李力 汪峰
九江學院附屬醫(yī)院1重癥醫(yī)學科,2普外科(332000九江)
膿毒癥導致對器官功能衰竭的發(fā)病機制尚不明確。有研究認為,感染所引起的全身炎癥反應(yīng)可抑制線粒體功能,導致組織器官沒有足夠的能量來維持正常的功能,機體處于低代謝狀態(tài)甚至器官衰竭。然而從人體臟器獲取線粒體很難實現(xiàn)。但是循環(huán)血液中的血小板線粒體含量豐富,甚至在危重患者中也容易獲得。并且血小板線粒體功能可以用不同技術(shù)方法進行檢測。也可作為線粒體靶向治療藥物效果的評估。本研究通過監(jiān)測血小板水平以及血小板線粒體功能,來判斷左卡尼汀注射液對膿毒癥患者血小板的影響。
1.1 一般資料 選擇2014年12月至2016年11月在我院ICU住院的膿毒癥患者62例,其中男35例、女27例,年齡27~76歲。將患者隨機分為兩組,各31例,兩組患者的性別、年齡無統(tǒng)計學意義,具有可比性。
1.2 診斷及納入標準 所有患者均符合2014年《中國嚴重膿毒癥/膿毒性休克治療指南》關(guān)于膿毒癥診斷標準,ICU住院時間超過7 d。排除標準:(1)既往有慢性器官功能損害患者,如慢性腎衰竭、肝硬化、慢性呼吸衰竭等;(2)惡性腫瘤患者;(3)自身免疫系統(tǒng)疾病患者;(4)確診后7 d內(nèi)自動出院或死亡患者;(5)存在明確藥物過敏的患者;(6)用藥劑量不足或療程不足7 d、檢測指標不全、及治療期間輸注血小板;(7)近2周用過影響血小板的藥物,如阿司匹林、血寧片等等。
1.3 治療方法 采用前瞻性開放式完全隨機對照試驗,將63例患者隨機分為治療組和對照組。對照組:參考《中國嚴重膿毒癥/膿毒性休克治療指南》采取常規(guī)集束化治療方案。治療組:在常規(guī)集束化治療方案基礎(chǔ)上,加用左卡尼汀注射液(常州蘭陵制藥有限公司生產(chǎn))4 g加入生理鹽水100 mL靜脈滴注,每日1次,每次滴注時間約30 min,持續(xù)用藥7 d。
1.4 樣本處理 兩組患者分別于治療前及治療第3、7 d留取新鮮靜脈血樣5 mL,干燥采血管中加入50 U/mL肝素抗凝處理。用生理鹽水等倍稀釋后,經(jīng)Percoll(1.06 g/mL)密度梯度離心法(20℃,2 000 r/min,7 min)取F2白色絮狀層,PBS冷凍洗滌3遍以上即得到分離純化的血小板備用。
1.5 檢測指標 血小板數(shù)量的檢測:所有患者分別于入院時、入院后3、7 d抽取新鮮靜脈血樣送檢驗科檢測血小板數(shù)值。血小板線粒體通透性轉(zhuǎn)變孔(mitochondrial permeablity transition pore,mPTP)的檢測:在細胞正常狀態(tài)時,Calcein可進入線粒體內(nèi)發(fā)出綠色強熒光,僅在細胞線粒體膜受損后,通透性轉(zhuǎn)變孔開放的情況下,CoCl2可進入線粒體內(nèi)淬滅該熒光。因此,該技術(shù)可用于判斷細胞內(nèi)線粒體通透性轉(zhuǎn)變孔的開放程度,間接判斷線粒體是否損傷。以Calcein?AM與CoCl2共同孵育血小板15 min,冷凍PBS洗滌后,采用流式細胞儀(BD FACS CotoⅡTM)進行定量檢測,以細胞平均綠色熒光強度衡量線粒體通透性轉(zhuǎn)變孔的狀態(tài)。血小板線粒體跨膜電位(Mitochondrial membrane potential,MMP)檢測:采用JC?1染色方法鑒定細胞內(nèi)線粒體跨膜電位ΔΨm的變化。以JC?1孵育血小板15 min后,PBS冷凍洗滌,采用流式細胞儀進行定量檢測,以綠色熒光(低ΔΨm細胞)所占百分比衡量血小板線粒體去極化的百分數(shù)。血小板線粒體內(nèi)三磷酸腺苷(ATP)含量檢測:以熒光素-熒光素酶法檢測血小板線粒體ATP水平,血小板懸液(2×106/mL)與檢測試劑等比混合,室溫孵育15 min,采用Spectra Max M5酶標儀檢測熒光強度(RLU)。
1.6 統(tǒng)計學方法 采用SPSS統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學處理。計量資料用均數(shù)±標準差(±s)表示,分析比較兩組數(shù)據(jù)間方差齊性,方差齊則組間比較采用等方差樣本SNK檢驗,方差不齊則組間比較采用異方差樣本Dunnetts′C檢驗,計數(shù)資料采用χ2檢驗,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 血小板數(shù)量的比較 兩組患者在入院時血小板數(shù)值差異無統(tǒng)計學意義,入院后3 d治療組患者血小板數(shù)值仍低于入院時數(shù)值,而入院后7 d患者血小板數(shù)值高于入院時數(shù)值差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05);入院后3 d及入院后7 d治療組患者血小板數(shù)值均顯著高于對照組,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表1。
表1 血小板數(shù)量比較Tab.1 Comparison of platelet count ±s
表1 血小板數(shù)量比較Tab.1 Comparison of platelet count ±s
注:與同組入院時比較,*P<0.05;與對照組同日比較;#P<0.05
組別對照組治療組入院時78.42±2.34 78.34±3.40入院3 d 51.32±2.45 62.33±2.43*#入院7 d 64.52±5.36 91.41±4.23*#
2.2 兩組血小板線粒體通透性轉(zhuǎn)變孔的變化 兩組患者在入院時Calcein值差異無統(tǒng)計學意義,入院后7 d患者Calcein值高于入院時,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);入院后3 d及入院后7 d治療組患者Calcein值均高于對照組,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表2。
表2 血小板線粒體通透性轉(zhuǎn)變孔變化比較Tab.2 Comparison of the changes of mPTP ±s
表2 血小板線粒體通透性轉(zhuǎn)變孔變化比較Tab.2 Comparison of the changes of mPTP ±s
注:與同組入院時比較,*P<0.05;與對照組同日比較;#P<0.05
組別對照組治療組入院時197.32±56.19 196.63±53.74入院3 d 165.53±42.13 185.12±51.82#入院7 d 187.34±35.41 234.24±40.67*#
2.3 兩組血小板線粒體膜電位的變化 兩組治療前低線粒體膜電位細胞含量比較差異無統(tǒng)計學意義,入院后3 d及入院后7 d治療組患者低線粒體膜電位細胞含量較治療前降低(P<0.05);入院后3 d及入院后7 d治療組患者低線粒體膜電位細胞含量均低于對照組,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。
表3 血小板線粒體膜電位下降分布率比較Tab.3 Comparison of the decreasing distribution rate of MMP±s,%
表3 血小板線粒體膜電位下降分布率比較Tab.3 Comparison of the decreasing distribution rate of MMP±s,%
注:與同組入院時比較,*P<0.05;與對照組同日比較;#P<0.05
組別對照組治療組入院時34.42±3.27 34.33±4.51入院3 d 37.01±5.13 32.33±2.12*#入院7 d 32.23±3.27 23.85±4.43*#
2.4 兩組血小板線粒體內(nèi)ATP水平的變化 兩組治療前血小板內(nèi)ATP相對含量比較差異無統(tǒng)計學意義,入院后3 d及入院后7 d治療組患者血小板內(nèi)ATP水平均較治療前均增高(P<0.05),入院后3、7 d治療組患者Calcein值均高于對照組,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05),見表4。
膿毒癥是宿主對感染的反應(yīng)失控導致危及生命的器官功能衰竭[1]。其主要特征是線粒體功能障礙,而線粒體功能降低在MODS的發(fā)生、發(fā)展及功能恢復中起關(guān)鍵性作用[2-3]。在膿毒癥早期即出現(xiàn)線粒體對氧利用障礙[4]。隨著膿毒癥病情的進展,線粒體功能及數(shù)量均下降,為了適應(yīng)線粒體能量供應(yīng),組織器官通過降低或關(guān)閉細胞功能來減少能量需求,從而形成一個新的供需平衡即器官功能障礙(MODS)[5]。如果嚴重膿毒癥持續(xù)時間過長,線粒體結(jié)構(gòu)和功能將呈現(xiàn)不可逆性的改變,最終導致線粒體功能衰竭,細胞能量枯竭,引起器官功能衰竭而死亡。
左卡尼汀即左旋肉堿是哺乳動物能量代謝中必需的體內(nèi)天然物質(zhì)。對線粒體功能的改善有重要作用:(1)左卡尼汀通過乙酰肉堿轉(zhuǎn)移酶的活動,參與在脂酰肉堿和脂酰?CoA酯之間平衡的建立這對維持線粒體功能至關(guān)重要[6];(2)左卡尼汀通過維持能量代謝相關(guān)酶以及氧化磷酸化的線粒體關(guān)鍵酶的活性穩(wěn)定線粒體膜[7-8],并改善受損線粒體超微結(jié)構(gòu)、維持線粒體長度、減少線粒體損傷的數(shù)量,從而阻止細胞凋亡[9];(3)左卡尼汀對于線粒體功能損傷的保護也有抗氧化和抗炎的機制參與[10-12]。在代謝應(yīng)激時,線粒體積累脂酰?COA,是為了保持機體卡尼汀穩(wěn)態(tài)。足夠量的游離卡尼汀可促使堆積的脂酰?CoA進入線粒體內(nèi),使氧化磷酸化得以順利進行。還能增加NADH細胞色素C還原酶、細胞色素氧化酶的活性、加速ATP的產(chǎn)生,從而提高組織細胞能量供應(yīng),阻止器官功能衰竭。
通過對在醫(yī)院ICU 62例膿毒血癥患者研究顯示,加用左卡尼汀治療的患者和常規(guī)治療患者在入院時血小板數(shù)量差異無統(tǒng)計學意義,而入院后7 d,加用左卡尼汀治療的患者血小板數(shù)量不僅較治療前高,還高于常規(guī)治療患者,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05);且左卡尼汀組患者Calcein值同樣高于常規(guī)治療患者和治療前,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);而左卡尼汀治療的患者入院后3、7 d低線粒體膜電位細胞含量均較治療前降低(P<0.05),且下降程度均高于對照組(P<0.05);左卡尼汀治療的患者血小板內(nèi)ATP含量同樣是入院后3、7 d均較治療前明顯升高(P<0.05),且均高于對照組(P<0.05)。說明左卡尼汀可明顯改善線粒體膜通透性及膜電位,使線粒體功能恢復,從而增加血小板能量供應(yīng),阻止血小板凋亡。
綜上所述,應(yīng)用左卡尼汀注射液4 g靜脈滴注能夠有效改善膿毒癥休克患者血小板線粒體結(jié)構(gòu)和功能,并阻止血小板凋亡。
表4 血小板細胞內(nèi)ATP含量的變化Tab.4 Changes of ATP content in platelet
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