血清生物學(xué)指標(biāo)診斷急性腸系膜缺血系統(tǒng)評(píng)價(jià)

陳廷雨，趙軼凡，張 超，田國祥

1. 湖北醫(yī)藥學(xué)院附屬十堰市太和醫(yī)院循證醫(yī)學(xué)中心（湖北十堰 442000）

2. 解放軍總醫(yī)院第七醫(yī)學(xué)中心老年醫(yī)學(xué)科（北京 100700）

急性腸系膜缺血（acute mesenteric ischemia，AMI）是一種罕見的血管和胃腸道外科急癥，死亡率較高[1]，其病因包括動(dòng)脈栓塞、動(dòng)脈血栓形成、靜脈血栓形成和非閉塞性腸系膜缺血（nonocclusive mesenteric ischemia，NOMI），其中動(dòng)脈栓塞引起的AMI最為常見[2-4]。AMI患者年齡多為60～70歲，常有心肌梗死等心臟病史，AMI發(fā)作時(shí)大多以腹痛為主訴[6]，因此所有急性發(fā)作性腹痛伴嚴(yán)重白細(xì)胞增多且有心肌梗死病史的患者都應(yīng)將AMI納入鑒別診斷。從組織學(xué)上來看，缺血損傷始于黏膜并向漿膜延伸，腸黏膜缺血損傷往往是可逆的，一旦發(fā)展到跨壁損傷，將導(dǎo)致炎癥、腸道壞死、膿毒癥和多器官衰竭等并發(fā)癥，嚴(yán)重威脅患者的生命[7]。AMI的臨床診斷癥狀并不明確，剖腹手術(shù)可以作為診斷AMI的金標(biāo)準(zhǔn)，但此時(shí)患者病情往往趨于晚期，錯(cuò)過了治療最佳時(shí)間，一般預(yù)后較差。由于AMI診斷技術(shù)和治療的滯后，其病死率高達(dá)60%～80%，因此探索能夠早期精準(zhǔn)診斷AMI的血清學(xué)指標(biāo)，降低AMI病死率顯得尤為重要。本研究旨在對(duì)AMI的經(jīng)典、新型及其他血清學(xué)生物標(biāo)志物進(jìn)行系統(tǒng)全面的證據(jù)匯總，以期提高AMI的早期診斷與及時(shí)干預(yù)，以改善患者預(yù)后。

1 資料和方法

1.1 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

研究對(duì)象為AMI的人群或動(dòng)物，研究類型僅限于Meta分析與原始研究，不限人體或動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，研究內(nèi)容至少包括下列AMI診斷標(biāo)志物中的一項(xiàng)：①經(jīng)典血清學(xué)生物標(biāo)志物，如L-乳酸、D-乳酸及乳酸脫氫酶（lactate dehydrogenase，LDH）；②新型血清學(xué)生物標(biāo)志物，如D-二聚體、血小板指數(shù)（platelet index，PI）、中性粒細(xì)胞-淋巴細(xì)胞比率（neutrophil-lymphocyte ratio，NLR）、缺血修飾白蛋白（ischaemia-modified albumin，IMA）、I-脂肪酸結(jié)合蛋白（intestinal fatty acid binding protein，I-FABP）、α-谷胱甘肽s-轉(zhuǎn)移酶（α-glutathione-S-transferase , α-GST）、瓜氨酸；③其他標(biāo)志物。

1.2 文獻(xiàn)檢索策略

計(jì)算機(jī)檢索PubMed、Embase數(shù)據(jù)庫，搜集所有評(píng)估AMI血清學(xué)標(biāo)志物的文獻(xiàn)，檢索時(shí)間為自建庫至2020年8月15日，采用主題詞與自由詞結(jié)合的檢索方式，檢索策略見框1。同時(shí)手工檢索納入研究的參考文獻(xiàn)與引用的相關(guān)研究。

框1 PubMed檢索策略Box 1. Search strategy in PubMed

1.3 文獻(xiàn)篩選、資料提取與證據(jù)合成

所有文獻(xiàn)篩選均由兩位研究人員通過獨(dú)立“背靠背”形式完成；若有異議，則由第三位研究人員進(jìn)行判定。資料提取的內(nèi)容包括納入研究的作者、地區(qū)、研究類型、研究結(jié)果等。對(duì)納入的研究進(jìn)行定性分析。

2 結(jié)果

2.1 文獻(xiàn)篩選流程與結(jié)果

初檢獲得相關(guān)文獻(xiàn)937篇，經(jīng)逐層篩選，最終納入28篇文獻(xiàn)進(jìn)行定性分析，包括5篇Meta分析[8-12]、7篇前瞻性研究[13-19]、8篇回顧性研究[20-27]、4篇橫斷面研究[28-31]和4篇?jiǎng)游飳?shí)驗(yàn)[32-35]，文獻(xiàn)篩選流程與結(jié)果見圖1，納入文獻(xiàn)基本特征見表1。

表1 納入研究的基本特征Table 1. Basic characteristics of included studies

圖1 文獻(xiàn)篩選流程圖Figure 1. Flow chart of literature screening

2.2 經(jīng)典標(biāo)志物

7篇文獻(xiàn)報(bào)告了經(jīng)典標(biāo)志物，包括2篇Meta分析[8-9]、2篇前瞻性研究[13-14]、1篇回顧性研究[20]和2篇橫斷面研究[28-29]。乳酸在自然界中以兩種不同的異構(gòu)體存在，即L-乳酸和D-乳酸。L-乳酸主要是糖無氧酵解過程中由丙酮酸在LDH的催化下生成的；D-乳酸是由腸道細(xì)菌代謝產(chǎn)生。1項(xiàng)納入1 970例患者的Meta分析研究顯示，L-乳酸診斷AMI的綜合敏感度為0.86[95%CI（0.73，0.94）]，綜合特異度為 0.44[95%CI（0.32，0.55）][8]。1項(xiàng)調(diào)查了75例疑似AMI患者的回顧性研究顯示，血清乳酸水平與腸缺血程度的線性關(guān)系尚不明確，而高乳酸水平與死亡風(fēng)險(xiǎn)顯著相關(guān)，進(jìn)一步研究表明多種因素可導(dǎo)致血清乳酸水平升高[20]，L-乳酸僅是組織灌注不足的非特異性標(biāo)志物，無法反映早期特異性AMI。多項(xiàng)橫斷面研究表明，細(xì)菌感染、短腸綜合征等均會(huì)導(dǎo)致D-乳酸水平升高，因此該標(biāo)志物無法較好地對(duì)AMI與其他急腹癥進(jìn)行鑒別[28-29]。1項(xiàng)納入了3篇D-乳酸相關(guān)文獻(xiàn)的Meta分析顯示，D-乳酸診斷AMI的綜合敏感度和特異度分別為0.72[95%CI（0.59，0.83）]和 0.74[95%CI（0.69，0.79）][9]。1 項(xiàng)前瞻性研究發(fā)現(xiàn)D-乳酸診斷AMI的曲線下面積（area under curve，AUC）為 0.51[95%CI（0.23，0.78）]，敏感度為0.39[13]。Block等研究發(fā)現(xiàn)LDH診斷AMI的敏感度為 0.70 [95%CI（0.42，0.98）]，特異度為 0.42 [95%CI（0.29，0.55）][14]。綜上，目前證據(jù)表明傳統(tǒng)經(jīng)典標(biāo)志物的特異度較低，其作為AMI的診斷標(biāo)志物仍有待進(jìn)一步研究。

2.3 新型標(biāo)志物

2.3.1 D-二聚體

4篇文獻(xiàn)報(bào)告了D-二聚體，其中Meta分析[10]、前瞻性研究[15]、回顧性研究[21]和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)[32]各1篇。1項(xiàng)納入1 300例疑似AMI患者的Meta分析顯示，D-二聚體診斷AMI的綜合敏感度與特異度分別為0.94[95%CI（0.87，0.97）]、0.50[95%CI（0.40，0.61）]，AUC為0.81[95%CI（0.78，0.84）][10]。Kulu等研究表明D-二聚體診斷AMI的敏感度為0.78，特異度為0.80，AUC為0.85[95%CI（0.72，0.94）][15]。Wistar大鼠相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)D-二聚體血漿水平的診斷意義有限[32]，而Yang等研究表明D-二聚體與腹膜刺激征一起，對(duì)排除腸壞死具有一定幫助[21]。

續(xù)表1

2.3.2 血小板指數(shù)

報(bào)告PI的文獻(xiàn)共4篇，包括2篇回顧性研究[22-23]和 2篇 Meta分析[11-12]。在 PI中受到關(guān)注的主要是血小板體積（mean platelet volume，MPV）和紅細(xì)胞分布寬度（red blood cell distribution width，RDW）。Degerli等研究顯示MPV僅在無伴發(fā)疾病的情況下可作為AMI的指標(biāo)，當(dāng)AUC為0.69時(shí)敏感度為0.70、特異度為0.53[23]。Aktimur等回顧性分析70例患者的臨床資料，結(jié)果顯示當(dāng)MPV截?cái)嘀禐?0.5時(shí)，敏感度為0.600，特異度為0.715，AUC為0.715[95%CI（0.642，0.788）]； 當(dāng) RDW 截 斷 值 為 13.0時(shí)，敏感度為0.671，特異度為0.821，AUC為0.851[95%CI（0.797，0.904）][22]。此外，有研究發(fā)現(xiàn)對(duì)MPV的測量尚未充分標(biāo)準(zhǔn)化[11]，因此其作為AMI的診斷標(biāo)志物仍有不足[12]。

2.3.3 中性粒細(xì)胞-淋巴細(xì)胞比率

1篇回顧性研究報(bào)告了NLR[22]。Aktimur等探討了NLR在AMI中的診斷價(jià)值，研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)截?cái)嘀禐?.9時(shí)，NLR敏感度為0.743，特異度為0.829，AUC 為 0.823[95%CI（0.760，0.885）]，顯示高NLR可能存在診斷價(jià)值，此外，NLR和RDW對(duì)推薦截?cái)嘀档穆?lián)合敏感度為0.694，特異度為0.712[22]。因此，可聯(lián)合使用NLR、RDW和其他臨床評(píng)估以輔助診斷AMI。

2.3.4 缺血修飾白蛋白

1篇Meta分析[9]和1篇回顧性研究[24]對(duì)IMA進(jìn)行了報(bào)告。在急性缺血的情況下，白蛋白的金屬結(jié)合能力降低，導(dǎo)致出現(xiàn)一種代謝變異，稱為IMA。它是心肌缺血、肺栓塞和腦卒中的敏感而非特異性標(biāo)志物，對(duì)腸缺血診斷也有一定價(jià)值。Gunduz 等研究對(duì)比了健康人群與腸系膜上動(dòng)脈（superior mesenteric artery，SMA）血栓栓塞患者的IMA水平，結(jié)果顯示SMA組的IMA水平明顯上升[24]。Meta分析結(jié)果顯示，IMA診斷AMI的綜合敏感度和特異度分別為0.947[95%CI（0.740，0.999）]和0.864[95%CI（0.651，0.971）][9]。

2.3.5 I-脂肪酸結(jié)合蛋白

報(bào)告I-FABP的文獻(xiàn)共有5篇，分別是1篇Meta分析[9]、1篇回顧性研究[25]和3篇前瞻性研究[16-18]。I-FABP在腸缺血時(shí)由位于腸粘膜絨毛尖端的成熟腸上皮細(xì)胞釋放，被認(rèn)為是絨毛損傷的生物標(biāo)志物[25]。由于血漿I-FABP的衰減周期較短，因此可實(shí)時(shí)跟蹤缺血腸細(xì)胞損傷。在健康個(gè)體的血漿中，I-FABP含量較少，當(dāng)AMI和炎癥發(fā)作后，I-FABP水平迅速上升。Güzel等研究顯示，I-FABP診斷性能較白細(xì)胞和D-二聚體高[17]。Treskes等納入13項(xiàng)I-FABP診斷AMI準(zhǔn)確性研究的Meta分析顯示，其中7項(xiàng)使用了人類ELISA試劑盒研究合并的敏感度和特異度分別為0.790[95%CI（0.665，0.885）]和0.913[95%CI（0.870，0.946）]，剩余6項(xiàng)研究的合并敏感度和特異度分別為0.750[95%CI（0.679，0.812）]和0.792[95%CI（0.762，0.820）][9]。Uzun等納入了171例患者的研究顯示，當(dāng)I-FABP的AUC為0.755時(shí)，其對(duì)AMI的敏感度為0.714，特異度為0.946[16]。有研究指出，I-FABP水平降低并不一定意味著恢復(fù)或腸上皮細(xì)胞完整，因?yàn)椴糠諲OMI患者也可能表現(xiàn)出較低的I-FABP水平，可能與缺血或壞死腸道內(nèi)腸上皮細(xì)胞減少有關(guān)[18]。若結(jié)合其他生物標(biāo)志物和嚴(yán)重程度指標(biāo)，I-FABP的預(yù)測價(jià)值可能會(huì)增加。

2.3.6 α-谷胱甘肽s -轉(zhuǎn)移酶

3篇文獻(xiàn)報(bào)告了α-GST，分別是1篇Meta分析[9]、1篇前瞻性研究[19]和1篇橫斷面研究[30]。α-GST是一種解毒酶，參與多種內(nèi)、外生物的解毒作用，并將其與谷胱甘肽結(jié)合，目前被用于肝細(xì)胞溶解的診斷[30]。Treskes等回顧性分析了α-GST對(duì)AMI的診斷價(jià)值，結(jié)果顯示α-GST綜合敏感度和特異度分別為0.678[95%CI（0.542，0.795）]和 0.842[95%CI（0.753，0.909）][9]。Gearhart等對(duì)比了58例AMI患者的α-GST水平與常規(guī)生化指標(biāo)（乳酸、PH、淀粉酶、堿過量和白細(xì)胞計(jì)數(shù)），研究顯示與常規(guī)生化指標(biāo)（準(zhǔn)確率為47%～69%）相比，α-GST（準(zhǔn)確率為74%）可以更準(zhǔn)確地預(yù)測腸缺血[19]。然而，非特異性低血壓合并多器官功能衰竭患者的α- GST也會(huì)升高，因此該標(biāo)志物的特異度尚需進(jìn)一步的臨床驗(yàn)證。

2.3.7 瓜氨酸

報(bào)告瓜氨酸的文獻(xiàn)為1篇前瞻性研究[15]、2篇回顧性研究[26-27]。瓜氨酸是小腸細(xì)胞由谷氨酰胺合成的非蛋白原性氨基酸，其為氮氧化物的前體，參與氨轉(zhuǎn)化為尿素，并參與精氨酸的合成。研究發(fā)現(xiàn)血漿瓜氨酸濃度取決于腸道的合成和腎的消除情況，在急性或慢性腎功能衰竭和腸上皮細(xì)胞減少時(shí)，瓜氨酸濃度會(huì)下降，因此，血漿中瓜氨酸的濃度可用于推斷急性情況下功能正常的腸上皮細(xì)胞的數(shù)量[26-27]。1項(xiàng)評(píng)估了48名患者瓜氨酸水平的前瞻性研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)AUC為0.72[95%CI（0.57，0.84）]時(shí)，瓜氨酸診斷AMI的敏感度為0.39，特異度為1.00[15]。

2.4 其他標(biāo)志物

4篇文獻(xiàn)對(duì)其他標(biāo)志物進(jìn)行了報(bào)告，包括1篇橫斷面研究[31]和3篇?jiǎng)游飳?shí)驗(yàn)[33-35]。1項(xiàng)基于新西蘭兔的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，缺血組在缺血第6小時(shí)時(shí)，脂蛋白相關(guān)磷脂酶A2的AUC為1.00，截?cái)嘀禐?3.91 ng/mL，敏感度為0.88，特異度為1.00[33]。Kim等研究顯示在患有慢性心血管疾病的腸缺血患者中，血清基質(zhì)細(xì)胞衍生因子-1截?cái)嘀禐?.5 pg/mL時(shí)，敏感度為0.91，特異度為0.95，AUC為0.95[31]。Schellekens等研究顯示平滑肌蛋白 22 kDa可作為患者腸壁缺血的潛在標(biāo)志[34]。Lebrun等研究表明在腸系膜損傷模型中，小鼠和人血漿中胰高血糖素樣肽-1（GLP-1）水平均會(huì)迅速上升，與其他的生物標(biāo)志物（I-FABP、D-乳酸或原降鈣素）相比，GLP-1水平增加出現(xiàn)較早，因此該標(biāo)志物可對(duì)疾病的早期診斷提供一定參考[35]。

3 討論

盡管傳統(tǒng)血清標(biāo)志物如乳酸、LDH等在AMI診斷時(shí)特異度和敏感度較低，但其目前仍運(yùn)用于臨床實(shí)踐中，可能是導(dǎo)致AMI較高死亡率的原因之一，因此尋求有效的早期診斷標(biāo)志物對(duì)降低AMI高死亡率具有重要意義。

D-乳酸、I-FABP和IMA等標(biāo)志物，靈敏度較高且可通過快速診斷的測定方法進(jìn)行測量[36]。D-二聚體對(duì)AMI診斷準(zhǔn)確性和特異度的報(bào)道并不一致[10,14,21,32]，且D-二聚體也可因其他急腹癥造成，反映該標(biāo)志物特異度不足。且檢測方法的差異、不同試劑盒的有效性、檢測設(shè)備和操作程序的差異，都會(huì)影響D-二聚體的檢測結(jié)果。一項(xiàng)雄性家兔AMI模型顯示，D-二聚體和新蝶呤的聯(lián)合運(yùn)用可能有助于早期急性腸系膜上動(dòng)脈閉塞所致AMI的診斷，該研究指出D-二聚體水平可能是判斷急性腸系膜上靜脈血栓臨床進(jìn)展及預(yù)后的有效、早期、特異度血清標(biāo)志物[38]。

相較于D-二聚體，I-FABP的優(yōu)點(diǎn)在于具有較好的組織特異度，是診斷AMI較為可靠的參數(shù)[17]。對(duì)于高度疑似AMI的患者，I-FABP具有良好的診斷準(zhǔn)確性，但其敏感度較低[9,16]。也有研究發(fā)現(xiàn)I-FABP可能只在AMI早期才有較高的診斷價(jià)值[39]。I-FABP對(duì)AMI亞型NOMI的診斷價(jià)值目前也受到廣泛關(guān)注，高水平I-FABP與NOMI發(fā)生率相關(guān)[18]。有研究表明I-FABP相較于其他生物標(biāo)志物（白細(xì)胞計(jì)數(shù)、C反應(yīng)蛋白、乳酸、肌酸激酶和D-二聚體）對(duì)NOMI的診斷價(jià)值可能更高（AUC=0.805）[40]。值得注意的是，雖然高水平I-FABP患者的NOMI發(fā)病率較高，但部分NOMI患者可能是由于缺血或壞死腸道內(nèi)腸上皮細(xì)胞減少而表現(xiàn)出較低的I-FABP水平[18]。一項(xiàng)基于42只雌性Sprague-Dawley大鼠的隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)證實(shí)了I-FABP與血管粘附蛋白-1（vascular adhesion protein 1，VAP-1）水平均可用于診斷AMI，但VAP-1診斷價(jià)值可能更高[41]。

PI（包括MPV和RDW）也被研究證實(shí)對(duì)AMI具有一定的早期診斷價(jià)值，但該指標(biāo)的特異度仍有待進(jìn)一步觀察[22-23]。此外，有研究指出MPV的測量尚未充分標(biāo)準(zhǔn)化，MPV能否作為AMI的診斷標(biāo)志物有待進(jìn)一步研究[11]。Kulu等研究顯示MPV特異度較高，但其敏感度較低[15]。Satahattin等對(duì)44例AMI手術(shù)患者進(jìn)行評(píng)估，研究發(fā)現(xiàn)術(shù)前L-乳酸、D-二聚體、白細(xì)胞和NLR的單獨(dú)使用對(duì)所有AMI亞型（動(dòng)脈栓塞、動(dòng)脈血栓、靜脈血栓和NOMI）的診斷均無預(yù)測價(jià)值[42]?？梢娺@些生物標(biāo)志物對(duì)AMI的診斷價(jià)值均較為有限，尚無理想的生物標(biāo)志物能夠反映AMI的不同類型和階段。

本研究存在一定局限性。首先，各研究AMI的診斷標(biāo)準(zhǔn)尚不統(tǒng)一，包括病理檢查、術(shù)中檢查、放射學(xué)檢查、實(shí)驗(yàn)室檢查和臨床評(píng)估等多種方式；其次，各研究采用的檢測方法與截?cái)嘀挡煌蛔詈?，部分研究樣本量過小且質(zhì)量較低，這些均可能影響AMI診斷評(píng)估的準(zhǔn)確性，未來仍需進(jìn)一步開展高質(zhì)量的大樣本研究。

綜上所述，AMI經(jīng)典標(biāo)志物的特異度和敏感度均較低，而新的血清學(xué)生物標(biāo)志物，如D-二聚體、I-FABP、PI、IMA及瓜氨酸等，在一定程度上可提高AMI的診斷準(zhǔn)確性，但診斷價(jià)值仍較為有限，尚需高質(zhì)量、大樣本的研究來予以證實(shí)。