急性呼吸窘迫綜合征患者血清MMP- 2、GM- CSF、TNF- α 水平與預(yù)后的關(guān)系

徐瑞華，張嬈嬈，秦超，卜克，王明珠

（鄭州大學(xué)第五附屬醫(yī)院 重癥醫(yī)學(xué)科，河南 鄭州 450000）

急性呼吸窘迫綜合征（Acute respiratory distress syndrome，ARDS）指嚴(yán)重感染、創(chuàng)傷、膿毒癥、休克等多種肺內(nèi)和肺外因素誘發(fā)的急性呼吸衰竭，以呼吸困難、非心源性肺水腫、進(jìn)行性低氧血癥為主要臨床表現(xiàn)，病死率高達(dá)32%～50%[1-3]。 炎癥反應(yīng)失衡是ADRS 主要發(fā)病機(jī)制，巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、免疫細(xì)胞等分泌或趨化的細(xì)胞因子、炎癥介質(zhì)的大量釋放及TLR4 炎癥信號通路激活是ARDS 的共同發(fā)病途徑[4-6]，因此，與炎癥相關(guān)的生物標(biāo)志物引起臨床重視，成為研究熱點。 基質(zhì)金屬蛋白酶2 （matrix metalloproteinase-2，MMP-2）、粒細(xì)胞- 巨噬細(xì)胞集落刺激因子 （granulocyte -macrophage colony -stimulating factor ，GM -CSF）、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）均是可反映炎癥程度的炎性標(biāo)記物，本研究分析三者在ARDS 患者機(jī)體中的水平及對預(yù)后的預(yù)測價值，報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2016年12月-2019年12月我院收治的92 例ARDS 患者為ARDS 組，納入標(biāo)準(zhǔn)：⑴符合ARDS 的2012年柏林標(biāo)準(zhǔn)[7]；⑵年齡＞18歲；⑶發(fā)病24h 內(nèi)入院就診；⑷患者及家屬簽署知情同意書。 排除標(biāo)準(zhǔn)： ⑴合并多臟器衰竭終末期；⑵存在心臟基礎(chǔ)疾病；⑶存在肺動脈高壓；⑷合并惡性腫瘤； ⑸此疾病發(fā)生前存在慢性心肺疾病、肺部感染；⑹近3 個月內(nèi)有大型手術(shù)史；⑺合并精神疾病。 另選擇同期性別比例、年齡相匹配的健康體檢者50 例為對照組。 研究符合《赫爾辛基宣言》，獲得醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)。

1.2 方法 ARDS 患者入院確診后第1d、 第3d 和健康體檢者體檢當(dāng)天均非抗凝采集空腹外周靜脈血3ml，血液標(biāo)本3000r/min 離心處理，取上層清液于-80℃冰箱保存待測。將樣本分為三份，均以酶聯(lián)免疫吸附法分別檢測MMP-2、GM-CSF、TNF-α 水平，試劑盒由武漢博士德生物工程有限公司提供，根據(jù)試劑盒說明書進(jìn)行操作，在96 孔板中加入稀釋液，再在其中加入血清標(biāo)本震蕩混合，孵育后以緩沖液清洗去除雜質(zhì)，之后加入酶標(biāo)抗體使其與固相免疫復(fù)合物結(jié)合，緩沖液清洗去除酶標(biāo)抗體，再加入對應(yīng)樣本的MMP-2、GM-CSF、TNF-α 底物進(jìn)行反應(yīng)，加入終止液，采用Bio-RAD 酶標(biāo)儀（美國伯樂公司） 測定吸光度值，在450nm 波長下讀數(shù)，以標(biāo)準(zhǔn)曲線下的面積計算MMP-2、GM-CSF、TNF-α 濃度。

1.3 觀察指標(biāo) 比較ARDS 組和對照組MMP-2、GM-CSF、TNF-α 水平；ARDS 患者根據(jù)柏林ARDS標(biāo)準(zhǔn)分為輕度、中度、重度比較MMP-2、GM-CSF、TNF-α 水平；ARDS 患者隨訪28d，根據(jù)患者預(yù)后（存活或死亡）差異比較MMP-2、GM-CSF、TNF-α水平。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析 數(shù)據(jù)采用SPSS 20.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，連續(xù)型資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，兩組間比較行獨立樣本t 檢驗，多組間比較行單因素分析；分類資料以[n(%)]表示，組間比較行χ2檢驗； 采用Spearman 相關(guān)性分析方法分析MMP-2、GM-CSF、TNF-α 與病情嚴(yán)重程度、預(yù)后的相關(guān)性，以受試者工作特征曲線（ROC）下面積（AUC）分析MMP-2、GM-CSF、TNF-α 水平對ARDS 預(yù)后的評估價值；P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 ARDS 組與對照組一般資料比較ARDS 組與對照組性別、年齡的一般資料比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），見表1。

表1 ARDS 組與對照組一般資料比較（±s）

表1 ARDS 組與對照組一般資料比較（±s）

指標(biāo) ARDS 組（n=92）性別（男/女）年齡病情分級（輕/中/重）28 天生存情況（存活/死亡）對照組（n=50） χ2/t P 56/36 53.46±8.52 26/39/27 54/38 28/22 51.74±8.17--0.318 1.166--0.573 0.246--

2.2 ARDS 組與對照組MMP-2、GM-CSF、TNF-α水平比較ARDS 組血清MMP-2、GM-CSF、TNF-α水平均高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表2。

表2 ARDS 組與對照組MMP- 2、GM- CSF、TNF- α 水平比較（±s）

表2 ARDS 組與對照組MMP- 2、GM- CSF、TNF- α 水平比較（±s）

指標(biāo) ARDS 組（n=92）MMP-2(μg/ml)GM-CSF(pg/ml)TNF-α(pg/ml)P 41.23±16.62 46.34±17.26 33.92±9.54對照組（n=50） t 22.18±7.53 10.19±3.21 19.01±4.97 7.679 14.650 10.306 0.000 0.000 0.000

2.3 不同病情ARDS 患者M(jìn)MP-2、GM-CSF、TNFα 水平比較 ARDS 重度患者血清MMP-2、GMCSF、TNF-α 水平均高于輕度及中度患者，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），中度患者血清MMP-2、GMCSF、TNF-α 水平高于輕度患者，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表3。

表3 不同病情ARDS 患者M(jìn)MP- 2、GM- CSF、TNF- α 水平比較（±s）

表3 不同病情ARDS 患者M(jìn)MP- 2、GM- CSF、TNF- α 水平比較（±s）

注：與輕度患者比較，⑴P＜0.05；與中度患者比較，⑵P＜0.05。

指標(biāo) 輕度（n=26） 中度（n=39） 重度（n=27） F P MMP- 2（μg/ml）GM- CSF（pg/ml）TNF- α（pg/ml）30.81±11.63 29.48±7.51 23.61±5.07 39.14±12.40（1）45.69±9.15（1）34.66±4.88（1）55.69±15.19（1）（2）63.52±12.71（1）（2）42.72±4.91（1）（2）28.561 87.262 115.711 0.000 0.000 0.000

2.4 不同預(yù)后ARDS 患者血清MMP-2、GM-CSF、TNF-α 水平比較 死亡患者血清MMP-2、GMCSF、TNF-α 水平均高于存活患者，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表4。

表4 不同預(yù)后ARDS 患者血清MMP- 2、GM- CSF、TNF- α 水平比較（±s）

表4 不同預(yù)后ARDS 患者血清MMP- 2、GM- CSF、TNF- α 水平比較（±s）

指標(biāo) 死亡（n=38）MMP-2(μg/ml)GM-CSF(pg/ml)TNF-α(pg/ml)P 56.09±13.18 65.09±19.86 43.51±5.89存活（n=54） t 31.47±9.86 32.89±10.62 27.72±7.60 10.251 10.059 10.732 0.000 0.000 0.000

2.5 血清MMP-2、GM-CSF、TNF-α 與ARDS 病情嚴(yán)重程度的相關(guān)性 Spearman 相關(guān)性分析顯示，ARDS 患者血清MMP-2、GM-CSF、TNF-α 水平與患者病情嚴(yán)重程度（r=0.732，0.869，0.787，P＜0.05）呈正相關(guān)。

2.6 血清MMP-2、GM-CSF、TNF-α 水平對ARDS患者預(yù)后的預(yù)測價值 ROC 曲線分析顯示： 血清MMP-2、GM-CSF、TNF-α 水平評估ARDS 患者預(yù)后的AUC 對應(yīng)為0.955、0.903 和0.964，截斷值為44.51μg/ml、52.65pg/ml、38.78pg/ml，敏感性分別為89.47%、76.32% 和84.21%，特異性為94.44%、96.30% ；MMP -2、GM -CSF、TNF -α 聯(lián) 合 檢 測 對ARDS 患者預(yù)后的預(yù)測價值優(yōu)于各指標(biāo)單獨檢測（P＜0.05）。 見表5。

表5 血清MMP- 2、GM- CSF、TNF- α 水平對ARDS 患者預(yù)后的預(yù)測價值

3 討論

隨著臨床救治水平的提高，ARDS 病死率有所降低，但仍超過30%，療效并不理想[8]。 早期準(zhǔn)確診斷是救治成功的關(guān)鍵，但目前ARDS 診斷和分度主要依據(jù)臨床特點、影像學(xué)表現(xiàn)及動脈血氣分析，評估效能并不理想[9]。 因此，探索評估效能較高的生物標(biāo)志物指標(biāo)對ARDS 診療具有重要臨床意義。 而ARDS 發(fā)病本質(zhì)是全身性系統(tǒng)炎癥反應(yīng)在肺部的表現(xiàn)，且還存在免疫功能紊亂，相關(guān)炎癥因子或可成為ARDS 診斷、 病情評估的有效生物標(biāo)志物[10,11]。

本研究結(jié)果顯示，ARDS 患者血清MMP-2、GS-CSF、TNF-α 明顯高于健康體檢者，且不同嚴(yán)重程度的ARDS 患者的指標(biāo)水平存在明顯差異，隨著患者病情的加重，檢測指標(biāo)水平也隨之增加，指標(biāo)水平與病情嚴(yán)重程度呈正相關(guān)，說明MMP-2、GS-CSF、TNF-α 與ARDS 的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)，隨著疾病的發(fā)展，機(jī)體炎癥反應(yīng)加劇，三者水平均隨之上調(diào)，可用于了解疾病分度。 ARDS 發(fā)病過程中，基質(zhì)金屬蛋白酶MMP-2 經(jīng)炎癥介質(zhì)刺激可從無活性的酶原轉(zhuǎn)化成有活性的酶，在炎癥反應(yīng)導(dǎo)致的肺組織的重塑和纖維化中起關(guān)鍵作用[12,13]。 而促炎細(xì)胞因子GM-SF 在ARDS 的誘因刺激單核-巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等相關(guān)細(xì)胞聚集、活化后，可促進(jìn)巨噬細(xì)胞分泌TNF-α，TNF-α 可與其他炎癥細(xì)胞因子誘導(dǎo)肺內(nèi)皮細(xì)胞活化、 白細(xì)胞遷移及粒細(xì)胞脫顆粒，損傷血管內(nèi)皮，導(dǎo)致血管通透性增加、毛細(xì)血管滲漏，形成肺水腫，加劇肺泡組織的炎癥損傷程度，且TNF-α 還能夠上調(diào)MMP-2 水平，進(jìn)一步加重肺損傷[14,15]，由此可知MMP-2、GSCSF、TNF-α 均參與ARDS 的發(fā)生、發(fā)展。 此外，本研究顯示，死亡患者血清MMP-2、GS-CSF、TNF-α水平高于存活患者，表明血清MMP-2、GS-CSF、TNF-α 水平與預(yù)后密切相關(guān)，可作為預(yù)測患者預(yù)后的評價指標(biāo)，分析原因可能是ARDS 患者機(jī)體炎癥反應(yīng)可通過 “呼吸爆發(fā)” 形成惡性循環(huán)，炎癥加劇，MMP-2、GS-CSF、TNF-α 水平不斷上調(diào)，肺細(xì)胞外基質(zhì)重構(gòu)和損傷程度加深，病情不斷加重，最終可導(dǎo)致患者死亡。本研究ROC 曲線顯示，血清MMP-2、GS-CSF、TNF-α 水平對ARDS 患者預(yù)后具有預(yù)測價值，且聯(lián)合評估的效能優(yōu)于單一指標(biāo)，提示臨床可通過檢測MMP-2、GS-CSF、TNF-α 水平預(yù)測ARDS 預(yù)后，指導(dǎo)臨床診療。

圖1 血清MMP- 2、GM- CSF、TNF- α檢測對ARDS 患者預(yù)后的ROC 曲線

綜上所述，MMP-2、GS-CSF、TNF-α 與ARDS發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，與病情嚴(yán)重程度正相關(guān)，可作為ARDS 病情分度及預(yù)后評估的參考指標(biāo)，指導(dǎo)臨床診療。