膿毒癥相關(guān)急性腎損傷患者M(jìn)CP-1和炎癥因子的表達(dá)水平及臨床意義△

楊書英 高紅梅 王晶晶

(天津市第一中心醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科 天津 300192)

急性腎損傷(acute kidney injury，AKI)是一組異質(zhì)性疾病，其特征是腎小球?yàn)V過率突然降低，表現(xiàn)為血清肌酐濃度升高或少尿。這種類型的損傷發(fā)生在大約20%的住院患者中，主要并發(fā)癥包括容量超負(fù)荷、電解質(zhì)紊亂、尿毒癥并發(fā)癥和藥物毒性[1]。治療方式包括根據(jù)根本原因的特定治療和支持治療以預(yù)防和管理并發(fā)癥。當(dāng)僅通過藥物治療無法控制并發(fā)癥時(shí)，可使用腎臟替代療法。近年來，雖然護(hù)理方式有所進(jìn)步，但需要腎臟替代治療的患者的死亡率仍約為50%[2]。目前對(duì)膿毒癥所致AKI的病理生理學(xué)仍缺乏足夠的認(rèn)識(shí)。因此，認(rèn)識(shí)膿毒癥所致的AKI 發(fā)生機(jī)制非常重要。

人單核細(xì)胞趨化蛋白-1(MCP-1)，也稱為趨化因子配體2(CCL2)，該因子在炎癥過程中起著至關(guān)重要的作用，它可以吸引或增強(qiáng)其他炎癥因子/細(xì)胞的表達(dá)。它通過炎癥細(xì)胞(如單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞和其他細(xì)胞因子)在炎癥部位的遷移和浸潤(rùn)的主要機(jī)制導(dǎo)致許多疾病的進(jìn)展[3]。MCP-1 是最早描述的趨化因子之一，在腎炎性疾病中起重要作用。MCP-1的功能已在腎病動(dòng)物模型和腎病患者中進(jìn)行了研究和分析。此外，MCP-1 在單核細(xì)胞中具有直接的信號(hào)傳導(dǎo)作用，并影響白細(xì)胞的遷移、增殖和分化[3-5]。但MCP-1是否影響了膿毒癥所致的AKI的修復(fù)，目前國(guó)內(nèi)外相關(guān)報(bào)道甚少，其對(duì)膿毒癥所致的AKI的作用及其機(jī)制如何尚不得而知。因此，本研究旨在揭示膿毒癥所致的AKI形成機(jī)制為目標(biāo)，探討膿毒癥相關(guān)急性腎損傷患者M(jìn)CP-1和炎癥因子TNF-α、IL-1β、IL-6的表達(dá)水平及臨床意義，為進(jìn)一步探明AKI 的修復(fù)新靶點(diǎn)機(jī)制和AKI 的治療提供參考依據(jù)，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2020年6月-2021年10月我院收治的80例膿毒癥患者為研究對(duì)象，其中輕度(M-SAKI)和重度(S-SAKI)膿毒癥合并急性腎損傷患者各40例，同時(shí)選取40例同期的非膿毒癥合并急性腎損傷(N-SAKI)患者和40例健康患者(Control)作為對(duì)照。對(duì)照(Control)組男20例，女20例；年齡25～78歲，平均年齡(55±5.3)歲。M-SAKI組男18例，女22例；年齡24～78歲，平均年齡(57±4.6)歲。S-SAKI組男24例，女16例；年齡23～76歲，平均年齡(56±5.2)歲。N-SAKI組男23例，女17例；年齡23～75歲，平均年齡(58±5.5)歲。各組患者的一般資料之間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)符合膿毒癥診斷標(biāo)準(zhǔn)以及AKI的RIFLE診斷標(biāo)準(zhǔn)[6-7]，其中嚴(yán)重?fù)p傷組：腎衰竭(肌酐上升2倍基線或GFR下降>50%)，輕度損傷組：腎損傷(肌酐上升1.5倍基線或GFR下降>25%)；(2)年齡>18周歲者；(3)取得知情同意者。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)非膿毒癥引起的AKI患者；(2)患有精神、心理疾病，無法配合研究者；(3)合并尿毒癥或無尿患者；(4)合并各種腎病、糖尿病和自身免疫性疾病或惡性腫瘤者；(5)入組前曾長(zhǎng)期接受免疫抑制劑治療患者；(6)孕婦及哺乳期婦女。

1.3 臨床數(shù)據(jù)收集和血液樣本采集

嚴(yán)格按照納入排除標(biāo)準(zhǔn)入選研究對(duì)象，按照膿毒癥AKI評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，收集SAKI和N-SAKI患者以及對(duì)照組受試者入院24h內(nèi)外周血約3mL于離心管中靜置后離心，吸取上層血清后于-80度中待后續(xù)檢測(cè)。同時(shí)記錄所有受試者的相關(guān)臨床數(shù)據(jù):C反應(yīng)蛋白、降鈣素原、腎功能指標(biāo)(BUN、Scr、eGFR)、急性生理學(xué)和慢性健康狀況評(píng)價(jià)Ⅱ(acute physiology and chronic health evaluation Ⅱ,APACHE Ⅱ)以及序貫器官衰竭估計(jì)評(píng)估(sequential organ failure assessment, SOFA)等。

1.4 MCP-1及細(xì)胞因子檢測(cè)

利用ELISA法測(cè)定不同程度患者及正常人血清中的MCP-1和炎性細(xì)胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6表達(dá)水平，明確MCP-1和炎性細(xì)胞因子與膿毒癥AKI患者中的表達(dá)特征，評(píng)價(jià)MCP-1表達(dá)水平與膿毒癥AKI發(fā)生的相關(guān)性。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 各組受試者臨床指標(biāo)比較

與非膿毒癥合并急性腎損傷(N-SAKI)患者相比,膿毒癥合并急性腎損傷(SAKI)患者的CRP、PCT、BUN、eGFR以及Scr等臨床數(shù)據(jù)無明顯差異，不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，而在APACHE Ⅱ評(píng)分和SOFA評(píng)分方面，S-SAKI組評(píng)分明顯高于N-SAKI患者的評(píng)分(P<0.05)，且S-SAKI組評(píng)分也更高于M-SAKI組(P<0.05)，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見表1。

表1 各組受試者臨床指標(biāo)比較

2.2 各組受試者外周血MCP-1以及細(xì)胞因子表達(dá)水平

與對(duì)照組相比，S-SAKI、M-SAKI以及N-SAKI組患者血清中的MCP-1、TNF-α、IL-1β、IL-6的表達(dá)水平明顯偏高；而與N-SAKI相比，S-SAKI和M-SAKI組患者血清中的MCP-1、TNF-α、IL-1β、IL-6的表達(dá)水平更高(P<0.05)；在膿毒癥組的比較中，S-SAKI組血清中上述各指標(biāo)的表達(dá)量更高于M-SAKI組(P<0.05)，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見表2。

表2 各組受試者外周血MCP-1以及細(xì)胞因子表達(dá)水平

2.3 患者外周血MCP-1、TNF-α、IL-1β、IL-6表達(dá)水平與臨床指標(biāo)的相關(guān)性

SAKI患者外周血MCP-1和細(xì)胞因子表達(dá)水平與APACHE II 和SOFA評(píng)分均呈現(xiàn)出正相關(guān)性(P<0.05)，見表3。

表3 SKAI患者外周血MCP-1和細(xì)胞因子表達(dá)水平與臨床指標(biāo)的相關(guān)性

3 討論

膿毒癥相關(guān)急性腎損傷 (SAKI) 是住院和危重患者的常見并發(fā)癥，會(huì)增加患慢性合并癥的風(fēng)險(xiǎn)，并與極高的死亡率相關(guān)[8-9]。作為個(gè)體綜合征，敗血癥和急性腎損傷 (AKI) 使宿主彼此易感。盡管敗血癥是發(fā)生 AKI 的最常見因素，但任何來源的 AKI 都與發(fā)生膿毒癥的更高風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)[10]。膿毒癥具有復(fù)雜而獨(dú)特的病理生理學(xué)，這使得 SAKI 成為一種不同于任何其他 AKI 表型的綜合征。確定膿毒癥損傷的確切發(fā)病時(shí)間幾乎是不可能的，因此導(dǎo)致難以及時(shí)干預(yù)以預(yù)防腎損傷。

以往認(rèn)為，顯著的體循環(huán)低血壓、腎血管收縮及缺血-再灌注損傷是膿毒癥導(dǎo)致AKI的主要機(jī)制，但在可重復(fù)實(shí)驗(yàn)的大型動(dòng)物模型中，這些理論已經(jīng)受到挑戰(zhàn)。越來越多的證據(jù)顯示，膿毒癥導(dǎo)致AKI的病理生理學(xué)機(jī)制是多方面的，且不同的患者之間可能不同[11-12]。一般來說似乎以免疫及炎癥因素為主，最近一篇綜述支持“膿毒癥所致的AKI是腎小管上皮細(xì)胞對(duì)炎性損傷信號(hào)的適應(yīng)性反應(yīng)”這一理論框架[13-14]。免疫細(xì)胞激活或病原體直接產(chǎn)生的炎性介質(zhì)(也稱損害或病原體相關(guān)分子模式，DAMPs及PAMPs)可被免疫系統(tǒng)識(shí)別后對(duì)抗感染，但同時(shí)也會(huì)引起宿主細(xì)胞的損傷。腎小管上皮細(xì)胞可通過幾個(gè)受體[如Toll樣受體4(TLR4)通過信使分子、骨髓分化因子88等]識(shí)別DAMPs及PAMPs，引起NF-κB及TNF-α的過度表達(dá)。這些活化可引起腎小管上皮細(xì)胞損傷[2,15-16]。目前急性腎損傷的診斷標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于早期發(fā)現(xiàn)有限，然而，最近證實(shí)了腎臟壓力和損傷的新型生物標(biāo)志物可用于膿毒癥環(huán)境中急性腎損傷的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)和早期診斷[17]。

MCP-1的主要功能是調(diào)節(jié)炎癥細(xì)胞運(yùn)輸和控制炎癥和組織損傷中白細(xì)胞的募集。MCP-1等趨化因子是響應(yīng)促炎細(xì)胞因子等信號(hào)而分泌的，它們?cè)谶x擇性募集單核細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞方面發(fā)揮重要作用[18-19]。MCP-1 在多種細(xì)胞類型中表達(dá)，在內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞和單核細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了大量的 MCP-1。在腎臟中，產(chǎn)生 MCP-1 的細(xì)胞類型有腎小管細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、系膜細(xì)胞、足細(xì)胞，以及嗜酸性粒細(xì)胞和肥大細(xì)胞等浸潤(rùn)細(xì)胞[20-22]。研究表明，在膿毒癥小鼠模型中，抑制或拮抗MCP-1可導(dǎo)致TNF-α、IL-1β和IL-6表達(dá)下降，對(duì)膿毒癥小鼠的預(yù)后有益[23-25]。但MCP-1是否影響了膿毒癥所致的AKI的修復(fù)，目前國(guó)內(nèi)外相關(guān)報(bào)道甚少，其對(duì)膿毒癥所致的AKI的作用及其機(jī)制如何尚不得而知。本研究通過研究膿毒癥相關(guān)急性腎損傷患者M(jìn)CP-1和炎癥因子TNF-α、IL-1β、IL-6的表達(dá)水平及臨床意義，為進(jìn)一步探明AKI 的修復(fù)新靶點(diǎn)機(jī)制和AKI 的治療提供參考依據(jù)。我們的研究結(jié)果顯示SAKI組MCP-1表達(dá)水平明顯高于對(duì)照組，且表達(dá)水平隨著病情的嚴(yán)重程度增加而增加，且SAKI組患者的APACHE Ⅱ和SOFA評(píng)分均顯著高于N-SAKI組，表明SAKI可使得膿毒癥患者的預(yù)后變差。相關(guān)研究也表明SAKI患者的死亡率與急性腎損傷的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)，而我們的研究結(jié)果證實(shí)MCP-1表達(dá)水平與APACHE Ⅱ和SOFA評(píng)分均呈現(xiàn)出正相關(guān)性，提示MCP-1作為促炎介質(zhì)在SAKI患者的發(fā)病機(jī)制和病情進(jìn)展中發(fā)揮重要作用，可作為SKAI嚴(yán)重程度的指標(biāo)。與此同時(shí)，SAKI組患者血清中的TNF-α、IL-1β和IL-6表達(dá)水平明顯高于對(duì)照組，且隨著病情進(jìn)展而增加，因此我們推斷SKAI患者中MCP-1活性上調(diào)，從而導(dǎo)致巨噬細(xì)胞過度活化，增加促炎因子的產(chǎn)生，最終導(dǎo)致SKAI的發(fā)生和發(fā)展。

綜上所述，MCP-1與機(jī)體炎癥和免疫反應(yīng)密切相關(guān)，在SAKI患者中表達(dá)上升，能夠促進(jìn)SAKI的發(fā)展，與SAKI嚴(yán)重程度顯著相關(guān)，在膿毒癥的發(fā)病機(jī)制中起到關(guān)鍵作用，可能成為治療SAKI的靶點(diǎn)。但SAKI是涉及局部以及全身反應(yīng)的復(fù)雜的病理性綜合征，其發(fā)病的潛在機(jī)制仍需進(jìn)一步進(jìn)行深究。