急性一氧化碳中毒患者血清Tau蛋白、心型脂肪酸結(jié)合蛋白、可溶性生長刺激表達(dá)基因2蛋白與病情嚴(yán)重程度和預(yù)后的關(guān)系

張昊，王琳，黃瑩

西安市中心醫(yī)院職業(yè)病科，陜西 西安 710000

急性一氧化碳中毒(acute carbon monoxide poisoning，ACMP)主要是指因呼吸道吸入大量的含碳物質(zhì)燃燒不完全產(chǎn)物，繼而引發(fā)的中毒，對全身組織細(xì)胞均會產(chǎn)生極強(qiáng)的毒性作用，尤其是對腦皮質(zhì)的影響較為嚴(yán)重，具有較高的死亡率，且部分存活患者亦會遺留不同程度后遺癥[1-2]。準(zhǔn)確評估ACMP患者病情以及預(yù)后對于指導(dǎo)診療具有重要的意義。Tau蛋白屬于低分子量微管相關(guān)蛋白之一，屬于高度不對稱含磷糖蛋白，在神經(jīng)元遭受損害時，可導(dǎo)致其在細(xì)胞外釋放[3]。心型脂肪酸結(jié)合蛋白(heart type fatty acid binding protein，H-FABP)是近年來發(fā)現(xiàn)的新型心臟生化標(biāo)志物之一，在急性肺栓塞以及心肌梗死等疾病診斷中具有一定價值，也有報道指出其與ACMP引起的心肌損傷有關(guān)[4]。生長刺激表達(dá)基因2(growth stimulated expression of gene 2，ST2)屬于白細(xì)胞介素-33(interleukin-33，IL-33)的配體，在機(jī)體出現(xiàn)感染或(和)創(chuàng)傷時，其表達(dá)水平會出現(xiàn)異常改變，而sST2屬于ST2的可溶性表現(xiàn)，可有效反映疾病進(jìn)展程度[5-6]。鑒于此，本文通過研究ACMP患者血清Tau蛋白、H-FABP、sST2與病情嚴(yán)重程度和預(yù)后的關(guān)系，以期為臨床ACMP的病情判斷、預(yù)后評估提供參考依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料回顧性分析2019年1月至2021年6月西安市中心醫(yī)院職業(yè)病科收治的50例ACMP患者的臨床資料。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)有現(xiàn)場空氣中一氧化碳水平測定的調(diào)查資料；(2)合并急性發(fā)作性中樞神經(jīng)損害表現(xiàn)；(3)有一氧化碳吸入史；(4)血液內(nèi)碳氧血紅蛋白濃度≥10%；(5)中毒至就診時間＜24 h。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)合并冠心病、心律失常或心肌梗死者；(2)存在明顯肝功能障礙者；(3)研究期間因故退出或失訪者。50例患者中男性31例，女性19例；年齡23～77歲，平均(50.08±7.24)歲；中毒時間1～10 h，平均(5.07±1.38)h；合并基礎(chǔ)疾病17例；急性生理學(xué)及慢性健康狀況評分系統(tǒng)(Acute Physiology and Chronic Health Scoring System，APACHEⅡ)評分8～21分，平均(12.92±3.10)分。本研究經(jīng)我院倫理委員會批準(zhǔn)。

1.2 研究方法

1.2 .1 基線資料收集通過醫(yī)院病歷系統(tǒng)以及自制問卷調(diào)查表完成所有患者基線資料的采集，內(nèi)容涵蓋年齡、性別、中毒時間、合并基礎(chǔ)疾病以及APACHEⅡ評分等。參考《職業(yè)性急性化學(xué)物中毒的診斷總則》[7](GBZ71—2013)，根據(jù)中毒程度將所有患者分為輕度組(惡心嘔吐、乏力、頭暈，意識模糊，嗜睡，血液碳氧血紅蛋白濃度10%～20%)16例、中度組(煩躁不安，譫妄，意識障礙，淺度昏迷，血液碳氧血紅蛋白濃度30%～40%)23例、重度組(反射消失，深度昏迷，抽搐，血壓下降，大小便失禁，伴或不伴急性腎衰竭、心肌損害以及腦水腫，血液碳氧血紅蛋白濃度50%以上)11例。

1.2 .2 檢測方法(1)血清Tau蛋白、H-FABP、sST2檢測：采集所有患者入院后即刻靜脈血5 mL，以10 cm為離心半徑，3 000 r/min為離心速率，實施10 min的離心處理。以酶聯(lián)免疫吸附法檢測血清Tau蛋白、H-FABP、sST2水平，具體操作遵循試劑盒說明書完成，相關(guān)試劑盒購自深圳晶美生物科技有限公司。(2)生化指標(biāo)檢測：采用5300S自動生化分析儀(購自日本日立公司)完成肌酸激酶以及肌酸激酶同工酶(creatine kinase isoenzyme，CK-MB)水平的檢測。

1.2 .3 隨訪對所有受試者均開展為期1個月的隨訪，隨訪方式為電話隨訪以及門診復(fù)查隨訪，隨訪頻率為1次/周，所有患者均獲得隨訪。采用腦功能分級(cerebral performance classification，CPC)評分進(jìn)行預(yù)后情況的判定，并據(jù)此將所有患者分為預(yù)后不良組23例、預(yù)后良好組27例。其中預(yù)后不良情況為CPC 3～5分，預(yù)后良好為CPC 1或2分[8]。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法應(yīng)用SPSS24.0統(tǒng)計學(xué)軟件分析數(shù)據(jù)。計量資料經(jīng)檢驗符合正態(tài)分布，以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗，多組間比較采用單因素方差分析+兩兩比較LSD-t檢驗。計數(shù)資料比較采用χ2檢驗。以多因素Logistic回歸分析建立多指標(biāo)聯(lián)合應(yīng)用預(yù)測ACMP患者預(yù)后的回歸預(yù)測模型。以受試者工作特征曲線(ROC)分析血清Tau蛋白、H-FABP、sST2預(yù)測ACMP患者預(yù)后的效能。檢驗水準(zhǔn)α=0.05，以P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 不同中毒程度患者的血清Tau蛋白、H-FABP、sST2水平比較重度組及中度組的血清Tau蛋白、H-FABP、sST2水平均高于輕度組，且重度組上述指標(biāo)水平均高于中度組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，見表1。

表1 不同中毒程度患者的血清Tau蛋白、H-FABP、sST2水平比較(±s)

表1 不同中毒程度患者的血清Tau蛋白、H-FABP、sST2水平比較(±s)

注：與輕度組比較，aP＜0.05；與中度組比較，bP＜0.05。

組別輕度組中度組重度組F值P值例數(shù)16 23 11 Tau蛋白(pg/mL)22.03±6.23 45.86±11.93a 68.84±16.84ab 52.261 0.001 H-FABP(μg/L)19.21±2.55 28.48±6.04a 50.34±12.37ab 62.481 0.001 sST2(μg/L)33.52±1.63 37.56±2.03a 42.41±2.56ab 62.013 0.001

2.2 不同預(yù)后患者的血清Tau蛋白、H-FABP、sST2水平比較預(yù)后不良組患者的血清Tau蛋白、H-FABP、sST2水平均明顯高于預(yù)后良好組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，見表2。

表2 不同預(yù)后患者的血清Tau蛋白、H-FABP、sST2水平比較(±s)

表2 不同預(yù)后患者的血清Tau蛋白、H-FABP、sST2水平比較(±s)

組別預(yù)后不良組預(yù)后良好組t值P值例數(shù)23 27 Tau蛋白(pg/mL)50.31±13.29 37.31±7.94 4.108 0.001 H-FABP(μg/L)35.20±10.05 26.17±4.57 3.973 0.001 sST2(μg/L)40.38±2.16 34.74±1.26 11.026 0.001

2.3 影響ACMP患者預(yù)后的單因素分析預(yù)后不良組患者的年齡大于預(yù)后良好組，中毒時間長于預(yù)后良好組，APACHEⅡ評分、肌酸激酶水平高于預(yù)后良好組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)；而兩組在性別、合并基礎(chǔ)病情況、CK-MB水平、是否接受了高壓氧治療以及住院時間方面比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)，見表3。

表3 影響ACMP患者預(yù)后的單因素分析[例(%)，±s]

表3 影響ACMP患者預(yù)后的單因素分析[例(%)，±s]

因素男/女年齡(歲)中毒時間(h)APACHEⅡ評分(分)合并基礎(chǔ)疾病肌酸激酶(U/L)CK-MB(U/L)高壓氧治療住院時間(d)預(yù)后不良組(n=23)15(65.2)/8(34.8)56.12±10.24 7.45±2.01 15.26±4.42 10(43.48)207.56±62.01 46.35±10.30 14(60.87)13.94±2.07預(yù)后良好組(n=27)16(59.3)/11(40.7)44.93±5.66 3.05±0.78 10.94±2.04 7(25.93)123.40±31.58 45.26±10.39 22(81.48)12.85±1.99 χ2/t值0.187 4.668 9.884 4.312 1.705 6.181 0.371 2.617 1.895 P值0.665 0.000 0.000 0.000 0.192 0.000 0.712 0.106 0.064

2.4 血清Tau蛋白、H-FABP、sST2預(yù)測ACMP 患者預(yù)后效能以預(yù)后不良組(n=23)為陽性樣本，以預(yù)后良好組(n=27)為陰性樣本，建立ROC預(yù)測分析模型及聯(lián)合應(yīng)用之Logistic回歸預(yù)測模型。以上述三指標(biāo)建立基于Logistic多因素分析的回歸預(yù)測模型，各指標(biāo)均以原連續(xù)數(shù)值形式代入回歸。標(biāo)準(zhǔn)化回歸結(jié)果參見表4。分析結(jié)果顯示：三指標(biāo)單獨及聯(lián)合應(yīng)用時：ROC-AUC(0.95CI)分別為0.734(0.516～0.934)、0.731(0.489～0.957)、0.736(0.497～0.974)、0.885(0.793～0.952)，其中聯(lián)合應(yīng)用診斷效能很高，AUC及靈敏度、特異度、準(zhǔn)確度均較各單獨應(yīng)用指標(biāo)有明顯提升。ROC分析結(jié)果見表5。ROC分析曲線見圖1。

表4 血清Tau蛋白、H-FABP、sST2聯(lián)合應(yīng)用之回歸預(yù)測模型結(jié)果

表5 血清Tau蛋白、H-FABP、sST2預(yù)測ACMP患者預(yù)后效能的ROC分析結(jié)果

圖1 血清Tau蛋白、H-FABP、sST2預(yù)測ACMP患者預(yù)后效能的ROC曲線

3 討論

ACMP是急診科常見意外生活中毒和急性職業(yè)中毒類疾病。由于血紅蛋白和一氧化碳的親和力高于其和氧的親和力，促使一氧化碳更易和血紅蛋白結(jié)合，促進(jìn)碳氧血紅蛋白的生成，可能引發(fā)患者窒息[8-10]。一氧化碳中毒程度和血內(nèi)一氧化碳指標(biāo)密切相關(guān)，且指標(biāo)水平越高缺氧程度越明顯，血內(nèi)碳氧血紅蛋白濃度和吸入時間、空氣內(nèi)一氧化碳水平有關(guān)，吸入一氧化碳時間越長、濃度越高，組織缺氧性損傷越嚴(yán)重，可能引發(fā)心、腦等多器官功能損害，導(dǎo)致意識喪失、腦水腫以及呼吸功能衰竭等[11-13]。迄今為止，碳氧血紅蛋白濃度是臨床上用以診斷和評估ACMP的重要指標(biāo)，但不少研究發(fā)現(xiàn)碳氧血紅蛋白濃度相當(dāng)?shù)幕颊吲R床表現(xiàn)也有差異，且該指標(biāo)無法對預(yù)后進(jìn)行有效預(yù)測[14-16]。因此，尋找更為可靠的指標(biāo)對ACMP病情以及預(yù)后進(jìn)行評估具有重要的意義。

本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，重度組和中度組的血清Tau蛋白、H-FABP、sST2水平均高于輕度組，且重度組上述指標(biāo)水平均高于中度組。分析原因，ACMP患者往往存在明顯的神經(jīng)系統(tǒng)癥狀，且糖原合成酶激酶3β/Tau蛋白通路異常激活，繼而促使Tau蛋白水平升高。ACMP患者往往存在不同程度的組織缺氧，且會對心腦等器官功能造成損害，進(jìn)一步導(dǎo)致反映機(jī)體心臟功能的指標(biāo)H-FABP水平異常升高[17]。ST2屬于IL-33配體，而IL-33/ST2軸可調(diào)控Th1/Th2免疫平衡，繼而介導(dǎo)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)生、發(fā)展，進(jìn)一步參與一系列炎癥反應(yīng)過程，因此sST2水平的升高往往反映了病情的進(jìn)展[18]。隨著患者病情的不斷加重，上述指標(biāo)水平變化越明顯。此外，預(yù)后不良組的血清Tau蛋白、H-FABP、sST2水平均明顯高于預(yù)后良好組。且經(jīng)單因素分析發(fā)現(xiàn)，血清Tau蛋白、H-FABP、sST2水平較高和ACMP患者預(yù)后不良密切關(guān)聯(lián)。分析原因，上述三項血清學(xué)指標(biāo)水平的升高往往反映了ACMP患者病情嚴(yán)重程度的加劇以及心腦功能受損的加重，中樞神經(jīng)癥狀表現(xiàn)越明顯，臨床治療難度增加，繼而影響患者的預(yù)后轉(zhuǎn)歸。其中Tau蛋白屬于穩(wěn)定微管的蛋白之一，主要表達(dá)于中樞神經(jīng)系統(tǒng)細(xì)胞源軸突中，當(dāng)其表達(dá)水平異常升高時，其會失去對微管的穩(wěn)定作用，繼而引起神經(jīng)退化，影響患者預(yù)后[19]。ACMP的發(fā)生會促使血紅蛋白喪失攜氧能力，繼而引起心肌損傷，進(jìn)一步導(dǎo)致體內(nèi)H-FABP水平的升高，因此H-FABP水平升高也可反映患者病情的加重，而病情較重者預(yù)后不良的風(fēng)險更高。sST2屬于IL-33配體，可調(diào)控Th1/Th2免疫平衡，大量的sST2和IL-33特異性結(jié)合，會抑制IL-33/sST2信號通路，繼而介導(dǎo)腦損傷過程，sST2水平的升高反映了腦損傷的加劇，患者預(yù)后勢必越差[20]。因此，在臨床實際工作中通過聯(lián)合檢測上述指標(biāo)水平，或?qū)︻A(yù)測患者的預(yù)后轉(zhuǎn)歸有一定價值。此外，本文單因素分析結(jié)果顯示，預(yù)后不良組年齡大于預(yù)后良好組，中毒時間長于預(yù)后良好組，APACHEⅡ評分、肌酸激酶水平高于預(yù)后良好組。且中毒時間較長、APACHEⅡ評分、肌酸激酶水平較高，均和ACMP患者預(yù)后有較高程度的關(guān)聯(lián)?？紤]原因，隨著年齡的增長，患者機(jī)體抵抗力以及免疫力降低，各臟器功能出現(xiàn)不同程度的衰退，進(jìn)而影響預(yù)后。而隨著中毒時間的延長，毒素對機(jī)體造成的損害越嚴(yán)重，不利于患者的預(yù)后[21]。高APACHEⅡ評分意味著患者病情較重，臨床治療難度較大，因此預(yù)后不佳。肌酸激酶屬于反映心功能的標(biāo)志物之一，其表達(dá)水平的升高預(yù)示機(jī)體心功能的降低。然而，李華等[22]的研究發(fā)現(xiàn)，年齡并非ACMP患者預(yù)后的影響因素，這和本文結(jié)果存在差異，可能與研究對象的年齡跨度不同有關(guān)。而且本文研究了血清Tau蛋白、H-FABP、sST2表達(dá)水平和ACMP的預(yù)后關(guān)系，可為臨床研究提供較為全面依據(jù)。經(jīng)ROC曲線分析發(fā)現(xiàn)，血清Tau蛋白、H-FABP、sST2聯(lián)合預(yù)測ACMP患者預(yù)后不良的效能優(yōu)于上述三項指標(biāo)單獨預(yù)測。本文存在一定的不足之處，例如研究樣本量較少，研究結(jié)果可能存在一定偏倚，今后研究將通過延長時間積累更多病例以及聯(lián)合多中心研究，以獲取更為準(zhǔn)確、可靠的數(shù)據(jù)。

綜上所述，血清Tau蛋白、H-FABP、sST2表達(dá)水平均與ACMP患者的病情嚴(yán)重程度以及預(yù)后有關(guān)，通過檢測上述指標(biāo)水平可有效反映ACMP患者的病情嚴(yán)重程度和預(yù)后轉(zhuǎn)歸。