丙氨酰谷氨酰胺對急性肺損傷/急性呼吸窘迫綜合征患者的影響研究

吳春雪，崔 瑩，李 勇，楊 龍，賈春梅，李春學

丙氨酰谷氨酰胺對急性肺損傷/急性呼吸窘迫綜合征患者的影響研究

吳春雪，崔 瑩，李 勇，楊 龍，賈春梅，李春學

目的 探討丙氨酰谷氨酰胺 (Ala－Gln)對急性肺損傷/急性呼吸窘迫綜合征 (ALI/ARDS)患者熱休克蛋白70(HSP70)、Murray肺損傷評分 (MLIS)及機械通氣時間的影響。方法 ALI/ARDS患者110例隨機分為對照組 (50例)和治療組 (60例)，對照組給予常規(guī)治療，包括治療原發(fā)病、機械通氣、液體管理及營養(yǎng)支持等，治療組給予常規(guī)治療加Ala－Gln 0.4 g·kg－1·d－1共7 d。比較兩組治療前后患者血漿HSP70水平、MLIS、機械通氣時間的變化和28 d死亡率。結果 治療后治療組血清HSP70水平較對照組明顯升高，差異有統(tǒng)計學意義 (P＜0.01)。治療后治療組MLIS較對照組顯著下降，差異有統(tǒng)計學意義 (P＜0.01)。治療組機械通氣時間 (162.20±96.33)h，較對照組的 (235.00±107.90)h明顯縮短，差異有統(tǒng)計學意義 (P＜0.05)。治療組28 d死亡率較對照組有所降低，但差異無統(tǒng)計學意義 (P＞0.05)。結論 ALI/ARDS患者給予Ala－Gln，可明顯提高其體內HSP70的水平，降低MLIS，縮短機械通氣時間。

谷氨酰胺;呼吸窘迫綜合征，成人;HSP70熱休克蛋白質類

熱休克蛋白70(HSP70)是生物進化過程中的一組高度保守的蛋白質，在對抗各種應激損傷中起到保護機體、減輕損害的作用，并具有廣泛的細胞保護作用［1］。動物實驗表明:谷氨酰胺 (Gln)可誘導HSP70表達，對急性肺損傷/急性呼吸窘迫綜合征 (ALI/ARDS)的肺臟起到保護作用。但在臨床上，應用Gln對HSP70的誘導治療ALI/ARDS作用的觀察鮮見報道。丙氨酰谷氨酰胺 (Ala－Gln)進入體內后迅速分解為Gln和丙氨酸。本研究通過觀察應用Ala－Gln治療后ALI/ARDS患者血清HSP70水平的變化及對Murray肺損傷評分(MLIS)和機械通氣時間的影響，探討Ala－Gln對ALI/ARDS的作用，以期為臨床治療ALI/ARDS提供新的思路。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2007年10月—2010年10月我院急診重癥監(jiān)護病房患者中符合1994年歐美ARDS聯(lián)席提出的ALI診斷標準者110例為研究對象，其中男65例，女45例;平均年齡 (48.1±19.3)歲。排除標準:有嚴重的基礎疾病史，免疫抑制劑治療者，妊娠期和哺乳期婦女，入住ICU時間﹤7 d者。

1.2 分組 隨機分為對照組50例，治療組60例。兩組患者性別、年齡、體溫、急性生理學及慢性健康狀況評分系統(tǒng)Ⅱ(APACHEⅡ)比較差異均無統(tǒng)計學意義 (P＞0.05，見表1)。

表1 兩組一般資料比較Table 1 Comparison of clinical datum between two groups

1.3 方法 對照組給予ICU常規(guī)綜合治療，包括治療原發(fā)病、機械通氣、液體管理及營養(yǎng)支持等。治療組在上述治療的同時，經靜脈給予Ala－Gln(華瑞制藥有限公司，國藥準字H20053409，20 g/100 ml)0.4 g·kg－1·d－1，共 7 d。

1.4 觀察指標 于治療前1 d和治療后第7天分別對兩組進行MLIS評分，同時采集靜脈血2 ml，1 000 r/min離心15 min，提取上清液，轉入無熱原Eppendorf管，－80℃冰箱內保存批量測定HSP70血清水平。HSP70血清水平測定采用酶聯(lián)免疫吸附法，檢測完全按照試劑盒 (EKS700，Stressgen VictoriaBC，Canada，深圳晶美生物試劑公司)說明書執(zhí)行。統(tǒng)計兩組患者最終的機械通氣時間及28 d死亡率。

1.5 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 11.5統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計學分析，計量資料采用(±s)表示，兩組均數(shù)比較行兩個獨立樣本t檢驗 (independent samples t Test);計數(shù)資料采用χ2檢驗。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 兩組治療前后血清HSP70水平比較 治療前兩組血清HSP70水平差異無統(tǒng)計學意義 (P＞0.05);治療后治療組血清HSP70水平較對照組明顯升高，差異有統(tǒng)計學意義 (P＜0.01，見表2)。

表2 兩組治療前后血清HSP70水平比較(±s，μg/L)Table 2 Comparison of HSP70 concentrations before and after treatment between the two groups

表2 兩組治療前后血清HSP70水平比較(±s，μg/L)Table 2 Comparison of HSP70 concentrations before and after treatment between the two groups

組別 例數(shù) 治療前 治療后對照組50 1.38±0.56 1.35±0.48治療組 60 1.34±0.68 1.99±0.66 t 0.312 －5.720 P值值0.755 0.000

2.2 兩組治療前后MLIS比較 治療前兩組MLIS差異無統(tǒng)計學意義 (P＞0.05);治療后治療組MLIS較對照組顯著下降，差異有統(tǒng)計學意義 (P＜0.01，見表3)。

2.3 兩組治療前后機械通氣時間比較 治療組機械通氣時間(162.20±96.33)h，較對照組的 (235.00±107.90)h明顯縮短，差異有統(tǒng)計學意義 (t=－2.211，P=0.033)。

2.4 兩組28 d死亡率比較 治療組28 d死亡率21.7%(12/60)，較對照組的24.0%(12/50)有所降低，但差異無統(tǒng)計學意義 (χ2=0.085，P=0.771)。

表3 兩組治療前后MLIS比較(±s，分)Table 3 Comparison of MLIS before and after treatment between the two groups

表3 兩組治療前后MLIS比較(±s，分)Table 3 Comparison of MLIS before and after treatment between the two groups

組別 例數(shù) 治療前 治療后對照組50 2.06±0.51 1.56±0.85治療組 60 1.93±0.85 0.96±0.49 t 0.953 3.456 P值值0.343 0.001

3 討論

ALI/ARDS是一種常見危重癥，病死率極高，嚴重威脅重癥患者的生命并影響其生存質量。ALI/ARDS的發(fā)病機制目前尚不明確，目前認為各種病因誘發(fā)的肺內或全身過度活化的炎癥反應是引起ALI/ARDS的主要發(fā)病機制［2］。呼吸爆發(fā)產生的大量活性氧引起氧化應激狀態(tài)也是ALI發(fā)生發(fā)展的機制之一［3］。由炎癥反應及過氧化介導的肺血管內皮細胞及肺泡上皮細胞受損及凋亡會引起肺毛細血管通透性增加，肺間質/肺泡水腫，肺表面活性物質分泌減少，肺泡萎陷，氣體交換障礙，導致頑固性低氧血癥。

HSP是普遍存在于生物體內的一組高度保守的蛋白質分子家族，機體在生理、病理或應激時會大量生成，因此又稱應激蛋白。其中HSP70是最保守的一族，與肺臟的生物學關系最為密切［3－4］。HSP70具有多種生物學功能:(1)分子伴侶作用:作為分子伴侶加速肽鏈的正確折疊和重折疊，維持某些肽鏈的伸展狀態(tài)以利其跨膜轉位在線粒體內質網等不同區(qū)域內發(fā)揮作用，同時還促進某些變性蛋白質的降解和清除，重新激活某些酶的作用，維持細胞的正常生理功能［5－6］。 (2)通過抑制促炎因子表達［7］，促進抗炎因子表達發(fā)揮抗炎作用［8］。(3)抗氧化作用［9］。(4)通過多種機制抗細胞凋亡作用［10－13］。HSP70對ALI/ARDS的作用是目前研究的熱點。

Ala－Gln注射液其活性成分為:N(2) －L－丙氨酰－L－谷胺酰胺，進入體內可迅速分解為Gln和丙氨酸。生理狀態(tài)下Gln是一種非必須氨基酸，可由谷氨酸、纈氨酸、異亮氨酸合成。應激狀態(tài)下機對Gln需求量增加，自身合成不足，此時為必需氨基酸。研究表明重癥患者血漿Gln水平較正常人低［1，14］。Gln除了是人體必需的一種營養(yǎng)素外，還具有調節(jié)機體免疫功能等多種生物學功能，并被越來越多的實驗證實可以誘導HSP的表達。Sanders等［15］最早揭示了Gln可誘導HSP的表達。Wischmeyer等［16］和 Singleton 等［17］證明 Gln 可明顯促進膿毒性休克大鼠心臟、肺和結腸等組織細胞表達HSP70，減輕內毒素對心、肺、結腸等器官的損害作用，顯著降低動物的死亡率。Gln誘導HSP70表達的機制尚未完全明確，Singleton等［18］實驗發(fā)現(xiàn)Gln通過激活體內熱休克轉錄因子增強 HSP70表達。Wischmeyer［19］發(fā)現(xiàn) Gln能通過提高熱休克因子結合DNA啟動子的能力，促進HSP基因的轉錄，上調HSP的表達，改善患者的預后。

本研究結果顯示，靜脈應用Ala－Gln治療后，ALI/ARDS患者血清HSP70水平顯著增高，這與相關動物實驗［17］中器官組織中HSP70表達的變化一致;與國外的一項臨床隨機雙盲研究中血清HSP70水平變化一致［20］。證明了Gln可以上調ALI/ARDS患者血清 HSP70水平，這是臨床應用 Gln作為HSP70誘導劑治療ALI/ARDS的前提。

本研究中治療組MLIS及機械通氣時間較對照組有更為顯著的下降，證明了靜脈Ala－Gln治療可使各種致病因素引起的肺損傷好轉，并可顯著縮短機械通氣的時間，治療組MLIS及機械通氣時間的變化與治療組ALI/ARDS患者血清HSP70顯著增高相關，由此可推測Gln對ALI/ARDS的治療作用與Gln誘導HSP70表達有關。(1)Gln上調HSP70水平，通過其分子伴侶作用對肺血管內皮細胞及肺泡細胞起到保護作用，阻止或延緩ALI/ARDS的發(fā)生發(fā)展。(2)Gln上調HSP70水平，遏制各種致ALI/ARDS因素引起的失控的炎癥反應，從而減輕細胞及臟器功能損傷，從而遏制ALI/ARDS的進展。(3)Gln上調HSP70水平，HSP70可抑制肺泡上皮細胞及內皮細胞凋亡發(fā)揮肺保護作用。(4)Gln上調HSP70水平，發(fā)揮抗氧化作用，減輕氧化應激反應，減輕肺損傷。Kato等［21］，Saleh等［12］，Villar等［22］，Weiss 等［23］的動物實驗表明了通過誘導HSP70可通過上述機制對不同原因引起的肺損傷有治療作用。

動物實驗中采用熱應激、二甲砷基等誘導HSP70表達因其較強的毒副作用而不能應用于臨床。本研究采用Gln作為HSP70誘導劑避免了以往HSP70誘導劑的毒副作用，在臨床用于治療ALI/ARDS，可使肺損傷明顯好轉，顯著縮短機械通氣時間。為近期實驗成果用于臨床，提供了一定的臨床依據(jù)。本研究兩組28 d死亡率無統(tǒng)計學差異，可能與樣本量較小或干預時間過短有關。

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The Effect of Alanyl－Glutamine on HSP70 and MLIS and the Duration of Mechanical Ventilation in ALI/ARDS Pa-tients

WU Chun － xue，CUI Ying，LI Yong，et al.Department of Emergency，Cangzhou Central Hospital，Cangzhou 061001，China

ObjectiveTo evaluate the effect of Alanyl－ glutamine on serum HSP70 concentration and Murray lung injury score(MLIS)and the duration of mechanical ventilation in ALI/ARDS patients.MethodsOne hundred and ten patients admitted to emergency intensive care unit were randomly divided into control group and Alanyl－glutamine group.50 patients in the control group were given routine treatment including primary disease treatment，mechanical ventilation，fluid management and nutrition support，and 60 patients in the Alanyl－ glutamine group were given Alanyl－ glutamine at a dose of 0.4 g·kg－1·d－1for 7 days besides the routine treatment.Serum HSP70 concentrations were measured before and after the 7th treating day.MLIS and the hours of mechanical ventilation were observed at the same time.ResultsAfter treatment，HSP70 concentrations in Alanyl－glutamine group were significantly higher than those in control group(P＜0.01)，and MLIS were significantly decreased in Alanyl－glutamine group(P＜0.01).The hours of mechanical ventilation in Alanyl－glutamine group(162.20±96.33)h were significantly shortened than those of the control group(235.00±107.90)h(P＜0.05).But there was no singnificant difference of mortality at day 28 between the two groups.ConclusionAlanyl－glutamine can significantly increase serum HSP70 concentrations and decrease MLIS as well as shorten the duration of mechanical ventilation in ALI/ARDS patients.

Glutamine;Respiratory distress syndrome，adult;HSP70 heat－ shock protein

R 563.8

A

1007－9572(2011)12－4157－03

061001河北省滄州市中心醫(yī)院急診科

2011－06－20;

2011－11－16)

(本文編輯:陳素芳)