武文杰 郭相杰 郭紅民 楊 凱 高彩榮
1.山西醫(yī)科大學法醫(yī)學院,山西太原 030001;2.太原市公安局迎澤分局,山西太原 030001
海洛因中毒者血漿類胰蛋白酶及類糜蛋白酶含量的測定
武文杰1,2郭相杰1郭紅民2楊 凱1高彩榮1
1.山西醫(yī)科大學法醫(yī)學院,山西太原 030001;2.太原市公安局迎澤分局,山西太原 030001
目的 探討海洛因中毒為代表的非變態(tài)反應性過敏反應患者血漿類胰蛋白酶及類糜蛋白酶的含量變化及其機制。 方法 對照組為22名正常人,實驗組1為19例海洛因中毒者,實驗組2為20例顱腦外傷患者,實驗組3為22例初發(fā)急性心肌梗死患者。應用ELISA方法檢測對照組和實驗各組血漿胰蛋白酶及類糜蛋白酶含量。 結(jié)果 三組實驗組與對照組比較血漿胰蛋白酶及類糜蛋白酶含量差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),即實驗組血漿類胰蛋白酶和類糜蛋白酶含量較對照組均升高,而三組實驗組間兩兩比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。 結(jié)論 海洛因中毒、顱腦創(chuàng)傷與心肌梗死者血漿類胰蛋白酶及類糜蛋白酶含量均增加,提示在非變態(tài)反應性過敏反應及上述兩種疾病患者均伴有肥大細胞脫顆粒或溶解,類胰蛋白酶和類糜蛋白酶含量升高可以作為非變態(tài)反應性過敏反應的診斷依據(jù)之一,但應排除急性心肌梗死和顱腦損傷,或者聯(lián)合其他指標綜合判斷。
類胰蛋白酶;類糜蛋白酶;海洛因中毒;顱腦創(chuàng)傷;急性心肌梗死
嚴重過敏反應(anaphylaxis)是一種嚴重的、危及生命的全身性超敏反應,除IgE介導機制以外,還存在非IgE介導免疫機制,包括IgG抗體免疫復合物、補體相關性和凝血系統(tǒng)的激活[1-2],新的命名方法將上述途徑發(fā)生的過敏反應統(tǒng)稱為變態(tài)反應性過敏反應。與其免疫機制不同的是非免疫途徑機制,包括運動、冷空氣或冷水等物理及化學性的直接刺激和一些藥物,如嗎啡、海洛因以及增溶劑、造影劑、麻醉劑、脂質(zhì)體等作用。最新調(diào)查研究表明,臨床發(fā)生的急性嚴重過敏反應約77%為此類型[3]。非免疫途徑機制是通過引起肥大細胞和嗜堿性粒細胞脫顆粒從而誘發(fā)嚴重過敏反應。Jeziorska[4]在研究人頸動脈粥樣斑塊時發(fā)現(xiàn),與正常內(nèi)膜相比,斑塊處的肥大細胞數(shù)量升高,并處于脫顆粒狀態(tài);而Erik等[5]在對創(chuàng)傷死亡者血清類胰蛋白酶的研究中,發(fā)現(xiàn)類胰蛋白酶含量升高。為此本文選取海洛因中毒者作為類過敏反應的研究對象,另收集正常人群、顱腦創(chuàng)傷及急性心肌梗死患者血漿,采用ELISA夾心法對上述患者的血漿類胰蛋白酶和類糜蛋白酶含量進行檢測,探討類過敏反應與上述三種情況之間兩指標的區(qū)別。
1.1 材料
對照組收集健康人血漿22份,由太原市江陽工廠醫(yī)院體檢中心提供;實驗組包括海洛因成癮者血漿19份,由太原市戒毒所提供,顱腦創(chuàng)傷者血漿20份,由山西醫(yī)科大學第一醫(yī)院提供及初發(fā)心肌梗死患者血漿22份,由山西醫(yī)科大學第二醫(yī)院提供,分別作為實驗組1、實驗組2、實驗組3。各組年齡最大值及最小值分別為對照組最大75歲,最小23歲;實驗組1最大49歲,最小21歲;實驗組2最大72歲,最小12歲;實驗組3最大67歲,最小38歲。各組年齡段分布見表1。
由表1可見,對照組各年齡段隨機分布,實驗組的年齡段分布符合該組發(fā)?。òl(fā)生)規(guī)律。吸毒人員主要集中在青壯年,顱腦外傷患者主要由意外、車禍及暴力等原因造成,各年齡段均有分布,以男性為主,初發(fā)心肌梗死患者多發(fā)于中老年,也有發(fā)病年輕化的趨勢。
1.2 酶聯(lián)免疫法測定血漿類胰蛋白酶及類糜蛋白酶含量
人類胰蛋白酶及類糜蛋白酶檢測試劑盒購于北京索來寶公司。ELISA試驗測定所用儀器為第四軍醫(yī)大學的DG3022酶聯(lián)免疫檢測儀。
各組抽取全血后立即2 000 r/min離心20 min,收集上層血清,置-70℃凍存?zhèn)溆?。使用前室溫復融混勻?/p>
ELISA操作步驟:①標準品的稀釋:在酶標包被板上設標準品孔10孔,每兩孔為同一濃度,制備類胰蛋白酶濃度分別為 4 800、3 200、1 600、800、400 ng/L, 糜蛋白酶濃度為300、200、100、50、25 ng/L 的標準樣。 ②加樣:每個指標檢測設立兩個空白孔(空白對照孔不加樣品及酶標試劑,其余各步操作相同)及待測樣品孔,每孔加稀釋度5倍待測樣品50 μL,輕晃混勻。③溫育:用封板膜封板后置37℃溫育30min。④洗滌:揭掉封板膜,棄去液體,甩干,每孔加滿洗滌液,靜置30 s后棄去,如此重復5次,拍干。⑤加酶:每孔加入酶標試劑50μL,空白孔除外。⑥重復③④步驟。⑦顯色:每孔先加入顯色劑A 50μL,再加入顯色劑B 50μL,輕輕震蕩混勻,37℃避光顯色15min。⑧終止:每孔加終止液50μL,輕輕混勻30 s,確定藍色變?yōu)辄S色。⑨終止反應后15min以內(nèi)進行測定,以空白對照調(diào)零,450 nm波長依序測量各孔的吸光度(OD 值)。
1.3 統(tǒng)計學方法
采用SPSS 13.0統(tǒng)計學軟件進行數(shù)據(jù)分析,計量資料數(shù)據(jù)用均數(shù)±標準差()表示,多組間比較采用單因素方差分析,組內(nèi)兩兩比較采用LSD-t檢驗,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 對照組及實驗各組類胰蛋白酶及類糜蛋白酶含量測定
對照組及實驗各組類胰蛋白酶及類糜蛋白酶含量見表2。
由表2可見,實驗組類胰蛋白酶及類糜蛋白酶含量較對照組差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),即海洛因中毒者、顱腦創(chuàng)傷及急性心肌梗死患者血漿類胰蛋白酶及類糜蛋白酶較對照組顯著升高,但三組實驗組間類胰蛋白酶及類糜蛋白酶含量差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。提示上述三種情況收集的血漿,僅通過類胰蛋白酶及類糜蛋白酶兩指標無法區(qū)分。
表1 對照組和各實驗組年齡分布(例)
表2 對照組和實驗組類胰蛋白酶及類糜蛋白酶含量測定(,ng/L)
表2 對照組和實驗組類胰蛋白酶及類糜蛋白酶含量測定(,ng/L)
注:與對照組比較,*P<0.05
組別 類胰蛋白酶 類糜蛋白酶對照組(n=22)實驗組 1(n=19)實驗組 2(n=20)實驗組 3(n=22)F值P值1297.1±442.6 4386.6±1467.6*4623.4±1542.6*4485.8±1985.1*98.54<0.05 122.3±41.8 457.4±134.8*475.2±143.1*441.3±128.5*168.26<0.05
近年來類胰蛋白酶及類糜蛋白酶的應用越來越受到人們的重視,特別是在過敏性休克的診斷中,常被用來作為重要的診斷標準,但隨著人們對急性過敏反應認識的加深,發(fā)現(xiàn)非變態(tài)反應性過敏反應以及其他多種情況均會導致類胰蛋白酶類糜蛋白酶升高,與肥大細胞脫顆粒及細胞膜破壞密切相關。有學者報道,除過敏反應性疾病外,肥大細胞至少還參與了35種非變態(tài)反應性疾病的發(fā)病過程[6]。肥大細胞胞漿顆粒中除類胰蛋白酶及類糜蛋白酶等中性蛋白酶以外,還包含組織胺、羧肽酶A3和蛋白多糖等。
海洛因化學名為二乙酰嗎啡,俗稱“白面”,最早由英國Wright醫(yī)師于1874年合成,1898年德國開始規(guī)?;a(chǎn)該藥,由于其優(yōu)良的鎮(zhèn)痛作用及強烈的成癮性和毒性,使其成為迄今濫用傾向最大、依賴潛力最強的嗎啡衍生物。海洛因中毒者臨床表現(xiàn)為昏迷、瞳孔縮?。ㄡ樇鈽油祝┖秃粑种?,同時出現(xiàn)心動過緩和血壓下降。有48%~80%的海洛因中毒者伴有肺水腫,癥狀表現(xiàn)與過敏反應相似。早在1880年Osler就發(fā)現(xiàn)海洛因中毒者肺充血、水腫、出血和呼吸衰竭的病理生理表現(xiàn)[7]。海洛因在體內(nèi)的毒理作用還包括中樞神經(jīng)細胞不同程度變性、壞死、灶性血管周圍出血、急性腦水腫等,上述非特異性的類過敏樣反應,是導致海洛因急性中毒死亡的主要原因。Edston等[8]進一步研究發(fā)現(xiàn),海洛因中毒死亡者血中嗎啡濃度低于0.2μg/mL,不能產(chǎn)生明顯呼吸衰竭,而血漿類胰蛋白酶含量的升高開始越來越受到人們重視。之后有學者用抗層粘連蛋白和膠原質(zhì)Ⅳ的抗體對海洛因中毒引起肺水腫死亡的肺標本進行了免疫組化檢測,發(fā)現(xiàn)肺毛細血管壁周圍有類胰蛋白酶免疫染色陽性細胞出現(xiàn),提示類胰蛋白酶與肺泡基底膜破壞有關,基質(zhì)金屬蛋白酶的激活起關鍵作用,而肺泡基底膜的破壞是導致肺水腫及呼吸衰竭的重要原因[9]。作為引起非變態(tài)反應性過敏反應代表的海洛因中毒者或死者由于非免疫機制所導致的肥大細胞脫顆粒引起的血漿類胰蛋白酶及類糜蛋白酶高表達,已經(jīng)越來越成為研究的重點。
有學者在研究類胰蛋白酶及類糜蛋白酶中發(fā)現(xiàn),動脈粥樣斑塊的穩(wěn)定性與類胰蛋白酶激活基質(zhì)蛋白酶有關[4],類胰蛋白酶還可以通過促進黏附分子表達,起到聚集炎癥細胞、促進梗死區(qū)修復、對組織碎片吞噬和再吸收以及促進血管再生的作用[10];類糜蛋白酶可以通過將血管緊張素Ⅰ轉(zhuǎn)化為血管緊張素Ⅱ發(fā)揮心臟組織重塑作用[11]。創(chuàng)傷性休克中的血壓等生命體征變化,就與急性創(chuàng)傷刺激肥大細胞脫顆粒及破壞肥大細胞釋放出類胰蛋白酶和類糜蛋白酶等活性物質(zhì)有關,與促進釋放兒茶酚胺、緩激肽以及其他血管活性物質(zhì)并激活補體系統(tǒng)也有關聯(lián)?;诖擞^點,本試驗除選擇海洛因中毒者外還測定了顱腦創(chuàng)傷者(實驗組2)及初發(fā)心肌梗死患者(實驗組3)的血漿標本中類胰蛋白酶和類糜蛋白酶。
正常情況人體血漿類胰蛋白酶的基礎值為0.8~1.5 ng/mL(應用瑞典Pharmacia&Upjohn AB公司UniCAP類胰蛋白酶FEIA檢測儀及相應試劑測定),濃度大于15 ng/mL時為非正常升高。而實際操作中,海洛因成癮者中毒癥狀的認定與取血時機對肥大細胞脫顆粒有一定影響,由于癥狀不夠典型或癥狀緩解后取血,都會使類胰蛋白酶及類糜蛋白酶的實測值與預期有差異。Erik等[5]在創(chuàng)傷死亡者血漿中測得類胰蛋白酶一般在10 ng/mL以上。后來的實驗中發(fā)現(xiàn)由于肥大細胞多分布于心臟及肺臟,而類胰蛋白酶、類糜蛋白酶的釋放又與組織損傷程度有關,所以兩者在復合創(chuàng)傷者中濃度要大于單純創(chuàng)傷,胸部創(chuàng)傷及擠壓損傷實測值要大于其他部位創(chuàng)傷[12],這就造成單純顱腦損傷患者血漿中測得類胰蛋白酶-類糜蛋白酶與文獻記錄有一定差異。急性心肌梗死患者也存在發(fā)病程度與取血時機的影響。
本實驗結(jié)果表明,在臨床與法醫(yī)病理學檢案中,應用類胰蛋白酶、類糜蛋白酶對過敏性休克診斷和認定時,應排除海洛因中毒等非變態(tài)反應性過敏反應以及創(chuàng)傷、急性心肌梗死等情況,如要區(qū)別上述原因以外的其他誘因是否導致過敏性反應,應結(jié)合其他指標(如IgE、組織胺)以及臨床表現(xiàn)綜合判斷,同時,類胰蛋白酶及類糜蛋白酶的變化也為海洛因中毒者診斷拓展了新的研究方向。
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M easurment of tryptase and chymase p lasm contents of heroin intoxation person
WUWenjie1,2GUOXiangjie1GUOHongmin2YANGKai1GAOCairong1
1.Department of Forensic Medicine,Shanxi Medical University,Shanxi Province,Taiyuan 030001,China;2.Yingze Station of Taiyuan Public Security Bureau,Shanxi Province,Taiyuan 030001,China
Objective To approach the change of plasma trypatase and chymase contents and itsmechanisms of heroin intoxation persons stand with non-allergia anaphylaxis.Methods22 cases of normal people were divided into control group;19 cases of heroin intoxation person were divided into experimental group 1;20 cases of brain injury patientswere divided into experimental group 2;22 cases of patientswho were attacked acutemyocardial infarction firstly were divided into experimental group 3.The level of plasma tryptase and chymase weremeasured in all groups by ELISA.Result s The plasma tryptase and chymase levels of the control group were differences between the three experimental groups (P<0.05),the plasms tryptase and chymase levels of the experimental group were higher than those of the control group;but there were no statistic significance between any two groups of the three experimental groups(P>0.05).ConclusionThe tryptase and chymase level of heroin intoxation person,brain injury patients and myocardial infarction patientswere all increased.It indicates that there aremast cell degranulation or lysis in the non-allergia anaphylaxis and other two diseases.The higher level of tryptase and chymase in plasm is one of the diagnostic criteria in diagnosis of the non-allergia anaphylaxis,which should get rid of acutemyocardial infarction and brain injury,or combined with other index for synthetic judgment.
Tryptase;Chymase;Heroin intoxation;Craniocerebral injury;Acutemyocardial infarction
R595.4
A
1673-7210(2012)05(a)-0089-03
山西省回國留學人員科研資助項目(2009-51);山西省國際科技合作項目(2010081063)。
武文杰(1982-),男,山西太原人,2009級法醫(yī)病理學在讀碩士研究生,主要從事臨床醫(yī)學及法醫(yī)病理學工作。
高彩榮(1960-),女,漢族,山西夏縣人,醫(yī)學博士,教授,博士生導師,主要從事法醫(yī)病理學的教學、研究和檢案工作。
2012-02-10 本文編輯:程 銘)