周亞清， 濮尊國(guó)， 劉愛明， 丁宏勝

(南通大學(xué)附屬海安醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科，江蘇省海安市226600)

急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)是由各種原因?qū)е碌囊院粑狡群偷脱跹Y為主要表現(xiàn)的肺泡、毛細(xì)血管膜損傷的急性呼吸衰竭，其發(fā)病急，進(jìn)展快，具有較高的發(fā)病率和病死率[1]。目前可以從病理生理的角度去詮釋ARDS發(fā)生的生物學(xué)機(jī)制，其中包括內(nèi)皮損傷、促炎損傷、凝血、纖維化、上皮損傷及細(xì)胞凋亡等細(xì)胞損傷途徑[2-3]。細(xì)胞間黏附分子1(intercellular adhesion molecule-1，ICAM-1)是免疫球蛋白超家族的成員，已有研究建立了ARDS小鼠異種移植模型，檢測(cè)ICAM-1水平，發(fā)現(xiàn)其表達(dá)上調(diào)[4]。另有研究發(fā)現(xiàn)，ICAM-1表達(dá)降低有助于改善ARDS小鼠模型中的肺部炎癥[5]。呼出氣冷凝液(exhaled breath condensate，EBC)是評(píng)價(jià)氣道炎癥和氧化應(yīng)激程度的一種無創(chuàng)手段，可動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)呼吸道炎性反應(yīng)、氧化應(yīng)激，用于疾病的診斷和病情評(píng)估。本文檢測(cè)ARDS患者血清及EBC中ICAM-1的含量及其臨床意義。

1 資料和方法

1.1 一般資料

選取2018年7月—2020年7月本院重癥醫(yī)學(xué)科行機(jī)械通氣的ARDS患者51例為ARDS組，其中男29例，女22例，平均年齡(58.3±10.5)歲。ARDS組患者根據(jù)柏林診斷標(biāo)準(zhǔn)[6]按嚴(yán)重程度分為輕度組22例、中度組17例，重度組12例。另選取同期51例健康的體檢人員為健康對(duì)照組，其中男27例，女24例，平均年齡(60.8±9.3)歲。ARDS組和健康對(duì)照組性別、年齡比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。本研究經(jīng)本院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(批準(zhǔn)號(hào)：HKL201737)，患者均簽署知情同意書。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：符合2012年柏林標(biāo)準(zhǔn)[6]的ARDS機(jī)械通氣患者，簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①影響肺臟的嚴(yán)重慢性相關(guān)疾病如支氣管哮喘、支氣管擴(kuò)張、間質(zhì)性肺病、慢性阻塞性肺疾病、肺心病等；②慢性腎功能不全；③急性心肌缺血或嚴(yán)重心律失常；④肺動(dòng)脈栓塞；⑤妊娠；⑥風(fēng)濕病及長(zhǎng)期使用糖皮質(zhì)激素的患者。

1.3 ARDS診治方法

根據(jù)中華醫(yī)學(xué)會(huì)重癥分會(huì)的急性肺損傷/急性呼吸窘迫綜合征診斷和治療指南(2006)對(duì)ARDS患者進(jìn)行原發(fā)疾病處理、液體管理等治療。均使用基礎(chǔ)重癥護(hù)理，采用保護(hù)性機(jī)械通氣策略、廣譜抗生素及綜合對(duì)癥支持。

1.4 ELISA法檢測(cè)ICAM-1含量

在患者診斷為ARDS的第1天和第5天，生命體征相對(duì)平穩(wěn)時(shí)采集EBC和血清標(biāo)本，采用酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)(enzyme linked immunosorbent assay，ELISA，購(gòu)于美國(guó)R&D公司)定量檢測(cè)。EBC采集：改裝EcoScreen冷凝器接入呼吸機(jī)螺紋管呼氣端，設(shè)置冷凝溫度-20 ℃，不接入加溫的濕化器，更換干燥Y型螺紋管直接連接呼吸機(jī)，觀察患者呼吸平穩(wěn)5 min后開始收集，持續(xù)40 min，收集6 mL冷凝液，分3管封裝，-70 ℃冰箱保存?zhèn)錂z。健康對(duì)照組體檢者先行口腔清潔，戴鼻夾后，由口部咬口器連接改裝EcoScreen冷凝器，平靜呼吸40 min后，可收集6 mL的EBC。血清采集：EBC收集的同時(shí)采血5 mL，在室溫環(huán)境下，采用離心方式分離出血清。比較不同分組標(biāo)準(zhǔn)ARDS患者第1天和第5天的血清和EBC中ICAM-1含量。根據(jù)ARDS患者入院28天時(shí)的生存情況，比較ARDS存活者與死亡者的血清和EBC中ICAM-1含量。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié) 果

2.1 ARDS組與健康對(duì)照組血清和EBC中ICAM-1含量的比較

ARDS組血清和EBC中ICAM-1含量均顯著高于健康對(duì)照組(P<0.01；表1)。

表1 ARDS組與健康對(duì)照組血清和EBC中ICAM-1含量的比較(n=51) 單位：μg/L

2.2 不同嚴(yán)重程度ARDS患者的血清和EBC中ICAM-1含量的比較

入院第1天和第5天，不同嚴(yán)重程度ARDS患者血清及EBC中ICAM-1含量隨著ARDS嚴(yán)重程度的加重而上升(P<0.05)；中、重度組患者入院第1天血清中ICAM-1含量高于同組第5天(P<0.05)；輕、中、重度組患者入院第1天EBC中ICAM-1含量均高于同組第5天(P<0.05；表2)。

表2 不同嚴(yán)重程度ARDS患者在不同時(shí)間血清和EBC中ICAM-1水平的比較 單位：μg/L

2.3 ARDS存活組與死亡組的血清和EBC中ICAM-1含量的比較

兩組在入院第1天時(shí)血清中ICAM-1含量比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，而死亡組EBC中ICAM-1含量高于存活組(P<0.05)，在入院第5天時(shí)，ARDS死亡組血清和EBC中ICAM-1含量均顯著高于存活組(P<0.05；表3)。

表3 ARDS存活組與死亡組血清和EBC中ICAM-1含量的比較 單位：μg/L

3 討 論

ARDS是炎癥細(xì)胞以及釋放的炎癥介質(zhì)介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致肺微血管內(nèi)皮細(xì)胞和上皮細(xì)胞的功能、形態(tài)改變，肺微血管通透性增加，血管內(nèi)白蛋白滲入間質(zhì)，導(dǎo)致低氧血癥。因此，反映肺泡上皮、肺泡壁通透性、細(xì)胞損傷的生物標(biāo)志物可以有效評(píng)估ARDS病情嚴(yán)重程度和預(yù)后。研究表明，ARDS患者的ICAM-1在肺水腫液及血漿中均升高(P<0.05)[7]。

ICAM-1作為一種生物傳感器，通過其細(xì)胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域與肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架的結(jié)合，轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)外信號(hào)，發(fā)揮其作為許多基本細(xì)胞功能的主要調(diào)節(jié)劑的作用。ICAM-1的作用是調(diào)節(jié)白細(xì)胞從循環(huán)到炎癥部位的募集[8]。研究表明，ICAM-1的循環(huán)水平增加，表明內(nèi)皮具有高度炎癥性[9]。ICAM-1可被當(dāng)做STAT3依賴性的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，調(diào)控血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子，從而調(diào)節(jié)血管屏障完整性，在炎癥或缺血引發(fā)的嚴(yán)重肺部疾病中發(fā)揮重要作用[10]。

EBC的檢測(cè)方法具有簡(jiǎn)單、可重復(fù)、無創(chuàng)、易操作等優(yōu)點(diǎn)，適用范圍廣[11]。本文主要以無創(chuàng)的方式檢測(cè)ARDS患者相關(guān)特異性指標(biāo)。結(jié)果顯示，ARDS組血清和EBC中ICAM-1均明顯高于健康對(duì)照組，各組ICAM-1(輕度組ARDS患者血清除外)，入院第1天和第5天的血清和EBC中ICAM-1水平均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。在不同嚴(yán)重程度的組間對(duì)比表明，ICAM-1能夠反映肺損傷程度，能夠?yàn)锳RDS的分型提供強(qiáng)有力的依據(jù)；而相較于血清學(xué)內(nèi)的表達(dá)水平，EBC更能反映ARDS的嚴(yán)重程度。在入院第1天到第5天，對(duì)第28天存活和死亡病人進(jìn)行比較，死亡組中在EBC中檢測(cè)ICAM-1的含量明顯上升。同時(shí)，在第1天和第5天時(shí)EBC中ICAM-1水平的差異，或許預(yù)示著EBC比血清能更早地反映肺損傷與患者28天存活率之間的潛在關(guān)系，而ICAM-1的變化趨勢(shì)亦能反映患者的結(jié)局。因此，基于EBC檢出ICAM-1的技術(shù)在早期診斷ARDS具有重要意義。

同時(shí)，相較于血清監(jiān)測(cè)技術(shù)而言，呼出氣冷凝液檢測(cè)技術(shù)直接分析呼吸道冷凝液，且該技術(shù)不涉及操作風(fēng)險(xiǎn)、患者無任何不適感[12]。因此，本研究中使用的EBC檢測(cè)技術(shù)可隨時(shí)重復(fù)檢測(cè)，適用于機(jī)械通氣患者，為進(jìn)一步研究危重病患者肺損傷提供了新的途徑，但需大樣本量論證。ICAM-1的變化趨勢(shì)和ARDS患者病情、預(yù)后是否相互作用，共同影響病情進(jìn)展尚未明確；本研究觀察時(shí)間尚且較短，也可導(dǎo)致結(jié)局的偏倚，還應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)觀察和研究，延長(zhǎng)觀察時(shí)間，以充分闡明ICAM-1在ARDS患者的EBC及血清中發(fā)揮的生物學(xué)作用。

綜上所述，隨著ARDS患者的嚴(yán)重程度加重，EBC和血清中ICAM-1水平不斷升高，為疾病的早期診斷、評(píng)估肺損傷嚴(yán)重程度提供客觀、量化的依據(jù)。