血清endostatin、AQP-4對急性一氧化碳中毒后遲發(fā)性腦病的預(yù)測價值*

潘 婧,錢海舟,胡 威△

孝感市中心醫(yī)院:1.急診內(nèi)科;2.神經(jīng)內(nèi)科,湖北孝感 432003

急性一氧化碳(CO)中毒是由于吸入濃度過高的CO,其與血紅蛋白結(jié)合形成碳氧血紅蛋白,阻止了氧氣的運輸,以及細胞、組織對氧氣的利用,從而導(dǎo)致局部缺氧[1-2]。急性CO中毒是臨床最常見的急癥之一,大腦和心臟等高度依賴氧氣和高代謝率的器官更容易受到CO毒性的影響,遲發(fā)性腦病是其最嚴重的并發(fā)癥[3]。遲發(fā)性腦病可能會導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙、記憶障礙、認知功能障礙、帕金森綜合征等多種嚴重的臨床癥狀,且死亡率高,給個人、家庭和社會帶來巨大的經(jīng)濟負擔(dān)[4]。因此,準確預(yù)測急性CO中毒患者是否發(fā)生遲發(fā)性腦病,并積極采取有效措施,對患者的預(yù)后具有重要意義。endostatin是位于細胞外基質(zhì)膠原ⅩⅦ的羧基末端的相對分子質(zhì)量為20 000的片段,可以被組織蛋白酶、基質(zhì)金屬蛋白酶、彈性蛋白酶等多種蛋白酶切割,具有抗血管生成、抗纖維化的功能[5]。AQP-4屬于AQP基因家族,由6個螺旋跨膜結(jié)構(gòu)域和2個高度保守的天冬酰胺-脯氨酸-丙氨酸(Asn-Pro-Ala)基序組成,是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中最豐富的水通道蛋白,在神經(jīng)退行性疾病、癌癥、癲癇等多種疾病中發(fā)揮重要作用[6]。然而,目前endostatin、AQP-4在急性CO中毒患者血清中的表達水平及與發(fā)生遲發(fā)性腦病的關(guān)系尚鮮見報道。因此,本研究通過檢測血清endostatin、AQP-4的表達水平,分析二者聯(lián)合檢測對急性CO中毒后遲發(fā)性腦病發(fā)生的預(yù)測價值,以期為改善患者預(yù)后提供參考依據(jù)。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2019年1月至2022年6月于本院治療的96例急性CO中毒患者作為研究組,根據(jù)樣本量估算公式排除6例不符合納入標(biāo)準的患者,選擇其余90例作為研究組。納入標(biāo)準:(1)符合急性CO中毒相關(guān)診斷標(biāo)準[7];(2)年齡>18歲;(3)臨床病史為患者本人或其家屬提供并且臨床資料完整。排除標(biāo)準:(1)既往患有腦血管疾病患者;(2)既往有認知功能障礙、精神行為異常、癲癇、腦炎病史及顱內(nèi)占位性疾病的患者;(3)伴有嚴重的心、肺、肝、腎功能不全患者;(4)合并感染性疾病、血液系統(tǒng)疾病、免疫功能障礙、惡性腫瘤患者。本研究過程遵循《世界醫(yī)學(xué)協(xié)會赫爾辛基宣言》相關(guān)倫理要求,所有研究對象對本研究內(nèi)容知情同意,并自愿簽署知情同意書。

根據(jù)急性CO中毒患者的嚴重程度[8]進行分組:患者意識清楚為輕度組(n=26),有意識障礙及淺昏迷為中度組(n=42),中、重度昏迷為重度組(n=22)。對所有急性CO中毒患者進行3個月的隨訪。將急性CO中毒患者清醒一段時間后,再次出現(xiàn)精神及意識障礙、二便失禁、失明、失語、繼發(fā)性癲癇等癥狀為主的神經(jīng)功能障礙,且腦電圖、肺部CT、CT或頭顱磁共振成像(MRI)檢查顯示異常者判斷為遲發(fā)性腦病[9]。根據(jù)是否發(fā)生遲發(fā)性腦病將其分為遲發(fā)性腦病組(n=26)和非遲發(fā)性腦病組(n=64)。選取同期90例體檢健康者作為對照組。收集各組年齡、性別、體重指數(shù)、高血壓史、糖尿病史、腦電圖、頭顱MRI、肺部CT、昏迷持續(xù)時間等基本資料,以腦電圖檢查出現(xiàn)異常波形則為腦電圖異常,新發(fā)肺部感染及出現(xiàn)肺水腫等影像學(xué)改變?yōu)榉尾緾T異常,基底節(jié)區(qū)出現(xiàn)水腫、壞死等,白質(zhì)區(qū)域脫髓鞘影像學(xué)改變?yōu)轭^顱MRI異常。

1.2方法

1.2.1標(biāo)本采集 急性CO中毒患者入院2 h內(nèi)、對照組體檢當(dāng)日靜脈采血3～5 mL于干燥試管中,以3 500 r/min離心10 min(離心半徑12 cm),分離血清后,分裝于無菌EP管中,及時儲存在4 ℃環(huán)境下備檢。對于隔天再檢測的樣本,及時分裝后凍存在-80 ℃冰箱中備檢。

1.2.2急性CO中毒患者血清endostatin、AQP-4水平的檢測 采用Varioskan LUX多功能酶標(biāo)儀(美國賽默飛公司)及對應(yīng)試劑盒檢測檢測血清endostatin、AQP-4水平,endostatin酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)試劑盒(貨號:ab100508)購自艾博抗上海貿(mào)易有限公司,AQP-4 ELISA試劑盒(貨號:E-EL-H0490c)購自武漢伊萊瑞特生物科技股份有限公司。檢測過程嚴格按照試劑盒說明書進行標(biāo)準品稀釋、加樣、溫育、配液、洗滌、加酶、溫育、洗滌、顯色、終止、測定、計算等步驟。測定各樣本的吸光度(A)值,繪制標(biāo)準曲線,依據(jù)標(biāo)準回歸曲線計算患者血清endostatin、AQP-4水平。

2 結(jié) 果

2.1研究組和對照組血清endostatin、AQP-4水平比較 與對照組相比,研究組患者血清endostatin和AQP-4水平顯著升高(P<0.05)。見表1。

表1 兩組血清endostatin、AQP-4水平比較

2.2不同程度急性CO中毒患者血清endostatin、AQP-4水平比較 急性CO中毒輕度組患者血清endostatin和AQP-4水平顯著低于中度組、重度組(P<0.05),中度組患者血清endostatin和AQP-4水平顯著低于重度組(P<0.05)。見表2。

表2 不同程度急性CO中毒患者血清endostatin、AQP-4水平比較

2.3急性CO中毒患者血清endostatin與AQP-4的相關(guān)性分析 Pearson法分析顯示,急性CO中毒患者血清endostatin水平與AQP-4水平呈顯著正相關(guān)(r=0.618,P<0.001)。

2.4急性CO中毒后遲發(fā)性腦病組與非遲發(fā)性腦病組臨床資料比較 急性CO中毒后遲發(fā)性腦病組與非遲發(fā)性腦病組腦電圖異常、頭顱MRI異常、昏迷持續(xù)時間、endostatin、AQP-4比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);兩組患者年齡、性別、體重指數(shù),以及高血壓史、糖尿病史、肺部CT異常比例比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表3。

表3 急性CO中毒后遲發(fā)性腦病組與非遲發(fā)性腦病組臨床資料比較[n(%)或

2.5多因素Logistic回歸分析急性CO中毒患者發(fā)生遲發(fā)性腦病的影響因素 以急性CO中毒患者是否發(fā)生遲發(fā)性腦病為因變量(賦值:是=1,否=0),以血清endostatin(連續(xù)變量)、AQP-4(連續(xù)變量)、腦電圖異常(賦值:是=1,否=0)、頭顱MRI異常(賦值:是=1,否=0)、昏迷持續(xù)時間(連續(xù)變量)為自變量,將連續(xù)變量輸入多元回歸分析。采用逐步回歸方法建立有顯著意義的回歸模型,多因素Logistic回歸分析結(jié)果顯示,血清endostatin、AQP-4、腦電圖異常、頭顱MRI異常、昏迷持續(xù)時間是急性CO中毒患者發(fā)生遲發(fā)性腦病的影響因素(P<0.05)。見表4。

表4 多因素Logistic回歸分析急性CO中毒患者發(fā)生遲發(fā)性腦病的影響因素

2.6血清endostatin、AQP-4對急性CO中毒患者發(fā)生遲發(fā)性腦病的預(yù)測價值 血清endostatin預(yù)測急性CO中毒患者發(fā)生遲發(fā)性腦病的曲線下面積(AUC)為0.874;血清AQP-4預(yù)測急性CO中毒患者發(fā)生遲發(fā)性腦病的AUC為0.872;二者聯(lián)合檢測預(yù)測急性CO中毒患者發(fā)生遲發(fā)性腦病的AUC為0.963,血清endostatin、AQP-4二者聯(lián)合的預(yù)測價值優(yōu)于單獨預(yù)測(P<0.05)。見表5。

表5 血清endostatin、AQP-4對急性CO中毒患者發(fā)生遲發(fā)性腦病的預(yù)測價值

3 討 論

CO中毒是在封閉空間含碳產(chǎn)品的不完全燃燒產(chǎn)生的無色、無味、無刺激性的有毒氣體被人體過量吸入后造成的中毒,是意外傷害的主要來源[10]。急性CO中毒后造成大腦長時間缺氧,導(dǎo)致自由基大量生成,誘導(dǎo)脂質(zhì)過氧化,從而致使遲發(fā)性腦病的發(fā)病率很高[11]。目前,遲發(fā)性腦病臨床治療效果不佳,致殘率和病死率居高不下[12]。因此,迫切需要開發(fā)一種盡早評估急性CO中毒患者發(fā)生遲發(fā)性腦病的方法,以便及時調(diào)整臨床治療策略控制病情,這對CO中毒患者的治療具有重大的現(xiàn)實意義。

endostatin是一種天然存在的膠原蛋白片段,具有鋅結(jié)合基序,在調(diào)節(jié)分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面起著關(guān)鍵作用,其水平升高與心血管損傷、腫瘤、慢性炎癥、動脈粥樣硬化、慢性腎衰竭等多種疾病的發(fā)病機制密切相關(guān)[13-14]。LAMATTINA等[15]研究發(fā)現(xiàn),淋巴管平滑肌瘤病患者血清endostatin水平顯著升高且與肺CO彌散能力和結(jié)節(jié)性硬化癥密切相關(guān)。ZHAI等[16]研究發(fā)現(xiàn),IgA腎病患者的血清內(nèi)皮抑素水平顯著升高,且與疾病嚴重程度和預(yù)后不良相關(guān)。GRIFFITHS等[17]研究發(fā)現(xiàn),endostatin在患有心肺疾病并發(fā)癥肺動脈高壓的新生兒血清中顯著升高,為現(xiàn)有臨床標(biāo)準中較好的預(yù)測指標(biāo)。本研究結(jié)果顯示,急性CO中毒患者血清中的endostatin水平顯著高于對照組,隨著疾病嚴重程度的加重而升高,在發(fā)生遲發(fā)性腦病患者中的表達水平顯著高于非遲發(fā)性腦病組,提示血清endostatin水平對于初步判斷急性CO中毒患者病情,評估嚴重程度及判斷是否發(fā)生遲發(fā)性腦病具有一定的意義。

AQP存在于各種器官中,參與調(diào)節(jié)水分運輸,大腦中存在幾種AQP,其中最豐富的是AQP-4,AQP-4在血管周圍星形膠質(zhì)細胞中表達,對于血管周圍腦脊髓液流動和蛋白質(zhì)清除至關(guān)重要[18]。ZHANG等[19]研究發(fā)現(xiàn),敲除小鼠AQP-4基因可以減輕急性水中毒和缺血性中風(fēng)引起的腦水腫,AQP-4在調(diào)節(jié)穿過血腦屏障和腦-腦脊液界面的水交換中起著重要作用。ZHOU等[20]發(fā)現(xiàn),血清AQP-4表達與視神經(jīng)脊髓炎譜系障礙患者發(fā)作時神經(jīng)功能損傷的嚴重程度之間存在相關(guān),且高表達患者癥狀持續(xù)時間更長,病程更久,預(yù)后更差。

本研究結(jié)果顯示,與對照組相比,研究組患者血清AQP-4水平顯著升高,且AQP-4隨著疾病嚴重程度的加重而升高,遲發(fā)性腦病組患者AQP-4水平顯著高于非遲發(fā)性腦病組,提示AQP-4有望成為急性CO中毒患者預(yù)測和病情評估的潛在標(biāo)志物;進一步研究顯示,血清endostatin水平與AQP-4水平呈顯著正相關(guān),ROC曲線分析結(jié)果顯示,endostatin、AQP-4二者聯(lián)合預(yù)測急性CO中毒患者發(fā)遲發(fā)性腦病的效能優(yōu)于單獨預(yù)測,表明二者聯(lián)合對預(yù)測患者遲發(fā)性腦病發(fā)生具有較高的指導(dǎo)價值。有研究表明,腦電圖異常、頭顱MRI異常、昏迷持續(xù)時間是影響急性CO中毒患者發(fā)生遲發(fā)性腦病的影響因素[21]。本研究通過多因素Logistic回歸分析結(jié)果顯示,血清endostatin、AQP-4、腦電圖異常、頭顱MRI異常、昏迷持續(xù)時間是急性CO中毒患者發(fā)生遲發(fā)性腦病的影響因素,提示應(yīng)密切關(guān)注上述因素,以便及時對患者采取干預(yù)措施。

綜上所述,血清endostatin、AQP-4水平可反映急性CO中毒患者病情變化,二者聯(lián)合預(yù)測對急性CO中毒患者發(fā)生遲發(fā)性腦病有較好的參考價值。然而,endostatin、AQP-4參與急性CO中毒的具體機制仍需進一步研究。本研究尚存在一些局限性,研究人群樣本量相對較小,結(jié)果仍需多中心、大樣本、前瞻性研究進一步證實。