心肌型脂肪酸結(jié)合蛋白、紅細(xì)胞分布寬度、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3、基質(zhì)金屬蛋白酶-9、胱抑素C、腫瘤壞死因子-α聯(lián)合檢測對急性一氧化碳中毒患者預(yù)后的預(yù)測價(jià)值

平 虎，蒲 燕，湯 進(jìn)，苗云鳳，劉 波

(漢中市中心醫(yī)院，陜西 漢中 723000)

急性一氧化碳中毒(Acute carbon monoxide poisoning，ACMP)主要指吸入含碳物質(zhì)不完全燃燒產(chǎn)物一氧化碳(Carbon monoxide，CO)氣體所引起的中毒性急癥[1]。ACMP病人多見缺氧、頭痛、呼吸困難等癥狀[2]。CO可與血液中的血紅蛋白(Hemoglobin，Hb)結(jié)合后形成碳氧血紅蛋白(Carboxyhemoglobin，COHb)，使氧氣與 Hb的結(jié)合率下降，血液攜氧能力降低，造成組織缺氧，而腦與心是對缺氧最敏感和最易受累的器官，因此可能形成嚴(yán)重的后遺癥[3]。如不及時(shí)治療，可導(dǎo)致ACMP患者病情加重，甚至造成死亡。因此關(guān)于ACMP 病人預(yù)后及影響因素的研究具有重要意義。本研究通過探討心肌型脂肪酸結(jié)合蛋白(Heart-type fatty acid-binding protein，H-FABP)、紅細(xì)胞分布寬度(Red blood cell distribution width，RDW)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3 (Caspase-3)、基質(zhì)金屬蛋白酶-9 (Matrx metallo preteinases-9，MMP-9)、胱抑素C (Cystatin C，Cys C)、腫瘤壞死因子-α(Tumor necrosis factor-α，TNF-α)與ACMP患者預(yù)后的關(guān)系以及對不良預(yù)后的預(yù)測價(jià)值，旨在為醫(yī)師進(jìn)行臨床決策時(shí)提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018年6月至2021年6月收治的98例ACMP患者作為ACMP組，其中男51例，女47例，年齡21～75歲，平均(49.87±10.10)歲。病例納入標(biāo)準(zhǔn)：明確的CO氣體接觸史；血液中COHb濃度>10%且出現(xiàn)頭暈、胸悶、氣短等中毒癥狀；符合《職業(yè)性急性一氧化碳中毒診斷標(biāo)準(zhǔn)》[4]以及《一氧化碳中毒臨床治療指南》[5]。排除標(biāo)準(zhǔn)：入院時(shí)呼吸心跳停止行心肺復(fù)蘇后自助循環(huán)恢復(fù)者；入院時(shí)合并感染、血液系統(tǒng)(包括中重度貧血)或免疫系統(tǒng)疾病者；既往腦梗死、腦出血、顱腦損傷、腦腫瘤等其他顱腦疾病者，或癡呆、帕金森病者；既往心、肺、肝、腎等臟器慢性疾病或功能不全者；腫瘤患者；隨訪90 d失訪者。另隨機(jī)選取同期體檢健康者50例為對照組，其中男26例，女24例，年齡20～75歲，平均(49.24±9.62)歲。ACMP組和對照組患者一般資料對比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)，具有可比性。另根據(jù)隨訪90 d后ACMP組患者的不良事件發(fā)生情況分為預(yù)后良好組和預(yù)后不良組。預(yù)后不良判斷標(biāo)準(zhǔn)參考《一氧化碳中毒臨床治療指南》[6]與《CO中毒遲發(fā)性腦病診斷與治療中國專家共識(shí)》[7]：①ACMP遲發(fā)性腦??；②重要器官衰竭或心肌梗死；③癡呆，或其他神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥；④全因死亡。

1.2 研究方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)檢測:ACMP組患者和對照組分別于急診入院時(shí)或體檢當(dāng)天清晨采集外周靜脈血3 ml。采用雙向側(cè)流免疫法檢測 H-FABP；采用自動(dòng)血液分析儀進(jìn)行血常規(guī)檢查，測定RDW水平；采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)檢測血清Caspase-3、MMP-9、TNF-α水平；采用全自動(dòng)生化分析儀進(jìn)行檢測，以乳膠顆粒增強(qiáng)免疫透射比濁法測定Cys C水平。

1.2.2 ACMP組患者格拉斯哥昏迷量表(GCS)評(píng)分和簡易精神狀態(tài)量表(MMSE)評(píng)分：GCS評(píng)分共包括3個(gè)方面，睜眼反應(yīng)(4分)，語言反應(yīng)(5分)，肢體運(yùn)動(dòng)(6分)，13～14分為輕度昏迷，9～12分為中度昏迷，3～8分為重度昏迷。MMSE評(píng)分主要包括定向力(10分)、注意力和計(jì)算力(5分)、記憶力(3分)、回憶能力(3分)、語言能力(9分)，總分為30分，總得分≥27分為正常。

2 結(jié) 果

2.1 兩組血清H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α水平比較 ACMP組患者的血清H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α水平均顯著高于對照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.01)，見表1。

表1 兩組血清H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α水平比較

2.2 ACMP組血清相關(guān)指標(biāo)水平與GCS、MMSE評(píng)分的相關(guān)性 ACMP組入院時(shí)GCS評(píng)分為(8.92±1.69)分，MMSE評(píng)分為(24.01±2.01)分。Pearson相關(guān)分析結(jié)果顯示，ACMP患者血清H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α水平均與GCS評(píng)分呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)，與MMSE評(píng)分也呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)。見表2。

表2 ACMP組血清相關(guān)指標(biāo)水平與GCS、MMSE評(píng)分的相關(guān)性

2.3 預(yù)后良好組和預(yù)后不良組血清相關(guān)指標(biāo)水平比較 預(yù)后不良組患者的血清H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α水平均顯著高于預(yù)后良好組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.01)，見表3。

表3 預(yù)后良好組和預(yù)后不良組血清相關(guān)指標(biāo)水平比較

2.4 ACMP患者血清相關(guān)指標(biāo)與預(yù)后關(guān)系的Logistics回歸分析 將ACMP患者的血清H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α水平納入對預(yù)后的Logistic回歸分析發(fā)現(xiàn)，上述指標(biāo)均為ACMP患者預(yù)后不良的危險(xiǎn)因素(P<0.05),見表4。

表4 ACMP患者血清相關(guān)指標(biāo)與預(yù)后關(guān)系的Logistics回歸分析

2.5 血清H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α聯(lián)合檢測對ACMP患者預(yù)后的預(yù)測價(jià)值 由ROC曲線分析結(jié)果顯示，H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α以及聯(lián)合檢測對ACMP患者預(yù)后進(jìn)行預(yù)測的AUC分別為0.763、0.782、0.783、0.818、0.806、0.744和0.985，其中以聯(lián)合檢測的預(yù)測價(jià)值最高。聯(lián)合檢測用于預(yù)測ACMP患者預(yù)后不良的敏感度達(dá)100.00%、特異度達(dá)90.57%，見表5(圖1)。

圖1 血清H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α聯(lián)合檢測對ACMP患者預(yù)后的預(yù)測價(jià)值

表5 血清H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α聯(lián)合檢測對ACMP患者預(yù)后的預(yù)測價(jià)值

3 討 論

ACMP是人體吸入高濃度的CO引起的急性中毒性疾病，是較為常見的生活性和職業(yè)性中毒。CO無色無味，不易被察覺，因此不少ACMP 患者中毒后不能及時(shí)就診，導(dǎo)致后遺癥發(fā)生率、病死率均較高[8]。CO中毒的程度取決于血中CO的含量，其濃度越高、吸入時(shí)間越長，心、腦等多器官組織缺氧損傷越嚴(yán)重，因此可導(dǎo)致腦水腫意識(shí)喪失、呼吸及循環(huán)功能衰竭等[9]。ACMP的診斷需依據(jù)血液COHb濃度，但臨床實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)COHb水平接近的患者的臨床癥狀及預(yù)后卻存在明顯差異，因此血液COHb濃度對預(yù)后的預(yù)測價(jià)值有限[10]，故對ACMP進(jìn)行診治時(shí)有必要結(jié)合其他檢測指標(biāo)。

本研究結(jié)果顯示ACMP組的H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α比對照組均顯著升高，且預(yù)后不良組上述指標(biāo)也顯著高于預(yù)后良好組。H-FABP是脂肪酸結(jié)合蛋白家族的一員，是缺血缺氧的敏感指標(biāo)之一，低氧、再灌注損傷、Ca2+超載時(shí)，可使心肌細(xì)胞損傷、細(xì)胞膜通透性增加，H-FABP從心肌細(xì)胞處釋放并迅速進(jìn)入血液循環(huán)，因此ACMP患者CO中毒的嚴(yán)重程度越高則H-FABP水平越高[11]。另外，H-FABP在多種系統(tǒng)損傷如神經(jīng)系統(tǒng)損傷、急性腎損傷時(shí)均升高，且在多種急性中毒中均表達(dá)升高，可用于多種急性中毒的早期嚴(yán)重程度分級(jí)[12]。莫路姣等[13]的研究中也發(fā)現(xiàn)，ACMP患者血清肌酸激酶同工酶MB、肌鈣蛋白、H-FABP水平與其病情程度密切相關(guān)，與本研究結(jié)果一致。另外，CO中毒可使血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷、紅細(xì)胞及血小板聚集、管腔狹窄，甚至導(dǎo)致微血栓形成、組織缺氧，進(jìn)而導(dǎo)致心、腦損傷[14]。當(dāng)機(jī)體處于缺氧狀態(tài)時(shí)，可導(dǎo)致促紅細(xì)胞素分泌增加，大量相對不成熟的紅細(xì)胞進(jìn)入血液，導(dǎo)致紅細(xì)胞的均質(zhì)性改變，進(jìn)而使RDW水平上升，因此RDW可用于反映機(jī)體的缺氧程度，并可用于預(yù)測重癥患者的預(yù)后[15]。在祝永奎等[16]的研究中也發(fā)現(xiàn)，ACMP患者的RDW水平越高則病情越重且預(yù)后越差，提示我們RDW水平可能用于預(yù)測ACMP患者的預(yù)后。

細(xì)胞凋亡是ACMP所致病理損傷的重要機(jī)制之一。Caspase家族是一組存在于細(xì)胞質(zhì)中高度類似的蛋白酶，與真核生物細(xì)胞凋亡的調(diào)節(jié)有關(guān)，其中Caspase-3是最終發(fā)揮生物效應(yīng)的蛋白酶，可有效反映機(jī)體細(xì)胞的凋亡水平[17]。Caspase-3參與了多種病理因素所致心肌細(xì)胞或神經(jīng)元細(xì)胞凋亡[18-19]。ACMP患者的血清Caspase-3水平明顯升高，主要與血液中大量CO與血紅蛋白結(jié)合而導(dǎo)致組織缺血缺氧，進(jìn)而造成細(xì)胞凋亡有關(guān)[20]。劉瑩瑩等[21]研究發(fā)現(xiàn)，ACMP患者的血清Caspase-3水平顯著增高，且其中發(fā)生遲發(fā)性腦病患者的Caspase-3水平顯著高于未發(fā)生遲發(fā)性腦病者，與本研究結(jié)論一致。MMP-9也參與了ACMP時(shí)的神經(jīng)細(xì)胞凋亡，并且NF-κB/MMP-9信號(hào)通路參與了CO中毒遲發(fā)型腦病的發(fā)生[22]。已有研究表明，MMP-9在神經(jīng)系統(tǒng)損傷時(shí)顯著升高，可通過降解神經(jīng)細(xì)胞基質(zhì)進(jìn)而參與ACMP患者神經(jīng)細(xì)胞凋亡[23]。在本研究中，ACMP組MMP-9水平高于對照組，且預(yù)后不良組MMP-9水平也顯著高于預(yù)后良好組，進(jìn)一步提示MMP-9在ACMP病理生理過程中發(fā)揮了重要的作用，但其具體機(jī)制仍需深入探索。

炎性反應(yīng)在ACMP發(fā)生發(fā)展過程中，以及在并發(fā)的臟器損傷的過程中，均發(fā)揮了重要作用[24]。Cys C作為半胱氨酸蛋白酶抑制劑超家族中的成員之一，可調(diào)節(jié)半胱氨酸蛋白酶活性，參與細(xì)胞外基質(zhì)的產(chǎn)生和降解的動(dòng)態(tài)平衡，還可影響中性粒細(xì)胞的遷移、參與炎癥過程，是反應(yīng)炎癥水平的有效指標(biāo)之一[25]。靳麗麗等[26]發(fā)現(xiàn)，ACMP預(yù)后不良患者入院以及發(fā)病7 d時(shí)的Cys C水平均顯著高于預(yù)后良好者，且入院以及發(fā)病7 d時(shí)的Cys C水平均可用于有效預(yù)測預(yù)后，與本研究結(jié)果一致。其可能因?yàn)锳CMP發(fā)病后，急性缺氧的應(yīng)激狀態(tài)導(dǎo)致了Cys C釋放，而Cys C目前已被證實(shí)可通過介導(dǎo)炎性反應(yīng)、誘導(dǎo)自噬等途徑參與帕金森、阿爾茨海默病等多種神經(jīng)系統(tǒng)病變[27]。TNF-α是具有廣泛生物學(xué)功能的細(xì)胞因子，與炎性反應(yīng)的發(fā)生密切相關(guān)。ACMP發(fā)生后，TNF-α與IL-6、IL-1β等其他炎癥因子表達(dá)水平升高，可導(dǎo)致海馬組織神經(jīng)元損傷，進(jìn)而參與了CO中毒后遲發(fā)性腦病的發(fā)生[28]；而通過改善TNF-α等炎癥因子水平，有助于減輕ACMP患者的神經(jīng)系統(tǒng)損傷，從而改善認(rèn)知功能[29]。

GCS評(píng)分是臨床中應(yīng)用較廣泛的評(píng)估病人昏迷程度的指標(biāo)，MMSE評(píng)分是常用評(píng)估神經(jīng)系統(tǒng)損傷程度的工具，其評(píng)分分值越低，神經(jīng)功能缺失越嚴(yán)重[30]。本研究發(fā)現(xiàn)，ACMP患者血清H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α水平均與GCS評(píng)分、MMSE評(píng)分呈負(fù)相關(guān)，說明ACMP患者上述血清指標(biāo)可在一定程度上反映患者的病情嚴(yán)重程度，對ACMP的臨床診斷及病情評(píng)估具有重要意義。由ROC曲線分析結(jié)果顯示，H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α水平對ACMP患者的90 d不良預(yù)后均有一定的預(yù)測價(jià)值，而且聯(lián)合上述指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測的AUC高達(dá)0.985，診斷靈敏度和特異度達(dá)100.00%和90.57%，提示我們在接診ACMP患者時(shí)，可以綜合以上指標(biāo)對患者的預(yù)后進(jìn)行評(píng)估，從而對治療措施進(jìn)行調(diào)整。

綜上，急性一氧化碳中毒患者血清H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α水平與其GCS、MMSE評(píng)分密切相關(guān)，可在一定程度上反映病情的嚴(yán)重程度，且對患者的預(yù)后具有一定的預(yù)測價(jià)值。