中性粒細(xì)胞明膠酶脂質(zhì)運(yùn)載蛋白在體外循環(huán)術(shù)后早期診斷急性腎損傷中的應(yīng)用

鄭雪蓮 李煒煊 梁桂珍

急性腎損傷(Acute Kidney Injury，AKI)是體外循環(huán)術(shù)后最常見(jiàn)的嚴(yán)重的并發(fā)癥之一，其發(fā)生率為6% ～15%，而一旦發(fā)生AKI，其中需要透析治療患者病死率達(dá)20% ～60%［1］。以血肌酐(Serum Creatinine，Scr)為標(biāo)志物的傳統(tǒng)診斷標(biāo)準(zhǔn)也因其缺乏敏感性和特異性而難以早期診斷AKI。中性粒細(xì)胞明膠酶相關(guān)脂質(zhì)運(yùn)載蛋白(Neutrophil Gelatinase-Associated Lipocalin，NGAL)是脂質(zhì)運(yùn)載蛋白家族的新成員，在人類(lèi)多種組織中均呈低水平表達(dá)。研究發(fā)現(xiàn)，在腎臟畸形缺血再灌注損傷時(shí)，腎小管上皮細(xì)胞內(nèi)的NGAL 濃度可在2 后迅速上升，可作為腎臟早期損傷的一個(gè)標(biāo)志性分子［2-4］。為了盡早發(fā)現(xiàn)體外循環(huán)術(shù)后患者是否存在AKI，本研究通過(guò)分析體外循環(huán)術(shù)后患者尿液NGAL 濃度變化，評(píng)價(jià)其對(duì)AKI 早期診斷的作用，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本研究選擇2012 年1 月～2014 年6 月于我院進(jìn)行體外循環(huán)手術(shù)的患者，主要疾病為瓣膜病、冠心病、先天性心臟病、心臟腫瘤、主動(dòng)脈瘤，入選研究的患者術(shù)前均無(wú)腎損傷，研究期間禁用腎毒性藥物，符合研究條件患者共90 例，其中男41 例，女49 例;年齡(3 ～74)歲，平均(48.91 ±18.03)歲。入選患者收集術(shù)前及術(shù)后12、24、48 h 時(shí)間點(diǎn)的血、尿液標(biāo)本，分別進(jìn)行尿NGAL、血半胱氨酸蛋白酶抑制劑C(Cystatin C，Cys-C)、Scr 水平檢測(cè)，根據(jù)急性腎損傷診斷標(biāo)準(zhǔn)［5］，將90 例患者分為AKI 組和非AKI 組，并對(duì)兩組尿NGAL、血Cys-C、Scr 水平進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。兩組患者性別、年齡、體質(zhì)量、原發(fā)病、術(shù)前心功能、術(shù)前用藥情況比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P ＞0.05)，具有可比性。

1.2 AKI 診斷標(biāo)準(zhǔn)

參照2005 年急性腎損傷網(wǎng)絡(luò)(AKIN)制定AKI 診斷標(biāo)準(zhǔn)［3］:即腎功能在48 h 內(nèi)急劇下降，表現(xiàn)為Scr 較基礎(chǔ)值上升≥50%。

1.3 檢測(cè)方法

NGAL 采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA 法、CENTAUR180分析儀)用于尿液的NGAL 檢測(cè)，試劑盒由雅培公司提供;采用免疫比濁法檢測(cè)，用奧林巴斯AU5431 全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)血Cys-C 和Scr，使用LYMPUS AU5431 全自動(dòng)生化分析儀和利德曼公司提供的試劑盒，實(shí)驗(yàn)方法嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書(shū)和SOP 文件進(jìn)行操作。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

所有數(shù)據(jù)采用SPSS 13.0 統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行分析。計(jì)量數(shù)據(jù)以(ˉx ± s)表示，組間比較采用t 檢驗(yàn)，P ＜0.05 表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。運(yùn)用受試者工作特征曲線(Receiver Operation Curve，ROC)分析術(shù)后12 h 的尿NGAL 的檢測(cè)效能，并確定尿NGAL 檢測(cè)AKI 的臨界值，ROC 曲線繪制應(yīng)用MedCalc 軟件。

2 結(jié)果

2.1 90 例患者術(shù)后48 h 內(nèi)有21 例發(fā)生不同程度AKI，發(fā)生率23.3%，見(jiàn)表1、圖1。

2.2 尿NGAL、血Cys - C、Scr 水平的動(dòng)態(tài)變化。兩組尿NGAL、血Cys -C、Scr 基線值比較:術(shù)前差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P ＞0.05)，術(shù)后差異統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P ＜0.05);AKI 組在體外循環(huán)術(shù)后:12 h 尿NGAL 濃度顯著升高，24 h 血Cys-C 顯著升高，Scr 水平48 h 顯著升高;見(jiàn)表1。手術(shù)前后各項(xiàng)指標(biāo)的變化見(jiàn)圖1 ～圖3。

表1 兩組尿NGAL、血sysc、血Ccr 不同時(shí)間段的平均濃度(±s)

表1 兩組尿NGAL、血sysc、血Ccr 不同時(shí)間段的平均濃度(±s)

注:1)同時(shí)段兩組組間比較，P ＜0.05

組別例數(shù)時(shí)間尿NGAL/(μg·L -1) 血Cys-C/(mg·L -1)血scr/(μg·L -1)12.52 ±3.310.70 ±0.0870.52 ±8.04術(shù)后12 h206.05 ±32.801)1.45 ±0.221)84.14 ±5.361)術(shù)后24 h180.26 ±16.061)2.73 ±0.441)111.38 ±9.551)術(shù)后48 h151.3 ±17.031)1.84 ±0.381)187.95 ±26.091)非AKI 組69術(shù)前12.30 ±2.750.69 ±0.0771.03 ±8.49術(shù)后12 h26.45 ±4.370.72 ±0.1274.23 ±8.47術(shù)后24 h27.94 ±4.140.63 ±0.0876.88 ±10.84術(shù)后AKI 組21術(shù)前48 h20.78 ±5.050.61 ±0.0672.65 ±8.09

圖1 手術(shù)前后尿NGAL(μg/L)變化圖

圖2 手術(shù)前后血Cys-C(mg/L)變化圖

圖3 手術(shù)前后血Scr(μmol/L)變化圖

2.3 AKI 組及非AKI 組的術(shù)后12 h 尿NGAL 濃度繪制ROC曲線具體見(jiàn)圖4。術(shù)后12 h 尿NGAL 診斷AKI 的曲線下面積(AUC)為0.949(95% CI:0.882 ～0.984)。根據(jù)ROC 曲線結(jié)果并綜合檢測(cè)靈敏度和特異度，選擇38.9 μg/L 作為術(shù)后12 h 尿NGAL 檢測(cè)AKI 的最佳臨界值(Cut -off)，此時(shí)其檢測(cè)AKI 的靈敏度為90.48%，特異度為97.10%。

圖4 術(shù)后12 h 尿NGAL 檢測(cè)AKI 的ROC 曲線

3 討論

體外循環(huán)術(shù)過(guò)程中血流動(dòng)力學(xué)改變、器官組織缺血再灌注及應(yīng)激反應(yīng)均對(duì)腎臟有影響。AKI 是體外循環(huán)術(shù)后最常見(jiàn)的嚴(yán)重并發(fā)癥之一，AKI 的發(fā)生直接影響患者機(jī)體恢復(fù)。本研究發(fā)現(xiàn)心臟病患者實(shí)施體外循環(huán)術(shù)后AKI 發(fā)生率為23.3%，尿NGAL 在術(shù)后即快速升高，12 h 即接近峰值，水平達(dá)正常水平的15 倍，Cys -C 在術(shù)后12 h 緩慢升高，24 h 接近峰值，Scr 在術(shù)后12 h 緩慢升高，24 h 后升幅明顯，48 h 接近峰值。研究結(jié)果與文獻(xiàn)成人心臟手術(shù)后NGAL 術(shù)后2 h 即開(kāi)始升高，術(shù)后6 h 達(dá)峰值，Cys-C 在術(shù)后6 h 升高，24 h 達(dá)峰值［6-7］接近，經(jīng)ROC 曲線分析結(jié)果顯示，診斷效能NGAL優(yōu)于Cys-C 和Scr，而Cys-C 優(yōu)于Scr。

NGAL 是脂質(zhì)運(yùn)載蛋白家族的一員，在正常情況下NGAL 含量很低，當(dāng)腎發(fā)生損傷時(shí)，受損的腎小管上皮細(xì)胞能高表達(dá)NGAL 誘導(dǎo)腎小管間質(zhì)中浸潤(rùn)的中性粒細(xì)胞發(fā)生凋亡以保護(hù)腎組織免受攻擊［8］。由于其分子量很小，不易降解，可很快排泌并可在尿中測(cè)到。Scr 水平仍然是臨床上目前急性腎損傷(AKI)的主要診斷依據(jù)，但只有約50%的腎功能已經(jīng)喪失時(shí)Scr 濃度才發(fā)生變化，而且Scr 測(cè)定一直受到個(gè)體差異如肌肉容量、年齡、性別和飲食等的影響［9］。有研究發(fā)現(xiàn)燒傷后發(fā)展為AKI 的患兒尿NGAL 和血NGAL 的升高均較Scr 早，血、尿NGAL 可作為預(yù)測(cè)小兒燒傷AKI 的早期診斷指標(biāo)［10］。有研究顯示血Cys-C 與Scr 相比，血Cys-C 是反映腎功能早期損害的靈敏指標(biāo)［11］，對(duì)不同人群腎功能早期損害有良好的預(yù)警作用［9］。，腎功能損害Ⅰ期、Ⅱ期時(shí)，血清Cystatin C、尿NGAL 含量發(fā)生明顯改變，且與Cin 水平具有良好的相關(guān)性，是反應(yīng)腎功能的理想指標(biāo)［12］，而且兒童急性腎損傷患者尿中NGAL、KIM-1、IL-18 水平在Scr 沒(méi)有升高之前已經(jīng)顯著升高［13］。NGAL 與Cys -C、Scr 相比，其受體內(nèi)其他因素影響較小，本研究結(jié)果表明在診斷AKI 時(shí)NGAL 較Scr 早，可以作為體外循環(huán)術(shù)后AKI 的預(yù)測(cè)指標(biāo)，盡早對(duì)AKI 進(jìn)行預(yù)防和干預(yù)。

本研究中術(shù)后12 h 尿NGAL 的ROC 曲線下面積分別為0.949，選擇38.9 μg/L 為界限值時(shí)，敏感性和特異性分別為90.48%和97.10%。有文獻(xiàn)對(duì)術(shù)后2 h 的尿NGAL 濃度在界限值為100 μg/L 時(shí)進(jìn)行ROC 分析，尿NGAL 在AKI 診斷中的敏感性和特異性分別為96%和93%［14］。本研究出現(xiàn)敏感性和特異性不完全一致，其最佳臨界值也偏低，與樣本量不足或與本研究時(shí)間段的選取有關(guān)。有研究表明心臟術(shù)后2 h的尿NGAL 水平能夠較好地預(yù)測(cè)AKI 的發(fā)生［15］。體外循環(huán)術(shù)后急性腎損傷發(fā)生的病理生理機(jī)制比較復(fù)雜，其發(fā)生機(jī)制并未完全明確，以后需要多大樣本的研究來(lái)進(jìn)一步驗(yàn)證NGAL 在體外循環(huán)手術(shù)后早期發(fā)現(xiàn)AKI 診斷價(jià)值。

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