、無肝損傷組、肝損傷組血清HMGB1水平逐漸提升,提示HMGB1可能參與了SALI發(fā)生。進(jìn)一步分析顯示,血清HMGB1水平隨著肝損傷加重而提升,為SALI患兒不良預(yù)后獨(dú)立危險(xiǎn)因素,分析可能原因?yàn)榘釮MGB1可通過結(jié)合晚期糖基化終末產(chǎn)物受體,磷酸化促分裂原活化蛋白激酶,引起活化蛋白-1和核因子-κB核內(nèi)轉(zhuǎn)移,啟動(dòng)炎癥的級(jí)聯(lián)反應(yīng)[20]。同時(shí)過度HMGB1表達(dá)介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)還可提升腸道黏膜通透性,促進(jìn)腸道細(xì)菌/內(nèi)毒素移位[21]。
進(jìn)一步分析SALI患兒不良預(yù)后的危險(xiǎn)因素后發(fā)現(xiàn),死亡及存活患兒的PICU時(shí)間、肝損傷程度和血清miR-122a、HMGB1水平差異明顯。重度肝損傷、miR-122a、HMGB1為SALI患兒不良預(yù)后獨(dú)立危險(xiǎn)因素。重度肝損傷說明患兒病情嚴(yán)重,因此患兒的預(yù)后更差。
血清miR-122a表達(dá)、預(yù)測SALI患兒不良預(yù)后的AUC、敏感度、特異度為0.793、77.08%、71.87%,血清HMGB1水平分別為0.788、64.58%、78.12%,說明miR-122a與HMGB1均對SALI患兒不良預(yù)后具有一定預(yù)測價(jià)值,但二者聯(lián)合檢測的AUC明顯增加,且敏感度、特異度更高,說明聯(lián)合檢測血清miR-122a、HMGB1水平更有利于評估SALI患兒不良預(yù)后。
綜上所述,隨肝損傷嚴(yán)重程度升高,膿毒癥患兒血清miR-122a表達(dá)、HMGB1水平升高。SALI患兒不良預(yù)后的獨(dú)立危險(xiǎn)因素為重度肝損傷、血清miR-122a及HMGB1水平升高。血清miR-122a表達(dá)、HMGB1水平聯(lián)合檢測可用于預(yù)測SALI患兒的不良預(yù)后。