血清焦亡蛋白對(duì)膿毒癥急性肝損傷病情及預(yù)后的評(píng)估價(jià)值

尚德民 何通

膿毒癥是因感染引起的宿主反應(yīng)失調(diào)導(dǎo)致的危及生命的器官功能障礙,膿毒癥患者發(fā)生多器官功能障礙(MODS)的風(fēng)險(xiǎn)高,臨床治療難度大、死亡率高[1]。肝臟擁有雙重血供系統(tǒng),在膿毒癥發(fā)病過(guò)程中,大量釋放的炎癥細(xì)胞因子和異位的腸道菌群均會(huì)作用于肝臟,進(jìn)而使肝臟成為膿毒癥患者發(fā)生MODS的常見(jiàn)靶器官之一。膿毒癥合并急性肝損傷會(huì)使全身病情加重,也增加心臟、腎臟等器官發(fā)生損傷的風(fēng)險(xiǎn)。因此,深入認(rèn)識(shí)膿毒癥急性肝損傷的分子生物學(xué)機(jī)制、發(fā)現(xiàn)膿毒癥急性肝損傷的評(píng)價(jià)標(biāo)志物具有重要的臨床意義。NOD樣受體蛋白3(NOD Like Receptor Protein 3, NLRP3)炎癥小體通路是膿毒癥發(fā)病過(guò)程中調(diào)控炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵調(diào)控,也參與調(diào)控細(xì)胞焦亡[2-3]。相關(guān)的基礎(chǔ)研究證實(shí),細(xì)胞焦亡的激活是導(dǎo)致急性肝損傷的重要生物學(xué)環(huán)節(jié)[4-5]。本研究旨在探討血清焦亡蛋白對(duì)膿毒癥急性肝損傷病情及預(yù)后的評(píng)估價(jià)值。

資料與方法

一、研究對(duì)象

選擇2019年5月—2022年4月期間河西學(xué)院附屬?gòu)堃慈嗣襻t(yī)院收治的膿毒癥患者作為研究對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn):①符合指南中膿毒癥的診斷標(biāo)準(zhǔn)[6];②入組時(shí)留取血清標(biāo)本;③臨床資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn):①既往有慢性肝臟疾病病史;②合并惡性腫瘤、自身免疫性疾病;③入院前1周使用過(guò)肝毒性藥物。共納入166例患者,參照急性肝損傷的診斷標(biāo)準(zhǔn),即總膽紅素(TBil)>34.1 μmol/L和(或)丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)> 80 U/L,將入組的膿毒癥患者分為急性肝損傷組和無(wú)肝損傷組。急性肝損傷組72例,年齡(59.48±8.58)歲,男性41例、女性31例,合并高血壓19例、糖尿病12例;無(wú)肝損傷組94例,年齡(57.91±9.14)歲,男性54例、女性40例,合并高血壓25例、糖尿病14例。兩組患者一般資料比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

二、研究方法

(一)血清焦亡蛋白的檢測(cè) 入院后在生化采血管內(nèi)留取患者的外周靜脈血5 mL,靜置凝血后3000 r/min離心10 min,分離血清并采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)試劑盒檢測(cè)含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-1(cysteinyl aspartate specific proteinase-1, caspase-1)及Gasdermin-D(GSDMD)的含量。

(二)臨床資料收集 根據(jù)患者的病歷,收集以下臨床資料:入院時(shí)的白細(xì)胞計(jì)數(shù)(WBC)、C反應(yīng)蛋白(CRP)、降鈣素原(PCT)、白蛋白(Alb)、SOFA評(píng)分、APACHE II評(píng)分。

(三)肝損傷類型評(píng)價(jià) 根據(jù)患者入組時(shí)的TBil和ALT水平進(jìn)行肝損傷類型的評(píng)價(jià),方法如下:①TBil>34.1 μmol/L為高膽紅素型;(2)ALT>80 U/L高轉(zhuǎn)氨酶型;(3)TBil>34.1 μmol/L且ALT>80 U/L為高膽紅素高轉(zhuǎn)氨酶型。

(四)預(yù)后評(píng)價(jià) 根據(jù)患者入院后28 d的治療結(jié)局評(píng)價(jià)預(yù)后,包括存活組和死亡組。

(五)統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。對(duì)計(jì)量資料進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn),對(duì)滿足正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,兩組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)、3組間比較采用單因素方差分析;對(duì)不滿足正態(tài)分布的計(jì)量資料、以中位數(shù)和四分位數(shù)表示,2組間比較采用Wilcoxon秩和檢驗(yàn)。2計(jì)量資料間的相關(guān)性分析采用Pearson檢驗(yàn)或Spearman檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料以百分率表示,組間比較采用卡方檢驗(yàn)。指標(biāo)的診斷價(jià)值和預(yù)測(cè)價(jià)值采用ROC曲線分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

一、急性肝損傷組和無(wú)肝損傷組患者血清焦亡蛋白的比較

急性肝損傷組的血清Caspase-1、GSDMD含量高于無(wú)肝損傷組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表1。

表1 急性肝損傷組和無(wú)肝損傷組患者血清焦亡蛋白的比較

表2 不同肝損傷類型患者血清焦亡蛋白的比較

表3 膿毒癥急性肝損傷患者血清焦亡蛋白與臨床資料的相關(guān)性

二、不同肝損傷類型患者血清焦亡蛋白的比較

不同肝損傷類型患者的血清Caspase-1、GSDMD含量比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。兩兩比較顯示,高膽紅素高轉(zhuǎn)氨酶組患者的血清Caspase-1、GSDMD含量高于高膽紅素組和高轉(zhuǎn)氨酶組(P<0.05);高膽紅素組與高轉(zhuǎn)氨酶組患者的血清Caspase-1、GSDMD含量比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

三、膿毒癥急性肝損傷患者血清焦亡蛋白與臨床資料的相關(guān)性

膿毒癥急性肝損傷患者血清Caspase-1、GSDMD含量與CRP、PCT水平及SOFA評(píng)分、APACHE II評(píng)分呈正相關(guān),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);與WBC、Alb水平的相關(guān)性無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

四、血清焦亡蛋白對(duì)混合型肝損傷的診斷價(jià)值

血清Caspase-1、GSDMD含量診斷混合型肝損傷的ROC曲線見(jiàn)圖1,兩項(xiàng)血清指標(biāo)均對(duì)混合型肝損傷具有診斷價(jià)值,診斷效能見(jiàn)表4。

圖1 血清Caspase-1、GSDMD含量診斷混合型肝損傷的ROC曲線

表4 血清Caspase-1、GSDMD含量診斷混合型肝損傷的效能

五、死亡與存活患者血清焦亡蛋白的比較

死亡患者的血清Caspase-1、GSDMD含量高于存活患者,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表5。

表5 死亡與存活患者血清焦亡蛋白的比較

六、血清焦亡蛋白對(duì)膿毒癥急性肝損傷患者死亡的預(yù)測(cè)價(jià)值

血清Caspase-1、GSDMD含量預(yù)測(cè)膿毒癥急性肝損傷患者死亡的ROC曲線見(jiàn)圖2,兩項(xiàng)血清指標(biāo)均對(duì)膿毒癥急性肝損傷患者的死亡具有預(yù)測(cè)價(jià)值,診斷效能見(jiàn)表6。

圖2 血清Caspase-1、GSDMD含量預(yù)測(cè)患者死亡的ROC曲線

表6 血清Caspase-1、GSDMD含量預(yù)測(cè)患者死亡的效能

討 論

急性肝損傷是膿毒癥常見(jiàn)的合并癥之一,導(dǎo)致膿毒癥患者發(fā)生急性肝損傷的臨床因素包括高齡、合并癥多、膿毒癥病情重[7-8],相關(guān)的分子生物學(xué)機(jī)制是炎癥反應(yīng)級(jí)聯(lián)放大激活所導(dǎo)致的組織損害,所涉及的生物學(xué)環(huán)節(jié)不僅包括炎癥反應(yīng),還包括細(xì)胞焦亡及凋亡、氧化應(yīng)激、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激、線粒體自噬等[9-10]。膿毒癥合并急性肝損傷的病情重、救治難度大、死亡率高,在臨床實(shí)踐中準(zhǔn)確評(píng)估病情及預(yù)后對(duì)指導(dǎo)治療、改善預(yù)后具有重要意義。

NLRP3炎癥小體在炎癥反應(yīng)的調(diào)控中發(fā)揮重要作用,在膿毒癥發(fā)病過(guò)程中NLRP3炎癥小體的激活能夠促進(jìn)多種炎癥細(xì)胞因子的釋放,進(jìn)而促進(jìn)炎癥反應(yīng)的級(jí)聯(lián)放大激活并導(dǎo)致全身多個(gè)器官損傷。有研究報(bào)道,合并急性肝損傷的膿毒癥患者血清多種炎癥介質(zhì)的含量與未合并急性肝損傷的膿毒癥患者比較無(wú)差異[11-12],提示炎癥反應(yīng)可能不是膿毒癥患者發(fā)生急性肝損傷的直接影響因素。除參與炎癥反應(yīng)的調(diào)控外,NLRP3炎癥小體的激活還能促進(jìn)Caspase-1活化、增加GSDMD釋放并介導(dǎo)細(xì)胞焦亡,進(jìn)而通過(guò)細(xì)胞焦亡的作用造成器官損傷[13-14]。本研究的分析結(jié)果顯示,合并急性肝損傷的膿毒癥患者血清中焦亡蛋白Caspase-1、GSDMD的含量均高于未合并急性肝損傷的膿毒癥患者,提示細(xì)胞焦亡的過(guò)度激活可能與膿毒癥患者發(fā)生急性肝損傷有關(guān)。

在急性肝損傷的動(dòng)物模型中,抑制細(xì)胞焦亡一方面直接減輕肝細(xì)胞的損傷,另一方面也減輕肝臟組織中內(nèi)皮細(xì)胞損害、改善微循環(huán)障礙、減少微血栓形成,進(jìn)而有利于減輕低灌注導(dǎo)致的肝臟損傷[15-16]。國(guó)內(nèi)一項(xiàng)臨床研究對(duì)膿毒癥合并肝損傷患者的臨床特點(diǎn)進(jìn)行了分析,與單純高膽紅素患者及單純高轉(zhuǎn)氨酶患者比較,高膽紅素高轉(zhuǎn)氨酶患者的炎癥反應(yīng)較重、死亡率較高[11],提示高膽紅素高轉(zhuǎn)氨酶的膿毒癥合并急性肝損傷患者病情較重。本研究的分析結(jié)果顯示,高膽紅素高轉(zhuǎn)氨酶患者的血清焦亡蛋白Caspase-1、GSDMD的含量較單純高膽紅素患者、單純高轉(zhuǎn)氨酶患者升高,血清Caspase-1、GSDMD含量對(duì)高膽紅素高轉(zhuǎn)氨酶的膿毒癥合并急性肝損傷具有診斷價(jià)值。以上結(jié)果表明,隨著膿毒癥合并急性肝損傷患者的病情加重、焦亡的激活程度也加劇,進(jìn)而也提示在膿毒癥發(fā)病過(guò)程中細(xì)胞焦亡的過(guò)度激活會(huì)加重肝損傷。

膿毒癥患者發(fā)生急性肝損傷會(huì)使全身病情加重、增加疾病死亡率,導(dǎo)致預(yù)后不良。目前的臨床研究認(rèn)為,PCT含量、APACHE II評(píng)分、SOFA評(píng)分增加以及高膽紅素高轉(zhuǎn)氨酶型肝損傷是預(yù)后不良的影響因素[11, 17-18]。本研究已經(jīng)證實(shí),血清Caspase-1、GSDMD含量升高與膿毒癥患者高膽紅素高轉(zhuǎn)氨酶型肝損傷的發(fā)生有關(guān),進(jìn)一步通過(guò)相關(guān)性分析證實(shí),血清Caspase-1、GSDMD含量與CRP、PCT水平、SOFA評(píng)分、APACHE II評(píng)分呈正相關(guān),這一結(jié)果進(jìn)一步明確細(xì)胞焦亡的加劇與膿毒癥合并急性肝損傷患者病情的加重相關(guān)。同時(shí),本研究還對(duì)細(xì)胞焦亡與患者預(yù)后的關(guān)系進(jìn)行了分析,死亡患者的血清Caspase-1、GSDMD含量均高于存活患者,且血清Caspase-1、GSDMD含量對(duì)患者死亡具有預(yù)測(cè)價(jià)值。以上分析提示,細(xì)胞焦亡的加劇不僅與膿毒癥合并急性肝損傷患者病情的加重相關(guān),還與患者預(yù)后不良、死亡風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)。

綜上所述,細(xì)胞焦亡的過(guò)度激活可能與膿毒癥患者發(fā)生急性肝損傷有關(guān),膿毒癥合并急性肝損傷患者的血清焦亡蛋白Caspase-1、GSDMD含量增加,血清Caspase-1、GSDMD對(duì)病情及預(yù)后具有評(píng)估價(jià)值。

利益沖突聲明：所有作者均聲明不存在利益沖突。