裴茂煒,胡銘榮,鄭克,朱思琪,張春杰,王國良,謝達(dá)飛
(1.浙江醫(yī)院 普外科,浙江 杭州 310000;2.杭州師范大學(xué)附屬醫(yī)院 普外科,浙江 杭州 310015)
循環(huán)腎素-血管緊張素系統(tǒng)(renin-angiotensin system,RAS)主要起調(diào)節(jié)血壓,維持水、電解質(zhì)平衡的作用。近來研究發(fā)現(xiàn),RAS不僅存在于循環(huán)系統(tǒng)中,也存在于胰腺組織中,在調(diào)節(jié)胰腺導(dǎo)管細(xì)胞和腺泡的分泌中扮演了重要角色;RAS的激活與急性胰腺炎(acute pancreatitis,AP)的發(fā)生密切相關(guān),且其對胰腺血管功能具有重要的調(diào)節(jié)作用[1]。隨著對RAS研究的不斷深入,發(fā)現(xiàn)其不僅存在由血管緊張素轉(zhuǎn)換酶(angiotensin-converting enzyme,ACE)、血管緊張素II(angiotensin II,Ang II)及其受體(angiotensin II receptor type 1,AT1R)構(gòu)成的經(jīng)典軸,還存在由血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2(angiotensin-converting enzyme 2,ACE2)、血管緊張素(1-7)[Angiotensin(1-7),Ang(1-7)]及其受體Mas構(gòu)成的新軸[2]。ACE是ACE-Ang IIAT1經(jīng)典軸的關(guān)鍵酶,能將無活性的Ang I轉(zhuǎn)化為具有強(qiáng)縮血管效應(yīng)的Ang II。Ang II與胰腺局部AT1R結(jié)合,使胰腺微血管痙攣,進(jìn)一步加重微循環(huán)障礙[3-4],造成AP病情加重。有關(guān)AP與RAS的研究,既往多集中在ACE、Ang II、AT1組成的經(jīng)典軸上[5-6],但對RAS新軸在AP病變中的作用不完全清楚,有研究認(rèn)為新軸能通過細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)通路拮抗Ang II的作用[7-10],具有舒張血管、抗炎、保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞等作用[11-12],但多局限于胰腺局部病變的實(shí)驗(yàn)研究[7,13-14]。目前關(guān)于ACE2-Ang(1-7)-Mas新軸與AP的關(guān)系以及新軸與經(jīng)典軸在AP整個(gè)病程中的具體作用,仍不清楚。由于ACE和ACE2分別是兩條軸中最關(guān)鍵的效應(yīng)酶,為此,本研究擬對AP患者血清ACE、ACE2水平進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀察分析,探討RAS與AP在疾病發(fā)生發(fā)展中的相互關(guān)系及其臨床意義。
本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核通過。選取2015年9月至2018年11月因AP就診于杭州師范大學(xué)附屬醫(yī)院的60例患者為研究對象,就診時(shí)間均為首次發(fā)病24 h之內(nèi),診斷標(biāo)準(zhǔn)參考2013版《中國急性胰腺炎診治指南》[15]。根據(jù)該指南將研究對象分為兩組:輕度急性胰腺炎組(mild acute pancreatitis,MAP,n=45)和中重度急性胰腺炎組[moderately and severe acute pancreatitis,(M)SAP,n=15]。另外,選取同期健康體檢的志愿者作為對照組(n=10)。
納入標(biāo)準(zhǔn):就診時(shí)間均為首次發(fā)病24 h之內(nèi)且符合以下3項(xiàng)特征中的2項(xiàng):(1)與AP相符合的腹痛;(2)血清淀粉酶和(或)脂肪酶活性至少高于正常上限值3倍;(3)腹部影像學(xué)檢查符合AP影像學(xué)改變。
排除標(biāo)準(zhǔn):入院時(shí)具有以下1項(xiàng)或1項(xiàng)以上條件者均排除:(1)既往有心血管疾病史(包括冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病、高血壓病、心衰、心律失常、心肌病等);(2)既往有腎臟病史(包括腎功能不全、急慢性腎炎、腎病綜合癥、腎移植史等);(3)既往有慢性消化系統(tǒng)疾病史(包括慢性肝炎、肝纖維化、十二指腸潰瘍、胃腸道腫瘤、克羅恩病、潰瘍性結(jié)腸炎等);(4)既往有肺動(dòng)脈高壓及肺纖維化病史以及急慢性呼吸窘迫綜合征史;(5)既往有腦血管病史;(6)既往有糖尿病史;(7)妊娠。
1.3.1 觀察指標(biāo):收集入組研究者的一般資料,包括既往史、年齡、性別、起病時(shí)間、臨床治愈時(shí)間并統(tǒng)計(jì)各組死亡率。采集入院時(shí)增強(qiáng)CT檢查結(jié)果并進(jìn)行改良的CT嚴(yán)重指數(shù)評(píng)分(modified CT severity index,MCTSI)[15]。MCTSI評(píng)分由表1所示中3方面相加得到,評(píng)分≥4分可診斷為MSAP或SAP。采集病程第1天(即入院時(shí))、第3天,第7天的外周靜脈血及動(dòng)脈血,分別檢測血清ACE(pg/mL)、ACE2(pg/mL)水平、血常規(guī)、生化及血?dú)?,同時(shí)記錄體溫、平均動(dòng)脈壓、心率、呼吸頻率,并結(jié)合動(dòng)脈血?dú)?、生化、血常?guī)等指標(biāo),對病程中第1、3、7天患者病情進(jìn)行APACHE-II評(píng)分,≥8分者預(yù)后不良。
表1 MCTSI評(píng)分[15]
1.3.2 血標(biāo)本采集方法:采集血標(biāo)本時(shí)所有患者呈臥位狀態(tài),采集病程第1天(即入院時(shí))及第3天、第7天早上8:00右側(cè)貴要靜脈血10 mL即刻行血常規(guī)、生化檢測,同時(shí)采取同側(cè)橈動(dòng)脈血即刻行血?dú)夥治?;另留取靜脈血5 mL,室溫靜置1.5 h后,3 000 r/min離心15 min后留取上層血清存儲(chǔ)于-80 ℃冰箱備用行ACE、ACE2檢測。
1.3.3 血標(biāo)本檢測方法:血清ACE、ACE2水平測定采用ELISA法。試劑盒購自BLUE GENE公司,ACE樣品編號(hào):E01A0498,ACE2樣品編號(hào):E01A0499;酶標(biāo)儀為美國伯樂公司,型號(hào)為:伯樂680。生化檢測采用生化自動(dòng)分析儀(貝克曼庫爾特公司生產(chǎn),型號(hào)為:OLYMPUS AU5831)。血?dú)夥治霾捎醚獨(dú)夥治鰞x(丹麥雷度公司生產(chǎn),型號(hào)為:ABL800)。
所有AP患者的治療均參照2013年《中國急性胰腺炎診治指南》[15]意見進(jìn)行規(guī)范化治療。所有AP患者入院后給予心電監(jiān)護(hù),治療措施包括:禁食、胃腸減壓、靜脈應(yīng)用生長抑素和預(yù)防性使用抗生素,同時(shí)根據(jù)患者具體情況適量補(bǔ)液及營養(yǎng)支持治療。其中(M)SAP組有4例,MAP組有10例在住院期間行內(nèi)鏡下逆行胰膽管造影、乳頭括約肌切開取石、鼻膽管引流術(shù)。
所有數(shù)據(jù)均應(yīng)用SPSS24.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,計(jì)量資料以(±s)表示,采用t檢驗(yàn)法對兩組進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析;計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)。多組間計(jì)量資料采用方差分析,多重比較采用最小顯著差(LSD)檢驗(yàn)法。用Person方法做線性相關(guān)性分析。P<0.05認(rèn)為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
三組研究對象年齡、病因、誘因、性別、發(fā)病時(shí)間、MCTSI評(píng)分、臨床治愈時(shí)間、死亡率臨床特征比較如下:(M)SAP組MCTSI評(píng)分高于MAP組,(M)SAP組臨床治愈時(shí)間長于MAP組,兩組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。詳見表2。
表2 三組一般臨床特征比較
與對照組相比,AP組ACE、ACE2表達(dá)均增加,ACE2/ACE均降低。MAP組患者隨APACHEII評(píng)分下降,ACE、ACE2、ACE2/ACE表達(dá)逐漸升高,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。(M)SAP組患者隨APACHE II評(píng)分下降,ACE表達(dá)逐漸下降(P<0.05);ACE2表達(dá)無明顯變化(P=0.750);ACE2/ACE逐漸升高(P<0.001)。詳見表3。
表3 三組各時(shí)間點(diǎn)ACE、ACE2、ACE/ACE2情況
隨著病程發(fā)展,MAP組和(M)SAP組患者APACHE II評(píng)分呈下降趨勢,但(M)SAP組患者評(píng)分始終高于MAP組[(M)SAP組:12.00±1.86,10.00±2.13,7.60±3.36;MAP組:4.56±1.78,3.27±1.59,2.04±1.90;均P<0.05],詳見圖1。
圖1 MAP和(M)SAP組各時(shí)間點(diǎn)APACHE II評(píng)分情況
為了研究急性胰腺炎患者RAS成分ACE、ACE2、ACE2/ACE與APACHE II評(píng)分是否存在線性趨勢,對ACE2、ACE及ACE2/ACE分別與APACHE II評(píng)分變量作散點(diǎn)圖,發(fā)現(xiàn)ACE2與APACHE II評(píng)分無線性相關(guān)關(guān)系(見圖2),ACE、ACE2/ACE分別與APACHE II評(píng)分兩個(gè)變量之間存在線性趨勢(見圖3,圖4)。
圖2 AP患者RAS成分ACE2與APACHE II評(píng)分趨勢
圖3 AP患者RAS成分ACE與APACHE II評(píng)分趨勢
圖4 AP患者ACE/ACE2與APACHE II評(píng)分趨勢
進(jìn)一步行Pearson相關(guān)性分析可知,ACE與APACHE II評(píng)分兩個(gè)變量之間存在正相關(guān)(r=0.543,P<0.01);ACE2/ACE與APACHE II評(píng)分兩個(gè)變量之間存在負(fù)相關(guān)(r=-0.297,P<0.01)。
ACE用于判斷病情的ROC曲線下面積為0.229,判斷的敏感性為51.1%,特異性為70.0%;ACE2用于判斷病情的ROC曲線下面積為0.486,判斷的敏感性為33.3%,特異性為86.7%;ACE2/ACE用于判斷病情的ROC曲線下面積為0.782,判斷的敏感性為84.4%,特異性為63.7%,詳見圖5。
圖5 ACE、ACE2及ACE/ACE2用于判斷AP病情的ROC曲線
AP是臨床上最常見的急腹癥之一,其確切的發(fā)病機(jī)制尚不清楚,治療上主要采取對癥支持治療。近年來研究發(fā)現(xiàn)由ACE-Ang II-AT1經(jīng)典軸和ACE2-Ang(1-7)-Mas新軸構(gòu)成的RAS在胰腺組織中發(fā)揮了重要調(diào)節(jié)作用,但是這些研究僅局限于實(shí)驗(yàn)階段,且只從單一一條軸的角度來探索RAS在急性胰腺炎中的作用。本研究對急性胰腺炎患者血清ACE、ACE2進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀察,發(fā)現(xiàn)急性胰腺炎患者血清ACE、ACE2表達(dá)均增加,隨病情好轉(zhuǎn),MAP組患者血清ACE、ACE2、ACE2/ACE表達(dá)呈升高趨勢;而(M)SAP組患者ACE表達(dá)逐漸下降,ACE2表達(dá)無明顯變化,ACE2/ACE逐漸升高。
我們的研究結(jié)果與Wang等[16]一致,其用雨蛙素刺激胰腺細(xì)胞AR42J,發(fā)現(xiàn)ACE2和Mas受體基因及蛋白表達(dá)顯著增加;進(jìn)一步用Ang(1-7)處理后AR42J細(xì)胞抗炎因子IL-10升高,促炎因子IL-6、IL-8下降,胰腺細(xì)胞損傷減輕;用Mas受體拮抗劑A779處理后AR42J細(xì)胞培養(yǎng)IL-6、IL-8水平顯著升高。另有研究報(bào)道[6,17-18],腎素抑制劑、ACE抑制劑、AT受體抑制劑具有穩(wěn)定胰腺微循環(huán),抑制炎癥反應(yīng)作用。此外,Liu R等[14]基因?qū)嶒?yàn)發(fā)現(xiàn)敲除胰腺ACE2基因或轉(zhuǎn)入ACE基因,能加劇胰腺病理變化及炎癥反應(yīng);轉(zhuǎn)染ACE2基因,增加胰腺ACE2表達(dá)可有效阻止AP的發(fā)生發(fā)展。崔立建等[19]用雨蛙素作用于AR42J后,ACE2、Mas隨時(shí)間推移均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。這可能由于胰腺發(fā)生炎癥后,胰腺及其周圍大量液體滲出導(dǎo)致血容量相對不足,循環(huán)及胰腺局部的RAS被激活,以ACE為代表的經(jīng)典軸具有促進(jìn)胰腺炎發(fā)展,以ACE2為代表的新軸可拮抗經(jīng)典軸,具有抗炎癥作用。我們也發(fā)現(xiàn)有臨床研究與我們結(jié)果相反,Ibis等[20]研究發(fā)現(xiàn)AP患者的血清ACE水平并不升高,趙云華等[21]、王婧等[22]研究發(fā)現(xiàn)AP患者的血清ACE2表達(dá)反而是下調(diào)的。這可能與AP患者入院時(shí)所處的病情嚴(yán)重程度不同有關(guān)。
我們發(fā)現(xiàn)MAP組和(M)SAP組患者血清ACE、ACE2表達(dá)均增加,且病情越嚴(yán)重,ACE、ACE2表達(dá)水平越顯著。相關(guān)性分析表明,ACE表達(dá)與APACHE II評(píng)分呈正線性相關(guān),ACE2表達(dá)與APACHE II評(píng)分無線性關(guān)系,而ACE2/ACE與APACHE II評(píng)分呈負(fù)線性相關(guān)。這就說明ACE-Ang II-AT1經(jīng)典軸和ACE2-Ang(1-7)-Mas新軸均參與了AP病理生理過程,且ACE和ACE2/ACE的比值均與AP疾病的嚴(yán)重程度相關(guān)。潛在的發(fā)病機(jī)制可能是由于胰腺發(fā)生炎癥后,胰腺組織中ACE-AngII-AT1軸的關(guān)鍵酶ACE的基因及蛋白表達(dá)上調(diào),產(chǎn)生具有強(qiáng)縮血管效應(yīng)的Ang II,Ang II與AT1R結(jié)合后引起胰腺微血管痙攣,導(dǎo)致胰腺微循環(huán)障礙,并通過炎癥介質(zhì)釋放[23]、活化核因子、抑制一氧化氮合成[7]、介導(dǎo)氧自由基產(chǎn)生,引起細(xì)胞過氧化導(dǎo)致細(xì)胞毒效應(yīng),引起細(xì)胞壞死或凋亡,造成胰腺及胰外臟器的功能障礙甚至衰竭,胰腺病變惡化。而ACE2是ACE2-Ang(1-7)-Mas新軸中的關(guān)鍵酶,其主要功能是水解Ang II生成Ang-(1-7),Ang-(1-7)與Mas特異性結(jié)合,通過(PI3K/AKT)途徑拮抗Ang II作用[7-8,10],具有舒張血管、抗炎、保護(hù)血管內(nèi)皮等作用[11-12]。我們的研究還發(fā)現(xiàn),血清ACE升高的同時(shí),ACE2也相應(yīng)升高,由于機(jī)體都具有自我防御保護(hù)機(jī)制,因此我們推測血清ACE2的升高可能是胰腺炎患者為防御胰腺病變而產(chǎn)生的一種自身保護(hù)性反應(yīng)。機(jī)體可能通過上調(diào)以ACE2為代表的ACE2-Ang(1-7)-Mas軸表達(dá)來防御性拮抗ACEAng II-AT1經(jīng)典軸作用。可見在胰腺炎癥剛發(fā)生時(shí),ACE的作用占據(jù)著主導(dǎo)地位,而ACE2的作用呈相對弱勢狀態(tài),其對胰腺病變的保護(hù)或緩沖效應(yīng)可能是相對有限的。由于以ACE為代表的經(jīng)典軸具有促進(jìn)胰腺炎發(fā)展,以ACE2為代表的新軸有拮抗經(jīng)典軸的作用,因此,試圖通過ACE或ACE2單一指標(biāo)來衡量RAS在AP中的作用并不準(zhǔn)確,而用ACE2和ACE之間的比值來評(píng)價(jià)RAS在AP中的作用更加全面,我們的研究結(jié)果也顯示ACE2/ACE是判斷病情嚴(yán)重程度敏感性較高指標(biāo),比值的升高預(yù)示病情的好轉(zhuǎn)。
本研究尚存在一些不足之處。第一,本研究觀察時(shí)限僅限于AP早期的一周,未能觀察到整個(gè)AP病程中ACE及ACE2的演變;第二,由于臨床上較難獲取胰腺炎時(shí)的胰腺組織,未能對胰腺局部組織RAS進(jìn)行同步研究;第三,由于受經(jīng)費(fèi)限制,未能進(jìn)一步明確潛在的機(jī)制。