陳鑫,許惠芬,王林華,趙宏勝
急性肺損傷(ALI)是由于肺內(nèi)外致病因素(不包括心源性因素)導致的急性和進行性的呼吸衰竭[1]。ALI典型的病理特征為肺泡順應性下降、肺容積降低、通氣/血流比例失衡有時可伴有肺間質(zhì)纖維化。肺部影像學表現(xiàn):非均勻滲出性病變和進展到嚴重階段(氧合指數(shù)<200 mmHg)被稱為急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)。ALI本質(zhì)是機體失控的炎癥反應[2]。研究顯示[3],在機體血管內(nèi)皮細胞的生成、發(fā)育、成熟及生理和病理過程中,血管生成素都發(fā)揮著重要作用,其中作用意義較大的有血管生成素-1(Ang-1)、血管生成素-2(Ang-2)及其受體(Tie-2)。有研究提示降鈣素原(PCT)參與了炎癥反應、組織損害的過程[4],且PCT作為近年來診斷細菌性感染的細胞因子指標,在感染性疾病的診斷中得到廣泛應用。本研究通過聯(lián)合檢測血清Ang-1,Ang-2,Tie-2和PCT水平的變化來評估ALI的病情及預后,為防治ALI提供理論依據(jù)。
1.1一般資料選取2016年9月至2017年3月南通大學附屬醫(yī)院重癥監(jiān)護病房(ICU)確診為ALI的病人102例。入選標準:(1)年齡≥18歲;(2)診斷依據(jù):參照2006年急性肺損傷診斷標準與指南[5]。其中男性52例,女性50例,年齡(61.97±6.40)歲。疾病分布為:中毒31例,重癥創(chuàng)傷29例,肺炎22例,重癥胰腺炎8例,吸人性肺炎8例,溺水4例。排除標準:(1)合并胸腹聯(lián)合傷、腹部外傷、骨折等多發(fā)傷;(2)妊娠;(3)1周前有細菌感染;(4)慢性病(如高血壓、泌尿系統(tǒng)疾病、糖尿病、心功能不全等)及使用免疫抑制劑等;(5)未完成相關(guān)檢測及失隨訪者。選取同期體檢健康成年人50例作為對照組。其中男性29例,女性21例,年齡(61.84±7.25)歲。ALI組和對照組的年齡、性別進行比較,差異無統(tǒng)計學意義(t=0.905,P=0.365;t=0.664,P=0.490)。再根據(jù)病人入院到隨訪28 d結(jié)束后的生存情況將ALI組分成存活組和死亡組。本研究經(jīng)南通大學附屬醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準,所有病人的信息均作匿名處理,病人匿名處理后即無需提供知情同意書。
1.2檢驗指標及方法收集性別、年齡、病史等一般資料,常規(guī)生化檢查,胸部的X片檢查。測定肝、腎功能,計算急診膿毒癥病死率評分(MEDS)[6](均在入院24 h內(nèi)完成)。并在入院后24 h內(nèi)、第28天分別抽取病人外周靜脈血3 mL,按照酶聯(lián)免疫吸附測定法(ELISA)試劑盒說明書進行血清Ang-1、Ang-2、Tie-2、PCT的檢測。隨訪28 d,記錄隨訪期間死亡病例數(shù)。對照組同步進行檢測。
1.3質(zhì)量控制(1)實驗設(shè)計階段:明確研究目的并制定完善調(diào)查方案。(2)實施階段:體檢和實驗室檢查項目所用儀器符合相關(guān)國家測量標準,檢測手段正規(guī);所有調(diào)查員均接受了正規(guī)培訓,調(diào)查人員對健康手冊和醫(yī)療記錄的內(nèi)容進行了檢查,以確保數(shù)據(jù)的準確性和完整性。(3)數(shù)據(jù)錄入及分析:選擇經(jīng)過培訓的人員進行資料錄入,在錄入前后采用人工和計算機兩種方式檢查數(shù)據(jù)是否存在邏輯錯誤。
2.1ALI組與對照組血清中Ang-1、Ang-2、Tie-2與PCT及MEDS評分的比較(入院24h) ALI組與對照組比較結(jié)果顯示,Ang-2、PCT水平及MEDS評分較高,Ang-1、Tie-2水平較低,均差異有統(tǒng)計學意義(P<0.001),具體數(shù)據(jù)見表1。
2.2存活組與死亡組Ang-1、Ang-2、Tie-2與PCT水平變化比較存活組中男性41例,女性38例,年齡(59.5±16.6)歲;死亡組中男性11例,女性12例,年齡(64.3±18.2)歲。
表1 ALI組與對照組血清中Ang-1、Ang-2、Tie-2與PCT及MEDS評分的比較
表2 急性肺損傷病人存活組和死亡組血清中Ang-1、Ang-2、Tie-2與PCT水平比較
兩組年齡比較差異有統(tǒng)計有意義(t=18.453,P<0.001),性別比較差異無統(tǒng)計學意義(t=0.731,P=0.311)。Ang-1和Tie-2水平比較,死亡組低于存活組,而Ang-2和PCT水平死亡組高于存活組(入院24 h),差異有統(tǒng)計學意義(均P<0.001)。具體數(shù)據(jù)見表2。
2.3存活組病人入院24h、治療28d后血清中Ang-1、Ang-2、Tie-2與PCT水平比較存活組病人治療后Ang-2、PCT明顯下降,Ang-1和Tie-2水平顯著升高,差異有統(tǒng)計學意義(均P<0.001),具體數(shù)據(jù)見表3。
表3 存活急性肺損傷病人入院24 h、治療28 d后血清中Ang-1、Ang-2、Tie-2與PCT水平比較
全球每年有相當一部分病人罹患急性肺損傷,ALI重在及早診斷,及時治療。ALI的病因及發(fā)病機制尚不十分明確,主要觀點:(1)炎癥反應介導:各種病因誘發(fā)的肺內(nèi)或全身過度活化的炎癥反應是引起ALI的主要發(fā)病機制。肺內(nèi)多形核細胞 (PMN)、肺泡巨噬細胞(PAM)等炎癥細胞的激活以及大量炎性介質(zhì)、細胞因子的釋放,在ALI的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮了重要的作用。(2)凝血和纖溶系統(tǒng)失衡:凝血和纖溶系統(tǒng)的異常在 ALI 發(fā)病機制中有重要意義。發(fā)生 ALI 時,病人全身及肺內(nèi)凝血和纖溶系統(tǒng)異常,常處于高凝狀態(tài),而高凝狀態(tài)對 ALI 的炎癥反應也有明顯的促進作用。(3)細胞凋亡:細胞凋亡參與了 ALI 的發(fā)病過程,其中包括 PMN 凋亡延遲,PAM、肺血管內(nèi)皮細胞和肺泡上皮細胞凋亡增加,而細胞凋亡的調(diào)控與細胞因子密切相關(guān),PMN的凋亡延遲,造成PMN持續(xù)處于激活狀態(tài)及持續(xù)釋放毒性內(nèi)容物,由此引發(fā)和加速ALI的發(fā)生。肺泡上皮細胞凋亡會引起肺泡內(nèi)蛋白含量增加,肺泡間隔增大,PMN聚集,炎性因子分泌,均可能導致ALI的發(fā)生,可見ALI的發(fā)病機制錯綜復雜,各層面間相互影響與聯(lián)系,從而導致和推動ALI的發(fā)生與發(fā)展。
ALI有效地診治如果能在發(fā)病1 h內(nèi)進行,病人存活率將達到80%以上;而診治發(fā)生在感染6 h之后才進行,病人的生存率就會下降到30%[7]。由于檢測手段及治療上的進步,近年來發(fā)現(xiàn)ALI病人的病死率已經(jīng)下降至7%~16%[7]。但因發(fā)病率的持續(xù)上升、總致死人數(shù)居高不下,仍為ICU的首要死亡原因[8-9]。因此,臨床迫切需要適用于急診室的ALI有效檢測方法。本文評估了血管生成素對于ALI病人的早期診斷意義,并且將這些因子與PCT相結(jié)合,聯(lián)合檢測,為改善病人預后提供依據(jù)。
血管生成素(Ang)是一族分泌型生長因子,該家族由Ang-1、Ang-2、Ang-3和Ang-4組成,在胚胎血管發(fā)育、血管重塑和炎癥反應等多方面起關(guān)鍵作用,其因子Ang-2拮抗Ang-1,同時可以和Tie-2結(jié)合,可以促進內(nèi)皮細胞激活,破壞內(nèi)皮屏障功能,從而促進血管通透性和炎癥反應[10]。Ang-2是一個前炎癥細胞因子,是預測ALI的發(fā)展和預后的重要指標并可導致ALI血管通透性增加,本研究結(jié)果顯示,ALI組與對照組比較:Ang-2、PCT水平較高,Ang-1、Tie-2水平較低,差異有統(tǒng)計學意義。由于PCT的前體是降鈣素,降鈣素在機體正常的情況下僅有少量在甲狀腺細胞轉(zhuǎn)化為降鈣素原,故健康人體內(nèi)PCT水平極低,但在機體受到損傷后,肺泡內(nèi)皮細胞可以產(chǎn)生PCT,故在ALI病人血清中可以檢測到PCT[11]。袁媛等[12]研究表明,PCT 在嚴重感染(如細菌、寄生蟲和真菌感染等)存在全身表現(xiàn)時可以升高,PCT 隨著細菌感染的炎癥反應嚴重度增加而升高,對全身炎癥反應綜合征(SIRS)和全身性感染有較高的診斷價值,這與本研究結(jié)果相符合。臨床上檢測血清中PCT有助于協(xié)助臨床治療及判斷預后與PCT是一種炎性介質(zhì)有關(guān)[13]。有研究顯示[14],血清中PCT在全身細菌感染的病人可以長時間快速增加并維持,而在自身免疫性疾病,病毒感染和其他病人中維持較低水平。另研究表明[7],血清中Ang-2水平在膿毒癥和非膿毒癥損傷所致的ALI/ARDS病人血清中是升高的,這與本研究的結(jié)果相一致。在本研究中,死亡組血清中Ang-2,PCT和MEDS水平均高于存活組,Ang-1、Tie-2水平低于存活組,說明ALI病人血清Ang-1、Ang-2、Tie-2與PCT水平對病情評估和預后具有重要價值。這與陳金亮等[15]研究得出的結(jié)論,死亡組24 h血清中PCT高于存活組相一致。Ang-1對各種原因引起的ALI均有保護作用,其機制是Ang-1能使其受體Tie-2結(jié)合后使Tie-2磷酸化,磷酸化的位點結(jié)合下端的效應分子而產(chǎn)生生物學作用,從而減輕血管滲透性及炎癥反應[16]。因此Ang-1、Tie-2表達水平的升高,Ang-2、PCT表達水平的降低,在減輕肺毛細血管滲透及抗炎方面發(fā)揮著重要作用。故本研究得出初步結(jié)論,通過抑制Ang-2、PCT的表達并促進Ang-1、Tie-2表達,有利于控制ALI病人的病情。故本研究提示結(jié)合Ang-1、Ang-2、Tie-2與PCT綜合檢測有助于早期診斷ALI并對預后進行評估。
綜上所述,定期監(jiān)測血清中Ang-1、Ang-2、Tie-2、PCT水平的變化,可以了解病人的感染情況,為ALI病情嚴重程度的評價提供了依據(jù)。早期進行MEDS評分及Ang-1、Ang-2、Tie-2與PCT綜合檢測對ICU中ALI病人預后做出快速評估,可為臨床醫(yī)師判斷病情提供了理論依據(jù)。但由于本研究病例數(shù)較少,選擇病情嚴重程度不同,有待更大規(guī)模的臨床研究來進一步驗證。