人參提取物對膿毒癥大鼠心肌損傷影響的系統(tǒng)評價(jià)和Meta分析

宋 爽,胡雅慧,趙國楨,李 博,徐霄龍,郭玉紅,劉清泉

根據(jù)膿毒癥定義,膿毒癥因感染反應(yīng)失調(diào)而引起的多種器官功能障礙,是導(dǎo)致危重癥病人死亡的主要原因之一[1-2]。加強(qiáng)膿毒癥的預(yù)防、診斷和管理已成為目前臨床亟待解決的問題。膿毒癥常伴有心、腎等多種器官損傷,其中心肌損傷是器官損傷造成病情加重的重要因素,內(nèi)毒素通過多種途徑損傷心肌,造成心肌損傷;多種細(xì)胞因子也參與整個(gè)病理過程,如腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-alpha,TNF-α)、白細(xì)胞介素(IL)等,進(jìn)一步加劇了心肌細(xì)胞膜通透性[3]。地塞米松等藥物雖然能有效抑制炎癥反應(yīng),作為主要的抑制劑及治療藥物,但其副作用明顯,對于重癥病人生存率改善不明顯,從而降低了治療膿毒癥心肌損傷的安全性。人參作為治療膿毒癥的中藥常用藥,近年來有多項(xiàng)研究對人參提取物[人參多糖、人參二醇組皂苷(panaxadiol saponin,PDS)、人參皂苷(ginsenoside,RG1)、人參總皂苷(total ginsenosides,TG)]及相關(guān)參附注射劑治療膿毒癥心肌損傷機(jī)制進(jìn)行了研究[4-5],發(fā)現(xiàn)其對膿毒癥心肌損傷治療效果優(yōu)于陽性藥物組,然其對心肌損傷的影響,單項(xiàng)結(jié)果的準(zhǔn)確性需進(jìn)一步確定。本研究采用Meta分析方法評價(jià)人參不同提取物對膿毒癥心肌損傷大鼠的影響。在臨床中,通常使用心肌酶來確定心肌受損程度,心肌酶屬胞漿酶,組織損傷時(shí)由細(xì)胞膜釋放,其中血清肌酸激酶(creatine kinase,CK)、肌酸激酶同工酶(creatine kinase-MB,CK-MB)、天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(aspartate aminotransferase,AST)、乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase,LDH)均為指南中判定心肌損害的酶學(xué)指標(biāo)[6]。TNF-α是由巨噬細(xì)胞單核細(xì)胞活化產(chǎn)生的一種細(xì)胞因子,在炎癥反應(yīng)等多種生理和病理過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用[7],膿毒癥心肌損傷與Toll 樣受體 4/核轉(zhuǎn)錄因子-κB(TLR4/NF-κB)通路活化造成炎癥反應(yīng)以及TNF-α等下游炎性因子的表達(dá)密切相關(guān)[8]。故本研究選取TNF-α作為判斷膿毒癥心肌損傷指標(biāo),并以AST、CK、LDH水平作為判斷心肌損傷指標(biāo),運(yùn)用薈萃分析,對人參提取物(人參多糖、PDS、RG1、TG)治療膿毒癥心肌損傷有效性進(jìn)行系統(tǒng)分析,為臨床應(yīng)用提供循證醫(yī)學(xué)證據(jù)。

1 資料與方法

1.1 文獻(xiàn)檢索

計(jì)算機(jī)與手工相結(jié)合檢索人參提取物治療膿毒癥心肌損傷的相關(guān)文獻(xiàn)。檢索時(shí)間為2022年1月17日。所檢索數(shù)據(jù)庫包括中國知網(wǎng)(CNKI)、中國生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(CBM)、維普(VIP)、萬方數(shù)據(jù)庫(WanFang Database)、Web of Science、PubMed、EMbase數(shù)據(jù)庫。檢索時(shí)限為建庫至2022年1月1日。計(jì)算機(jī)檢索以主題詞和自由詞相結(jié)合的方法,中文文獻(xiàn)檢索詞為“膿毒癥”“心肌損傷”“人參”等,英文文獻(xiàn)檢索詞為Ginseng、myocardial injury、sepsis等。同時(shí)手工檢索相關(guān)研究的參考文獻(xiàn),以補(bǔ)充納入文獻(xiàn)。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

1.2.1 納入標(biāo)準(zhǔn)

1)研究對象(participant or patient,P):經(jīng)膿毒癥心肌損傷處理的Sprague Dawley(SD)或Wistar大鼠,雌雄不限。造模方法,盲腸結(jié)扎、內(nèi)毒素誘導(dǎo)。干預(yù)措施(intervention,I):實(shí)驗(yàn)組給予人參提取物(人參多糖、PDS、RG1、TG),對照組給予生理鹽水。對照組(comparison,C)中,若研究分組包括空白組、模型組、陽性藥物對照組、中藥實(shí)驗(yàn)組低劑量組、中藥實(shí)驗(yàn)組中劑量組、中藥實(shí)驗(yàn)組高劑量組時(shí),以模型組為對照組、中藥高劑量組為實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行Meta分析。3)研究結(jié)局(outcome,O):結(jié)局指標(biāo)包括心肌酶(AST、CK、LDH)、TNF-α。檢測方法采用心肌酶檢測血漿中心肌酶含量;TNF-α使用酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)或聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(polymerase chain reaction,PCR)分析。測量心肌酶時(shí)間以血壓降到實(shí)驗(yàn)前基礎(chǔ)血壓的2/3時(shí)判斷為休克狀態(tài)。選取休克后4 h腹主動脈取血離心10 min(3 000 r/min),取血清檢測 AST、CK、LDH,無4 h休克數(shù)據(jù)則或選取休克時(shí)間超過4 h數(shù)據(jù)。4)研究設(shè)計(jì)(study design,S)為動物隨機(jī)對照實(shí)驗(yàn),無論是否采用盲法或分配隱藏。

1.2.2 排除標(biāo)準(zhǔn)

未說明隨機(jī)分配;同一作者的雷同數(shù)據(jù)文獻(xiàn);干預(yù)措施不符合、結(jié)局指標(biāo)不符合;沒有檢測方法的具體說明。

1.3 文獻(xiàn)篩選、資料提取

由2名研究者根據(jù)納入與排除標(biāo)準(zhǔn)獨(dú)立閱讀題目和摘要,排除明顯不相關(guān)文獻(xiàn),按自行設(shè)計(jì)的資料提取表進(jìn)行提取。提取內(nèi)容包括:納入研究的基本信息如研究題目、第一作者、發(fā)表時(shí)間,膿毒癥心肌缺血?jiǎng)游镌炷７椒?、動物種類是否為大鼠,實(shí)驗(yàn)分組情況及干預(yù)措施,結(jié)局指標(biāo)檢測的具體方法,結(jié)局指標(biāo)的數(shù)據(jù)和計(jì)量單位。如遇分歧,通過討論或根據(jù)第3名研究人員的意見協(xié)商解決。

1.4 文獻(xiàn)質(zhì)量評價(jià)方法

由參與本研究的2名研究人員采用SYRCLE動物實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)評估工具進(jìn)行質(zhì)量評估。由 2 位評價(jià)人員根據(jù)SYRCLE動物實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)評估工具,參考動物實(shí)驗(yàn)評價(jià)方法進(jìn)行文獻(xiàn)評價(jià),若研究采用合理的方法降低偏倚風(fēng)險(xiǎn)則評價(jià)為“低風(fēng)險(xiǎn)”,若研究提供的信息不充分,無法評估其偏倚風(fēng)險(xiǎn)則評價(jià)為“不確定風(fēng)險(xiǎn)”,若研究采用了錯(cuò)誤的方式增加了偏倚風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的可能性則評價(jià)為“高風(fēng)險(xiǎn)”。同時(shí)對每個(gè)條目進(jìn)行賦分,“低風(fēng)險(xiǎn)”計(jì)2分,“不確定風(fēng)險(xiǎn)”計(jì)1分,“高風(fēng)險(xiǎn)”計(jì)0分,最后計(jì)算每項(xiàng)研究的總分。如果2名評價(jià)人員在文獻(xiàn)質(zhì)量評價(jià)過程中存在異議,則咨詢第3名研究者協(xié)商得出結(jié)果。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

應(yīng)用RevMan 5.3軟件進(jìn)行Meta分析,連續(xù)性變量采用標(biāo)準(zhǔn)化均方差(SMD)或均方差(MD)及95%置信區(qū)間(CI)表示。各納入研究間的異質(zhì)性采用I2檢驗(yàn)(I2≤50%提示研究間異質(zhì)性可接受,I2>50%提示存在高度異質(zhì)性),若I2>50%,則采用隨機(jī)效應(yīng)模型,否則采用固定效應(yīng)模型。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。若文獻(xiàn)具有高度異質(zhì)性(I2>50%),則使用逐一剔除法進(jìn)行敏感性分析,評估Meta分析結(jié)果穩(wěn)健性和可靠性。若大部分文獻(xiàn)被剔除后結(jié)果差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(95%CI不包括1),說明原Meta分析具有穩(wěn)健性。

2 結(jié) 果

2.1 文獻(xiàn)篩選流程與結(jié)果

檢索數(shù)據(jù)庫后共獲得相關(guān)文獻(xiàn)125篇文獻(xiàn)。所有文獻(xiàn)導(dǎo)入NoteEexpress軟件查重并排除重復(fù)文獻(xiàn)36篇,剩余閱讀文題、摘要及全文,排除不符合納入標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)80篇,最終納入9篇[9-19]文獻(xiàn)。篩選流程及結(jié)果見圖1。

圖1 文獻(xiàn)篩選流程與結(jié)果

2.2 納入研究的基本特征及結(jié)局

最終納入的9項(xiàng)[9-17]研究均為動物隨機(jī)對照實(shí)驗(yàn),均以全文發(fā)表。納入文獻(xiàn)基本情況分析見表1。

表1 納入研究的基本特征及結(jié)局

SYRCLE動物實(shí)驗(yàn)偏倚風(fēng)險(xiǎn)評估工具是在Cochrane偏倚風(fēng)險(xiǎn)評估工具的基礎(chǔ)上建立的,文獻(xiàn)分析說明其為專門針對動物實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性評估工具[18],共包括10個(gè)條目,其中基線特征、動物安置隨機(jī)化、隨機(jī)性結(jié)果評估為新增條目。1)分配序列,有4項(xiàng)(44%)研究使用“隨機(jī)數(shù)字表法”進(jìn)行分組,評為“低風(fēng)險(xiǎn)”;剩余研究僅提及“隨機(jī)”而未進(jìn)行詳細(xì)說明評為“不確定風(fēng)險(xiǎn)”。2)基線特征:所有研究僅提及了大鼠的鼠齡、雌雄、體質(zhì)量、種類中的一個(gè)或多個(gè),而實(shí)驗(yàn)中相關(guān)結(jié)局指標(biāo)的基線值等均未提供,故均評價(jià)“不確定風(fēng)險(xiǎn)”。3)隱蔽分組:所有研究僅提及“隨機(jī)”或“隨機(jī)數(shù)字表”,提供的信息不夠充分,未能實(shí)現(xiàn)隨機(jī)序列的不可預(yù)測性,故評價(jià)為“不確定風(fēng)險(xiǎn)”。4)動物安置隨機(jī)化:所有研究表明將大鼠放置在自由飲水及相同溫度、濕度等飼養(yǎng)情況相同的環(huán)境中單籠喂養(yǎng),評為“低風(fēng)險(xiǎn)”。5)實(shí)施者盲法:所有研究均未描述對動物飼養(yǎng)者、研究者和結(jié)果評價(jià)者施盲,故均評為“不確定風(fēng)險(xiǎn)”。6)隨機(jī)結(jié)果評估:所有研究均未采用如隨機(jī)數(shù)字表等正確的隨機(jī)方法選取實(shí)驗(yàn)動物用于結(jié)果評價(jià),均評為“不確定風(fēng)險(xiǎn)”。7)測量者盲法:同5)內(nèi)容。8)不完整數(shù)據(jù)報(bào)告:有2項(xiàng)研究(22%)無數(shù)據(jù)表格,僅有圖故認(rèn)定在實(shí)驗(yàn)過程中有缺失數(shù)據(jù),但均未對缺失數(shù)據(jù)是否影響最終結(jié)果真實(shí)性進(jìn)行任何說明,故評為“高風(fēng)險(xiǎn)”。9)選擇性結(jié)果報(bào)告:所有研究均未出現(xiàn)不完整數(shù)據(jù)報(bào)告,評價(jià)為“低風(fēng)險(xiǎn)”。10)其他偏倚來源:所有研究未有其他大鼠納入故評價(jià)為“低風(fēng)險(xiǎn)”。詳見表2。

2.3 人參提取物對膿毒癥心肌損傷大鼠鎮(zhèn)靜 4 h 后心肌酶水平的影響

5項(xiàng)研究[11-15]均描述了人參提取物及其他鎮(zhèn)靜藥物對膿毒癥心肌損傷大鼠鎮(zhèn)靜 4 h后心肌酶水平的影響。Meta分析結(jié)果顯示,各研究間異質(zhì)性可接受(I2=0%,P=1.00),故采用固定效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析。鎮(zhèn)靜4 h后,人參提取物較其他藥物可明顯降低膿毒癥心肌損傷大鼠心肌酶水平,小鼠血清中心肌酶AST差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[SMD=-1.38,95%CI(-1.92,-0.85),P<0.01];CK差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[SMD=-1.73,95%CI(-2.30,-1.16),P<0.01];LDH差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[SMD=-1.43,95%CI(-1.90,-0.96),P<0.01]。詳見表3。

表3 人參提取物對心肌損傷大鼠鎮(zhèn)靜4 h后心肌酶及TNF-α水平療效評價(jià)的Meta分析

2.4 人參提取物對膿毒癥心肌損傷小鼠鎮(zhèn)靜4 h后細(xì)胞TNF-α檢測結(jié)果的Meta分析

對TNF-α的5項(xiàng)研究[9-10,13,16-17]Meta分析結(jié)果顯示異質(zhì)性P<0.001,I2=86%,[SMD=-4.31,95%CI(-5.08,-3.54),P<0.001],敏感性分析發(fā)現(xiàn)異質(zhì)性來源為徐宏平[16],吳梅秋[17]。最終,對TNF-α的3項(xiàng)研究[9-10,13]進(jìn)行Meta分析,各研究間異質(zhì)性檢驗(yàn)異質(zhì)性較小(I2=0%,P=1.00),故采用固定效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析,TNF-α差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[SMD=-18.23,95%CI(-20.84,-15.63),P<0.01]。詳見表3。

3 討 論

中醫(yī)藥治療膿毒癥具有潛在優(yōu)勢,同時(shí)最主要的器官功能障礙為心肌損傷。膿毒癥是機(jī)體由感染導(dǎo)致的全身性炎癥反應(yīng)的綜合,膿毒癥病人早期常出現(xiàn)不同程度心肌損傷,膿毒癥心肌損傷可增加病人的病死率[18],病人心肌損傷的原因包括心肌細(xì)胞受到細(xì)菌及炎性因子的毒性作用,心肌細(xì)胞缺血缺氧;液體復(fù)蘇增加心臟前后負(fù)荷,進(jìn)一步導(dǎo)致心肌損傷[19]。人參是具有大補(bǔ)元?dú)狻⒀a(bǔ)虛安神功效的中藥,是膿毒癥后期的常用中藥,其提取物包括人參多糖、PDS、RG1、TG等,其他綜述分析也證明人參注射液對膿毒癥病人心肌損傷具有一定作用,可以用于臨床。研究表明,PDS及其他人參提取物可通過調(diào)控炎性因子釋放[20]、促進(jìn)T細(xì)胞增殖及改善血流動力學(xué)的作用,穩(wěn)定心肌細(xì)胞膜完整性,從而增強(qiáng)人體免疫功能,減輕炎癥給心肌帶來的損傷;RG1通過抑制淋巴細(xì)胞的炎癥反應(yīng)和細(xì)胞凋亡,可以改善盲腸穿刺致膿毒癥小鼠模型的存活率[21-22]。PDS還能提高超氧化物歧化酶活力,增加自由基的清除,改善微循環(huán)[23]。

心肌酶指標(biāo)CK于心肌細(xì)胞中,AST及LDH在體內(nèi)分布較廣泛,特異性較差,以腎、骨骼肌含量較多。CK以骨骼肌含量豐富,其次是心肌和腦組織,LDH則是機(jī)體能量代謝過程中一個(gè)糖酵解酶。當(dāng)心肌損傷時(shí),如膿毒癥心肌損傷,血液中心肌酶CK、LDH、AST水平升高,提示發(fā)生心肌損傷,作為診斷心肌損傷的重要指標(biāo),本研究發(fā)現(xiàn)綜合多篇文獻(xiàn)LPS 組小鼠血清心肌酶水平與對照組心肌酶水平相比,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。而經(jīng)人參提取物(PDS或RG1、TG1)和 DEX治療后,與LPS組比較,血清心肌酶水平均出現(xiàn)了明顯的下降,且人參提取物和DEX組對比,血清心肌酶水平出現(xiàn)明顯下降,說明人參提取物治療小鼠膿毒癥心肌損傷具有較好的改善效果。膿毒癥心肌損傷時(shí),機(jī)體對炎癥反應(yīng)失控,形成炎性因子“瀑布”,血清中炎性因子水平增加,易造成多器官損害,功能衰竭。本研究發(fā)現(xiàn)主要的前炎性因子 TNF-α血清水平在LPS組中明顯上升,而在PDS治療后明顯下降,研究顯示人參提取物PDS對膿毒癥心肌損傷小鼠白細(xì)胞介素及半胱氨酸蛋白酶(cleaved Caspase-3)表達(dá)影響,觀察了心肌損傷小鼠心臟組織形態(tài)學(xué)變化,發(fā)現(xiàn)人參提取物確實(shí)能改善膿毒癥心肌損傷[8,10,13],而白細(xì)胞介素及心臟組織形態(tài)學(xué)變化指標(biāo)研究太少,且小鼠心臟組織中白細(xì)胞介素的mRNA水平組間無差異,可納入文獻(xiàn)量不足故未納入研究。

本研究存在的局限性有:1)納入的小鼠齡未報(bào)道或標(biāo)記,在Meta分析中很容易出現(xiàn)偏倚,這不利于分析的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性的結(jié)果。2)雖然進(jìn)行了全面的數(shù)據(jù)庫檢索,并對相關(guān)期刊、所獲文獻(xiàn)的參考文獻(xiàn)進(jìn)行了手工檢索,但可納入的文獻(xiàn)量不足。3)部分研究以血清中血清降鈣素原(PCT)、C反應(yīng)蛋白(CRP)、心肌肌鈣蛋白I(cTnI)、CK-MB和TNF-α共同作為評價(jià)指標(biāo),因研究數(shù)目及數(shù)量較少,未行發(fā)表偏倚檢測,有存在發(fā)表偏倚的風(fēng)險(xiǎn)。4)只有人參提取物(PDS、RG1、TG)納入進(jìn)行分析,因其他成分研究結(jié)果較少未涉及研究,可能導(dǎo)致研究偏倚,降低研究結(jié)果的可靠性。

目前,很少有研究比較中藥不同成分對膿毒癥心肌損傷的影響以及對人參中不同成分對膿毒癥心肌損傷作用的比較。文獻(xiàn)分析表明,人參對膿毒癥心肌損傷動物實(shí)驗(yàn)文獻(xiàn)較少,臨床試驗(yàn)較少,且動物實(shí)驗(yàn)的樣本量較小,實(shí)驗(yàn)指標(biāo)較單一,后續(xù)研究仍需擴(kuò)大樣本量,并納入高質(zhì)量的文獻(xiàn)。而本研究納入研究異質(zhì)性均較小,故結(jié)論是可靠的。

本研究通過Meta分析,為臨床使用中藥替代激素類副作用大的藥物治療膿毒癥心肌損傷提供了發(fā)展方向,說明使用人參提取物注射劑或片劑治療膿毒癥心肌損傷潛力。臨床上,可以根據(jù)本研究結(jié)果開展多中心、雙盲、隨機(jī)對照試驗(yàn),或針對基礎(chǔ)疾病較多、難以使用激素類或抗生素藥物的人群使用本藥物,或根據(jù)臨床療效,降階梯使用抗生素或激素時(shí)配合人參提取物及其他中藥治療,以提升膿毒癥心肌損傷的治愈率,為進(jìn)一步提高臨床決策的準(zhǔn)確性提供證據(jù)。

4 小 結(jié)

Meta分析結(jié)果表明,人參提取物PDS、RG1、TG組與其他激素類藥物及低濃度藥物組相比,能降低膿毒癥大鼠心肌酶,并通過降低TNF-α炎性因子改善炎癥反應(yīng),對膿毒癥心肌損傷大鼠的治療作用更顯著,可減少心肌細(xì)胞凋亡。提示人參提取物中PDS、RG1、TG是人參的有效成分,為臨床替代地塞米松等其他副作用大的藥物治療膿毒癥心肌損傷奠定理論基礎(chǔ),說明人參提取物在膿毒癥心肌損傷的治療中具有潛在的臨床應(yīng)用前景,為未來的人參提取物治療膿毒癥心肌損傷研究指明了方向,為中藥治療膿毒癥心肌損傷的臨床決策提供了依據(jù)。