激活素A、轉(zhuǎn)化生長因子β1表達(dá)與急性呼吸窘迫綜合征短期預(yù)后的相關(guān)性

緱劍，閆海燕，嘉婷

作者單位：咸陽市第一人民醫(yī)院，a呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科，b呼吸內(nèi)科，陝西 咸陽 712000

急性呼吸窘迫綜合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）是重癥病人臨床常見呼吸系統(tǒng)危重疾病，主要臨床表現(xiàn)為急性呼吸衰竭、常規(guī)氧療難以糾正的低氧血癥、口唇及指端紫紺，發(fā)生率約占ICU 病人的10%，死亡率高，發(fā)病機制尚不明確［1-2］，改善ARDS 病人預(yù)后狀況一直是重癥醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究熱點。急性生理學(xué)及慢性健康狀況評分Ⅱ（acute physiology and chronic health evaluation Ⅱ，APACHE Ⅱ）對臨床危重癥嚴(yán)重程度有良好評估價值，同時也是預(yù)后預(yù)測的重要依據(jù)。激活素A（activin-A，ACTA）、轉(zhuǎn)化生長因子β1（transforming growth factor β1，TGF-β1）均是TGF-β 超家族的成員，ACTA 是一種多效應(yīng)生長因子，在機體生理、病理中發(fā)揮重要調(diào)控作用，與發(fā)育、炎癥反應(yīng)、組織重構(gòu)等密切相關(guān)［3］；TGF-β1 在肺纖維化病理改變過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用，ARDS 病情早期即有膠原纖維組織增生變化，TGF-β1 持續(xù)上調(diào)加速纖維化進(jìn)程［4-5］。ACTA 在ARDS 病人中的表達(dá)水平及與預(yù)后關(guān)系的報道較少，本研究就此展開。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取咸陽市第一人民醫(yī)院2018 年1 月至2019 年12 月收治的169 例ARDS 病人為研究對象，年齡范圍為24～73 歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）符合2012 年公布的柏林ARDS 診斷標(biāo)準(zhǔn)［6］；（2）發(fā)病時間≤24 h；（3）年齡范圍為18～80 歲；（4）病因明確；（5）血流動力學(xué)穩(wěn)定；（6）臨床資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）急性肺栓塞者；（2）既往有慢性阻塞性肺疾病者；（3）合并自身免疫性疾病者；（4）惡性腫瘤病人；（5）診斷后48 h 內(nèi)死亡者；（6）合并肝、腎嚴(yán)重功能不全者；（7）合并急性心肌缺血、嚴(yán)重心律失常者；（8）妊娠、哺乳期女性；（9）隨訪失訪者。根據(jù)28 d生存狀況將ARDS病人分為兩組：存活組（98例）、死亡組（71 例）。本研究符合《世界醫(yī)學(xué)協(xié)會赫爾辛基宣言》相關(guān)要求，所有研究對象均知情同意。

1.2 方法 研究對象均于入住ICU 24 h 內(nèi)采集5 mL 空腹靜脈血，3 000 r/min 離心15 min 分離血清，將血清保存于-70 ℃冰箱中。

采用酶聯(lián)免疫吸附法（enzyme linked immunaosorbont assay，ELISA）檢測血清ACTA、TGF-β1 表達(dá)水平，試劑盒均購于武漢博士德生物工程公司，試驗操作嚴(yán)格遵循試劑盒說明書進(jìn)行，分別以血清ACTA、TGF-β1 表達(dá)水平平均數(shù)838.78 ng/L、18.49μg/L 分為高低水平，ACTA 低水平病人85 例，ACTA高水平病人84例，TGF-β1低水平病人98例，TGF-β1高水平病人71例。

采用普朗PL2100 血氣電解質(zhì)分析儀進(jìn)行血氣分析，計算氧合指數(shù)（oxygenation index，PaO2/FiO2），PaO2/FiO2＞200～300 mmHg 為輕度，＞100～200 mmHg為中度，≤100 mmHg為重度［6］。

研究對象均行APACHE Ⅱ評分，APACHE Ⅱ評分系統(tǒng)最高分為71分，由年齡、急性生理參數(shù)、慢性健康狀況三部分構(gòu)成，分值越高，提示病情越嚴(yán)重，依據(jù)APACHE Ⅱ評分平均數(shù)（19分）區(qū)分高、低。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 17.0 統(tǒng)計學(xué)軟件處理數(shù)據(jù)。計量資料以±s 表示，組間比較采用t檢驗；計數(shù)資料以例（%）表示，采用χ2檢驗；采用Spearman分析血清ACTA、TGF-β1表達(dá)水平與PaO2/FiO2、APACHE Ⅱ評分相關(guān)性；采用乘積極限法（Kaplan-Meier，K-M）進(jìn)行生存分析，Log-rank 檢驗比較顯著性；采用COX 回歸模型分析影響ARDS 病人預(yù)后生存狀況的危險因素。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 存活組、死亡組基線資料比較 存活組、死亡組性別、年齡、BMI、吸煙史相比，均差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。與存活組相比，死亡組PaO2/FiO2較低（P＜0.05），APACHE Ⅱ評分較高（P＜0.05），見表1。

表1 急性呼吸窘迫綜合征169例存活組、死亡組基線資料比較

2.2 存活組、死亡組血清ACTA、TGF-β1 表達(dá)水平比較 與存活組相比，死亡組血清ACTA、TGF-β1表達(dá)水平均較高（P＜0.05），見表2。

表2 急性呼吸窘迫綜合征169例存活組、死亡組血清激活素A（ACTA）、轉(zhuǎn)化生長因子β1（TGF-β1）表達(dá)水平比較/±s

表2 急性呼吸窘迫綜合征169例存活組、死亡組血清激活素A（ACTA）、轉(zhuǎn)化生長因子β1（TGF-β1）表達(dá)水平比較/±s

組別存活組死亡組t值P值例數(shù)98 71 ACTA/（pg/mL）745.12±123.28 968.05±143.10 10.84＜0.001 TGF-β1/（μg/L）16.30±2.28 21.51±3.84 11.02＜0.001

2.3 血清ACTA、TGF-β1 表達(dá)水平與PaO2/FiO2、APACHE Ⅱ評分相關(guān)性分析 Spearman 分析結(jié)果顯示，ACTA、TGF-β1 表達(dá)水平與PaO2/FiO2均呈負(fù)相關(guān)（P＜0.05），與APACHE Ⅱ評分均呈正相關(guān)（P＜0.05），見表3。

表3 血清ACTA、TGF-β1表達(dá)水平與PaO2/FiO2、APACHE Ⅱ評分相關(guān)性分析

2.4 血清ACTA、TGF-β1 表達(dá)水平與ARDS 病人預(yù)后生存狀況關(guān)系分析 169 例ARDS 病人在28 d隨訪期中71 例發(fā)生死亡，98 例存活，死亡率為42.01%。ACTA 低水平病人死亡率為28.24%，總生存期平均值為26.140 d［95%CI（25.94，26.34）］，ACTA 高水平病人死亡率為55.95%，總生存期平均值為24.204 d［95CI（23.94，24.47）］。與ACTA 低水平病人相比，ACTA 高水平病人死亡率較高（χ2=13.32，P＜0.001），總生存期較短（Log-rank 值為278.56，P＜0.001），見圖1。TGF-β1 低水平病人死亡率為31.63%，總生存期平均值為26.043 d［95%CI（25.85，26.23）］，TGF-β1高水平病人死亡率為56.34%，總生存期平均值為23.993 d［95CI（23.70，24.28）］。與TGF-β1 低水平病人相比，TGF-β1 高水平病人死亡率較高（χ2=10.32，P=0.001），總生存期較短（Logrank值為236.096，P＜0.001），見圖2。

圖1 ARDS病人血清ACTA水平與生存率的關(guān)系

圖2 ARDS病人血清TGF-β1水平與生存率的關(guān)系

2.5 影響ARDS 病人預(yù)后生存狀況的危險因素分析 以ARDS 病人預(yù)后生存狀況作為因變量，以PaO2/FiO2、APACHE Ⅱ評分、ACTA、TGF-β1 作為自變量進(jìn)行COX 回歸分析。將PaO2/FiO2＞100 mmHg、低APACHE Ⅱ評分、ACTA 低水平、TGF-β1 低水平均賦值為0，相應(yīng)地將PaO2/FiO2≤100 mmHg、高APACHE Ⅱ評分、ACTA 高水平、TGF-β1 高水平均賦值為1。COX 單因素分析結(jié)果顯示，PaO2/FiO2、APACHE Ⅱ評分、ACTA、TGF-β1 均是影響ARDS 病人預(yù)后生存狀況的危險因素（P＜0.05）；COX 多因素分析結(jié)果顯示，PaO2/FiO2≤100 mmHg、高APACHEⅡ評分、ACTA 高水平、TGF-β1高水平均是影響ARDS 病人預(yù)后生存狀況的獨立危險因素（P＜0.05），見表4，表5。

表4 影響ARDS病人預(yù)后生存狀況的單因素COX分析結(jié)果

表5 影響ARDS病人預(yù)后生存狀況的多因素COX分析結(jié)果

3 討論

ARDS 是一種炎癥性急性肺損傷，主要病理改變是肺血管通透性增加，同時肺組織通氣減少，ARDS 病情危急，嚴(yán)重威脅病人生命安全，給病人及家庭造成沉重精神及經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)［7］。近年來隨著醫(yī)療技術(shù)的不斷發(fā)展，ARDS 病人預(yù)后狀況得到一定程度改善，但死亡率仍高達(dá)35%～46%，且大部分病人在發(fā)病2～3 周內(nèi)即發(fā)生死亡［8-9］，尋找可用于評估AR-DS 病情及預(yù)后狀況的生物標(biāo)志物具有重要臨床意義。本研究發(fā)現(xiàn)，169例ARDS病人在28 d隨訪期中71 例發(fā)生死亡，98 例存活，死亡率為42.01%，與既往研究結(jié)果相近［10］。與存活組相比，死亡組PaO2/FiO2較低，APACHE Ⅱ評分較高，提示病情嚴(yán)重病人預(yù)后較差，及早發(fā)現(xiàn)及進(jìn)行有效干預(yù)或可改善ARDS病人預(yù)后結(jié)局。

ACTA 是一種同型二聚體糖蛋白，在種屬間具高度保守性，由性腺分泌產(chǎn)生，在幾乎所有正常組織中均有分布，可誘導(dǎo)腫瘤壞死因子、一氧化氮、白細(xì)胞介素家族等炎癥介質(zhì)生成，在炎癥反應(yīng)、組織修復(fù)及免疫調(diào)節(jié)等生物學(xué)過程中發(fā)揮重要作用，可加重氣道重塑及炎癥反應(yīng)［11-12］。研究發(fā)現(xiàn)，急性哮喘模型大鼠肺組織中ACTA 為高表達(dá)，參與哮喘的發(fā)生及演變［13］。抑制ACTA 可延緩輔助性T 細(xì)胞9分化進(jìn)程，進(jìn)而降低氣道炎癥反應(yīng)及膠原蛋白沉積，可能具潛在治療作用［3］。TGF-β1 主要由氣道上皮細(xì)胞分泌產(chǎn)生，由112個氨基酸構(gòu)成，基因定位于19q13 染色體上，含7 個外顯子及6 個內(nèi)含子［14］。研究發(fā)現(xiàn)，伴肺纖維化較未伴肺纖維化ARDS 病人血清TGF-β1 水平高，TGF-β1 對肺纖維化有一定診斷價值［8，15］。本研究發(fā)現(xiàn)，ACTA、TGF-β1 表達(dá)水平與PaO2/FiO2均呈負(fù)相關(guān)，與APACHE Ⅱ評分均呈正相關(guān)，提示ACTA、TGF-β1 可能參與ARDS 的病情演變，或可用于評估ARDS 病情嚴(yán)重程度，可能原因是呼吸道上皮細(xì)胞受到過敏原誘導(dǎo)時ACTA 表達(dá)上調(diào)，通過激活素-Smad 信號通路促進(jìn)TGF-β1、ACTA等目的基因向細(xì)胞內(nèi)傳遞，TGF-β1 又促進(jìn)ACTA 表達(dá)進(jìn)一步上調(diào)，形成正反饋環(huán)，最終對氣道平滑肌細(xì)胞及成纖維細(xì)胞的增殖產(chǎn)生促進(jìn)作用，增強氣道炎癥及氣道重塑［3，13，16］。與存活組相比，死亡組血清ACTA、TGF-β1 表達(dá)水平均較高，提示ACTA、TGF-β 1可能與ARDS病人預(yù)后有關(guān)。進(jìn)一步研究顯示，與ACTA 低水平病人相比，ACTA 高水平病人死亡率較高，總生存期較短；與TGF-β1 低水平病人相比，TGF-β1 高水平病人死亡率較高，總生存期較短，提示高水平的ACTA、TGF-β1 對預(yù)后結(jié)局具預(yù)警作用，死亡風(fēng)險較大。COX 多因素分析結(jié)果顯示，PaO2/FiO2≤100 mmHg、高APACHE Ⅱ評分、ACTA 高水平、TGF-β1 高水平均是影響ARDS 病人預(yù)后生存狀況的獨立危險因素，可據(jù)此對ARDS 病人進(jìn)行危險分層，高危病人應(yīng)重點監(jiān)護(hù)，以期降低死亡率。

綜上，ARDS 病人血清ACTA、TGF-β1 表達(dá)水平與病情嚴(yán)重程度相關(guān)，是影響病人預(yù)后的獨立危險因素，可能用于病情及短期預(yù)后評估。本研究也存在一定局限性，未進(jìn)行ACTA、TGF-β1 表達(dá)水平動態(tài)監(jiān)測，另外樣本量較小，尚需后續(xù)進(jìn)一步探究。