多糖包被損害評估重癥胰腺炎呼吸窘迫綜合征發(fā)病風險

黃云龍，萬林駿，廖庚進，萬曉紅

（昆明醫(yī)科大學第二附屬醫(yī)院重癥醫(yī)學科，云南昆明 650101）

急性胰腺炎（acute pancreatitis，AP） 是具有高發(fā)病率和死亡率的疾病[2]，根據(jù)我國《急性胰腺炎診治指南（2014）》 將合并器官功能障礙超過48hAP，稱為重癥急性胰腺炎（severe acute pancreatitis，SAP）。器官功能衰竭是SAP 的主要死亡原因之一，肺部又是最先和最主要的受損器官，急性肺損傷（[3]acute lung injury，ALI） 消耗大量的醫(yī)療資源并且導致高死亡率的結(jié)局[1]。有報道稱急性呼吸窘迫綜合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS） 在SAP 中病死率高達30%～40%，是最危險的并發(fā)癥之一[2]。

多糖包被是廣泛覆蓋于微血管內(nèi)皮表面的一層由糖蛋白、蛋白聚糖和糖胺聚糖組成高度水合的被膜結(jié)構(gòu)，被稱之為內(nèi)皮細胞表面多糖包被層（endothelial glycocalyx layer，EGL），它在限制血管通透性和調(diào)節(jié)白細胞粘附中起關(guān)鍵作用[3]。EGL 的破壞會增加肺毛細血管通透性；啟動并擴大ARDS 的炎癥反應；導致肺毛細血管阻力增加，增加肺循環(huán)壓力，在ARDS 發(fā)病中起著重要的作用[4]。有研究發(fā)現(xiàn)[5-6]，在不同病因所致的ARDS 患者血中檢測多糖包被的降解產(chǎn)物:透明質(zhì)酸（hyaluronic acid，HA），多配體蛋白聚糖-1（Syndecan-1，SDC-1），硫酸類肝素（heparan sulfate，HS） 的水平明顯升高，但病因不同的ARDS，血中不同降解產(chǎn)物的升高水平也各不相同。另外，已有研究報告通過檢測EGL 被破壞時血漿中降解產(chǎn)物水平變化來評估疾病結(jié)局：心臟驟停后血漿HA 和SDC-1 水平升高程度，可預測多器官功能衰竭的發(fā)生[7]；Hippensteel 等[8]發(fā)現(xiàn)，在膿毒癥中，血漿HS 升高與院內(nèi)死亡率相關(guān)。但目前尚無研究通過檢測血中EGL降解產(chǎn)物的水平，來評估和預警SAP 患者ARDS的發(fā)病。

本研究旨在通過檢測臨床治療中SAP 患者病程中血漿EGL 降解產(chǎn)物HA、HS 和SDC-1 的血漿濃度，探討其與ARDS 發(fā)病的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 研究對象

選擇2019年4～11月所有入住ICU 的AP 患者，參照我國《急性胰腺炎診治指南（2014）》選出符合要求出現(xiàn)ADRS、急性腎損傷（acute kidney injury，AKI）、休克（SHOCK） 的SAP 患者37例，年齡分布于18～59 歲。所有納入患者的診治均按重癥醫(yī)學科相關(guān)指南及規(guī)范進行診治。

納入標準：（1） 患者以AP 診斷收入；（2）患者入ICU 后確診為SAP；（3） 并發(fā)ARDS 后，同意并行機械通氣治療；（4） 48 h 內(nèi)發(fā)生單一器官功能障礙者。

排除標準：（1） 入ICU 前已發(fā)生ARDS、AKI、SHOCK 的患者；（2） 創(chuàng)傷性胰腺炎合并顱腦和/ 或肺挫傷者；（3） 自發(fā)生ARDS、AKI 或SHOCK 后，ICU 診治未達48 h 者；（4） 原發(fā)于肺部感染引起的ARDS 患者；（5） 48 h 內(nèi)器官功能障礙≥2 個的患者。倫理學：本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準，所有檢測和治療均獲得患者或家屬的知情同意。

實驗試劑：人透明質(zhì)酸，人硫酸類肝素，人多配體聚糖-1 的ELISA 試劑盒。

1.2 實驗分組

本研究納入的SAP 患者按發(fā)生器官功能障礙分組。按48 h 內(nèi)出現(xiàn)的單一器官功能障礙分為ARDS 組、AKI 組、SHOCK 組。

1.3 實驗數(shù)據(jù)采集

設定患者入ICU 的時間為入室點，最早出現(xiàn)器官功能障礙時為0 h 點，0 h 點后12 h、24 h 和48 h 分別為12 h 點、24 h 點、48 h 點。于入室點、0 h 點、12 h 點、24 h 點、48 h 點分別采集納入患者靜脈血5 mL，于3 000 r/min 離心15 min，取上清液作為待檢標本，分別編號，冰凍保存（-70℃）。

ARDS 組分別于機械通氣當天（1 d 點）、第2天（2 d 點）、第3 天（3 d 點）、第4 天（4 d 點）、第5 天（5 d 點）、第6 天（6 d 點）、第7 天（7 d點） 記錄機械通氣時長，超過7 d 還需機械輔助通氣的患者仍計為7 d 點。

1.4 酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA） 檢測

采用ELISA 檢測標本中HA，HS，SDC-1 的濃度。

1.5 統(tǒng)計學處理

使用SPSS 軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學處理，計量資料以均數(shù)±標準差（） 表示，應用方差分析檢驗是否存在組間差異；應用配對t檢驗比較兩配對組的計量資料間的組間差異；應用LSD-t法統(tǒng)計多組數(shù)據(jù)內(nèi)不同數(shù)值間差異，應用一元線性回歸分析數(shù)據(jù)間聯(lián)系。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

本研究共納入膽源性SAP（31例），創(chuàng)傷所致SAP（3例），誘因不明SAP（3例）。其中48 h 內(nèi)發(fā)生單一器官功能障礙者37例，分為ARDS 組13例，AKI 組11例，SHOCK 組13例。本研究觀測期間，所有納入患者均未死亡。

2.1 入室點，各組患者的EGL 降解產(chǎn)物水平的比較

ARDS 組與AKI 組、SHOCK 組間SDC-1、HS和HA 的水平均差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），見表1。

2.2 入室點直至發(fā)生器官功能不全48 h 內(nèi)，各組患者不同時間點的EGL 降解產(chǎn)物水平的比較

與入室點比，各組在0 h 點時的SDC-1、HA、HS 血漿水平均顯著升高（P＜0.05）。與0 h 時比，ARDS 組、AKI 組和SHOCK 組12 h、24 h、48 h點的SDC-1、HA、HS 血漿水平均顯著降低（P＜0.05），并呈進行性降低趨勢，見表2～表4。

2.3 0 h 點ARDS 組與非ARDS 組間EGL 降解產(chǎn)物水平的比較

ARDS 組、AKI 組和SHOCK 組0h 點時HA 水平的組間比較，ARDS 組的HA 水平高于AKI 組及SHOCK 組，且有統(tǒng)計學差異（P＜0.05），而SDC-1 和HS 均高于其他兩組，但無統(tǒng)計學差異（表5），將0 h 點時AKI 組和SHOCK 組病例合并為非ARDS 組，ARDS 組SDC-1 和HA 的血漿水平均高于非ARDS 組，且有統(tǒng)計學差異（P＜0.05），見表6。

2.4 在ARDS 組患者，0 h 點測得的EGL 降解產(chǎn)物血漿水平與其發(fā)生器官功能不全后7 d 內(nèi)機械通氣時長的關(guān)聯(lián)

ARDS 組患者的機械通氣時間為（5±1） d。0 h 點的HA 血漿水平與患者后續(xù)機械通氣天數(shù)呈線性正相關(guān)趨勢，R2=0.819，P＜0.05（圖1） ;0h點的HS 血漿水平與患者機械通氣天數(shù)無線性相關(guān)趨勢，R2=0.007，P=0.78；0 h 點的SDC-1 血漿水平與患者機械通氣天數(shù)無線性相關(guān)趨勢，R2=0.043，P=0.49。

表1 入室點各組EGL 降解產(chǎn)物比較（）Tab.1 Comparisons of EGL degradation products to the entry point in different groups （）

表1 入室點各組EGL 降解產(chǎn)物比較（）Tab.1 Comparisons of EGL degradation products to the entry point in different groups （）

注：F 表示單因素方差分析統(tǒng)計量。

表2 不同時間點各組SDC-1 的比較（）Tab.2 Comparisons of SDC-1 in different groups at different time points （）

表2 不同時間點各組SDC-1 的比較（）Tab.2 Comparisons of SDC-1 in different groups at different time points （）

與入室點比較，*P ＜0.05；與0 h 比較，△P ＜0.05；與12 h 比較，＃P ＜0.05；與24 h 比較，▲P ＜0.05。

表3 不同時間點各組HS 的比較（）Tab.3 Comparisons of HA in different groups at different time points （）

表3 不同時間點各組HS 的比較（）Tab.3 Comparisons of HA in different groups at different time points （）

與入室點比較，*P ＜0.05；與0 h 比較，△P ＜0.05；與12 h 比較，＃P ＜0.05；與24 h 比較，▲P ＜0.05。

表4 不同時間點各組HS 的比較（）Tab.4 Comparisons of HS (ng/ml) in different groups at different time points （）

表4 不同時間點各組HS 的比較（）Tab.4 Comparisons of HS (ng/ml) in different groups at different time points （）

與入室點比較，*P ＜0.05；與0 h 比較，△P ＜0.05；與12 h 比較，＃P ＜0.05；與24 h 比較，▲P ＜0.05。

表5 0 h 點時ARDS 組、AKI 組和SHOCK 組間EGL 降解產(chǎn)物比較（）Tab.5 Comparisons of EGL degradation products between ARDS group,AKI group and （）

表5 0 h 點時ARDS 組、AKI 組和SHOCK 組間EGL 降解產(chǎn)物比較（）Tab.5 Comparisons of EGL degradation products between ARDS group,AKI group and （）

與ARDS 組比較，*P ＜0.05。

表6 0 h 點時ARDS 組與非ARDS 組間EGL 降解產(chǎn)物比較（）Tab.6 Comparisons of EGL degradation products between ARDS group and non-ARDS group at 0h （）

表6 0 h 點時ARDS 組與非ARDS 組間EGL 降解產(chǎn)物比較（）Tab.6 Comparisons of EGL degradation products between ARDS group and non-ARDS group at 0h （）

圖1 0 h 點HA 血漿水平與患者機械通氣天數(shù)Fig.1 HA plasma level and patient mechanical ventilation days at 0h point

3 討論

關(guān)于EGL 在SAP 器官功能障礙方面的研究很少，而在EGL 損害與ARDS、AKI、SHOCK 的研究中都觀察到了降解產(chǎn)物血漿水平的升高，如：兒童心臟術(shù)后早期血漿SDC-1 水平增加與AKI 獨立相關(guān)[9]；感染性休克中HA 和HS 水平顯著升高[10]。本研究中，同樣觀察到SAP 患者出現(xiàn)器官功能障礙時，各組的SDC-1、HA、HS 血漿水平均顯著升高（P＜0.05）。

本研究中將ARDS 組患者與其它組進行比較時發(fā)現(xiàn)，SAP 患者在出現(xiàn)器官功能障礙時，ARDS組血漿HA 和SDC-1 水平升高更為顯著。肺內(nèi)和肺外因素均可導致ARDS，肺內(nèi)因素的特征是更嚴重的肺上皮損傷，而肺外因素ARDS 的特征是更嚴重的系統(tǒng)性內(nèi)皮損傷[11]，SAP 所致的ARDS 屬于肺外因素所致。在一項關(guān)于肺內(nèi)、肺外因素導致ARDS 的研究中[6]，研究者發(fā)現(xiàn)在肺外因素所致ARDS 患者中，血漿中SDC-1 濃度明顯升高，且可能與ARDS 的嚴重程度相關(guān)。SDC-1 在血管內(nèi)皮表面層中很豐富，血漿中的SDC-1 濃度增加是多糖包被降解的標志[12]。動物實驗中已證實，血漿SDC-1 水平與EGL 厚度呈負相關(guān)，與微血管通透性呈正相關(guān)[13]。本研究中0h 點時ARDS 組的SDC-1 水平顯著高于AKI 組及SHOCK 組，但未顯示出統(tǒng)計學差異，而將AKI 組及SHOCK 組合并為非ARDS 組時，SDC-1 水平的升高顯示出了統(tǒng)計學差異（P＜0.05），以上兩種分組結(jié)果的統(tǒng)計學差異可能與本研究納入的樣本量較小有關(guān)。對于本研究中檢測的另外兩個產(chǎn)物HA 和HS，Schmidt 等[5]研究對比了直接肺損傷與間接肺損傷兩種病因所致的ARDS 患者發(fā)現(xiàn)：肺外因素所致患者的血漿HS 和HA 水平均升高，但HS 升高較HA 更為顯著。本研究中發(fā)現(xiàn)0h 點ARDS 組血漿中的HA 和HS 與入室點相較都也明顯升高（P＜0.05）。0h 點時ARDS 組的HA 水平高于AKI 組及SHOCK 組，且有統(tǒng)計學差異（P＜0.05）；ARDS 組HA 的血漿水平均高于非ARDS 組，且有統(tǒng)計學差異（P＜0.05）；而HS 在組間比較中未顯示統(tǒng)計學差異。因此，SAP 患者出現(xiàn)ARDS 時，監(jiān)測血漿HA 水平更有價值。本研究結(jié)果似乎與以上研究的產(chǎn)生了分歧，但本研究的目的在于探索SAP 患者發(fā)生ARDS時相較于發(fā)生其他器官功能障礙時血漿SDC-1、HA 和HS 水平的特點，而Schmidt 等[5]研究的是肺內(nèi)，肺外因素所致ARDS 患者血漿HA、HS 的差異，因此并不矛盾。另外，在Schmidt 等[5]的研究中將所有使用肝素類抗凝劑的患者都排除在外了，而本研究收入的SAP 患者只要沒有禁忌癥，都使用了低分子量肝素治療。Qiu 等[14]的研究表明，低分子量肝素治療可以改善SAP 的預后，對降低平均住院時間，死亡率，MOF 發(fā)生率具有潛在作用。而有研究[15]觀察到，肝素類抗凝藥物對EGL 有保護作用，使得血漿中HS 的濃度下降幅度最為明顯，這可能影響了本研究中檢測的HS 血漿濃度。在SAP 的臨床治療中肝素類抗凝藥物是被普遍使用的，筆者[15]的研究更貼近于臨床治療狀態(tài)下的SAP 患者。本研究提示動態(tài)監(jiān)測HA、SDC-1 水平變化可能有助于SAP 患者并發(fā)ARDS 的早期預警。

HA 是EGL 的主要成分，除了存在于所有血管內(nèi)皮表面，在肺中，HA 還存在于支氣管周圍和肺泡間/肺泡周圍組織中，成年人肺中含有約160 mg的HA[16]。有動物實驗通過檢測ARDS 大鼠模型中血漿、支氣管肺泡灌洗液和肺中HA 水平的變化，發(fā)現(xiàn)升高的血漿HA 水平可能是肺損傷的指標[17]。本研究中發(fā)現(xiàn)SAP 的ARDS 患者發(fā)病時的HA 血漿水平與患者機械通氣天數(shù)呈線性正相關(guān)趨勢，R2=0.8195，提示SAP 中血漿HA 水平高可能與ARDS 的嚴重程度有關(guān)。