膿毒癥患兒內皮細胞損傷標記物水平變化及其與嚴重程度的關系

凌萍 楊勤 陳建麗 唐熔 羅艷

(1.貴陽市婦幼保健院 貴陽市兒童醫院PICU，貴州 貴陽 55003；2.貴州醫科大學病理生理學教研室，貴州 貴陽 550004)

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膿毒癥患兒內皮細胞損傷標記物水平變化及其與嚴重程度的關系

凌萍1楊勤2△陳建麗1唐熔1羅艷1

(1.貴陽市婦幼保健院 貴陽市兒童醫院PICU，貴州 貴陽 55003；2.貴州醫科大學病理生理學教研室，貴州 貴陽 550004)

目的 探討膿毒癥患兒內皮細胞損傷標記物水平變化，以及與膿毒癥嚴重程度之間的關系。方法 選擇0～14歲急性膿毒癥及膿毒性休克小兒各30例為研究對象，對照組為非膿血癥對象60例，入院后第1，3，7天對內皮細胞損傷相關的標記物進行檢測，并比較兩組對象之間標記物水平。結果 膿毒血癥患者觀察循環內皮祖細胞(cEPCs)、內皮細胞特異性分子-1(ESM-1)、可溶性血栓調節蛋白(sTM)和可溶性E-選擇素(sE-選擇素)的濃度均明顯高于正常對照組，差異有統計學意義(P<0.01)，且此四種標記物水平在病程的發展早期中均呈逐漸上升，發病第7天的 cEPCs、ESM-1、sTM和sE-選擇素水平明顯高于第1天(P<0.05)。嚴重膿毒癥和/或膿毒性休克組患者在早期cEPCs和ESM-1的水平明顯高于膿毒血癥組，差異均有統計學意義(P<0.01)，但sTM和sE-選擇素的水平在兩組患者之間的差異無統計學意義。結論 內皮細胞損傷與膿毒血癥的發生和發展均顯著相關，且cEPCs和ESM-1與膿毒血癥嚴重程度存在顯著關聯。

膿毒癥； 內皮細胞損傷標記物； 兒童

膿毒癥(sepsis)是宿主防御系統對入侵病原微生物產生的過度炎癥反應，是兒童重癥醫學科最主要的死亡原因之一，病死率高達 18%～29%，而且由膿毒癥及其相關疾病造成的死亡率仍然呈上升趨勢[1]。膿毒癥致病機制較為復雜，其中血管內皮細胞(vascular endothelial cell，VEC)損傷并發生功能性改變是膿毒癥發生發展的重要病理基礎[2]。內皮細胞的功能發生顯著的改變，作為宿主整體反應的一部分，能夠在特定的部位啟動并促進炎癥、凝血系統活化及細胞間相互作用，最終導致微血管閉塞、組織缺氧及器官功能障礙。在臨床上檢測內皮細胞損傷相關的標記物，對膿毒癥的早期診斷、指導治療和判斷預后有著重要作用。本研究擬通過對膿毒癥患兒內皮細胞損傷相關標記物進行檢測，觀察循環內皮祖細胞(endothelial progenitor cells，cEPCs)、內皮細胞特異性分子-1(Endothelial cell specific molecule-1, ESM-1)、可溶性血栓調節蛋白(Soluble thrombomodulin, sTM)和可溶性E-選擇素(soluble E-selectin, sE-選擇素)的水平變化，監測內皮細胞功能，并探討上述指標與膿毒癥嚴重程度之間的關系[3]。

1 材料和方法

1.1 臨床資料 以2013年1月至2015年9月本院收治的0～14歲急性膿毒癥及膿毒性休克小兒為研究對象，共60例，其中急性膿毒癥30例，包括男16例，女14例，平均年齡(5.57±2.78)歲；膿毒性休克30例。包括男性 18例，女性 12例，平均年齡(5.90±3.01)歲。膿毒癥和 SIRS 診斷標準根據膿毒癥及膿毒性休克納入標準采用中華醫學會兒科學分會急救學組2005年制訂的診斷標準[4]。另外選擇非膿血癥對象60例，包括男38例，女22例，平均年齡(5.88±2.58)歲，作為正常對照組；三組年齡無明顯差異(F=0.154，P=0.857)，性別構成亦無顯著差異(χ2=0.833，P=0.659)。

1.2 研究內容 入院后第1，3，7天對內皮細胞損傷相關的標記物cEPCs、ESM-1、sTM、sE-選擇素行檢測。同時于入院后第1，3，7天監測血常規、肝腎功能、心肌酶、體溫、呼吸、心率、血壓等生命體征。治療按膿毒癥及膿毒性休克的診療指南進行治療。另外，正常對照組也分別檢測上述四種細胞損傷標記物。

1.3 方法 cEPCs以CD34+、CD133+、VEGFR-2+為表型標志，采用流式細胞學方法進行檢測；ESM-1、sTM、sE-選擇素和Ang-2均采用ELISA檢測。

2 結 果

2.1 血清內皮細胞損傷標記物水平變化 膿毒血癥組患者發病過程中 cEPCs、ESM-1、sTM和sE-選擇素四種標記物的濃度均顯著高于正常對照組，差異有統計學意義(P<0.05)，且此四種標記物水平在病程的發展早期中均呈逐漸上升，發病第7天的 cEPCs、ESM-1、sTM和sE-選擇素水平明顯高于第3天(P<0.05)，第3天的 cEPCs、ESM-1、sTM和sE-選擇素水平明顯高于第1天(P<0.05)，見表1。

表1 膿毒血癥患者四種內皮細胞損傷標記物 水平變化

注:與第1天相比，*P<0.05；與第3天相比，△P<0.05；與對照組相比，#P<0.05。

2.2 早期內皮細胞損傷標記物水平與嚴重程度的關系 比較膿毒血癥組(n=30)和膿毒性休克組(n=30)在發病第 1天的血清四種內皮細胞損傷標記物的水平，結果見表2。膿毒性休克組患者在早期cEPCs和ESM-1的水平明顯高于膿毒血癥組，差異均有統計學意義(P<0.05)，但sTM和sE-選擇素的水平在兩組患者之間的差異無統計學意義。

表2 兩組患者發病第 1天四種內皮細胞損傷 標記物水平的比較

3 討 論

膿毒癥是一種常見的病癥。兒童與成年人之間膿毒癥的病理機制存在一定的差異，兒童膿毒血癥和感染性休克的治療也需要與成人相異的治療方案。因此，掌握兒童膿毒癥發展的特點以及嚴重膿毒癥或者感染性休克的危險因素，對兒科膿毒癥治療策略的制定具有積極意義。內皮細胞是一個靶器官，同時也是全身炎癥反應綜合征進一步擴展的基礎[4]。實驗研究[5]已經證實，內皮細胞損傷和功能障礙，是膿毒癥發生和發展的最主要病理基礎。

本研究以0～14歲急性膿毒癥及膿毒性休克小兒為研究對象，入院后第1，3，7天分別檢測內皮細胞損傷相關的標記物濃度，并與正常人群對照，探討膿毒癥患者發生發展的特點。研究發現膿毒血癥組四種內皮細胞損傷標記物濃度均顯著高于正常對照組，且隨著病程的發展，四種標記物濃度逐漸增加，可見內皮細胞損傷與膿毒癥的發生和發展均顯著相關。研究表明，內皮細胞被激活或者發生功能障礙時，通過表達多種炎癥介質和凝血調節因子參與調節作用，因此在膿毒癥和凝血反應失調中起著重要作用[6]。內皮祖細胞(EPCs)可以通過維持微循環內皮層的完整性和刺激 ECs 增殖發揮重要作用[7]。在正常情況下，人體內cEPCs濃度相對較低，但在病理情況下cEPCs濃度增加明顯[8-9]。ESM-1是復雜的和高度多樣化的分子，以一個糖化蛋白質核為特征[10]。張亮等[11]比較了膿毒癥和非膿毒癥病人的血清中 ESM-1含量的變化，結果發現與非膿毒癥組病人比較，膿毒癥病人血清中 ESM-1含量增加較為明顯，因此 ESM-1可能是與膿毒癥發生和發展有關的特異性分子。E-選擇素在炎癥刺激或組織損傷過程中，介導了白細胞沿著損傷部位的血管壁滾動,是白細胞與內皮細胞黏附以及穿越血管壁的必要條件。有研究[12]顯示，在受到炎癥介質激活后6 h，E-選擇素的合成會大量增加，因此，E-選擇素是內皮細胞早期活化的有效標志。有研究[13]表明，膿毒癥患者除了炎癥反應發生異常以外，凝血系統也會發生異常，且兩者互為影響，TM在凝血系統與炎癥反應中起重要的調節作用，具有與凝血酶緊密結合的能力，使凝血酶底物轉變為蛋白質 C發揮抗凝作用。

本研究還比較了輕微膿毒血癥患者和膿毒性休克患者之間四種血管內皮損傷標記物水平，以探討血管內皮損傷標記物與膿毒血癥嚴重程度之間的關系，結果發現膿毒性休克組患者在早期cEPCs和ESM-1的水平明顯高于膿毒血癥組，差異均有統計學意義，表明cEPCs和ESM-1水平可在一定程度上反映膿毒血癥嚴重程度。S.Sarrazin等[14]的研究提出ESM-1 不僅在膿毒癥的發病機制中扮演一個重要角色，還可作為嚴重膿毒癥的標記物。在正常生理條件下，人體的內皮細胞可以通過脫落進入體液循環，形成CECs，但是脫落的量相對較少，然而在病理狀態下，脫落進入體液循環系統的內皮細胞會大量增多，因此CECs數量和濃度與血管內皮損傷的嚴重程度密切相關[15]，進而與膿毒血癥的嚴重程度顯著相關。

綜上所述，膿毒癥組cEPCs、ESM-1、sTM和sE-選擇素水平均顯著高于正常對照組，且隨著病程的發展，四種標記物濃度逐漸增加，可見內皮細胞損傷與膿毒血癥的發生和發展均顯著相關，且cEPCs和ESM-1與膿毒血癥嚴重程度存在更顯著關聯。

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Relationship with severity of sepsis and changes of endothelial cell injury markers in children with sepsis

LingPing1,YangQin2△,ChenJianli1,TangRong1,LuoYan1.

1.DepartmentofPediatricIntensivecareUnit,GuizhouProvincialMaternalandChildCareServiceCenter,GuiyangCityChildHealthHospital,Guiyang550003,China. 2.DepartmentofPathophysiology,GuizhouMedcialUniversity,Guiyang550004,China.

Objective To investigate the relationship with the severity of sepsis and detect the changes of endothelial cell damage markers in children with sepsis. Methods Subjects with 0～14 years old were recruited from sepsis and septic shock patients in our hospital, from January 2013-2015 September, the study subjects were divided into three groups, endothelial cells damage related markers were detected at the 1st, 3rd, 7th day, and compared endothelial cell damage markers between the two groups. Results The levels of cEPCs, ESM-1, sTM and Se-selectin in sepsis patients were significantly higher than those in the normal control group, and there were statistical significantly differences (P<0.01). With the progress of disease, the levels of four kinds of markers were raised gradually. The levels of cEPCs, ESM-1, sTM and Se-selectin on the 7th day were higher than those on the 1st day (P<0.05). On the first day, cEPCs and ESM-1 level in severe sepsis and / or septic shock group patients were significantly higher than those in the sepsis group, and there were statistical significantly differences (P<0.01), but there were no statistical significantly differences for sTM and Se-selectin levels between the two groups. Conclusion Endothelial cell injury was significantly correlated with the occurrence and development of sepsis, and cEPCs and ESM-1 level were associated with severity of sepsis.

Sepsis； Endothelial cell injury markers； Children

貴陽市科技計劃項目，2013社會發展與民生科技計劃，[筑科合同(2013103)10號]

R725.9

A

1000-744X(2016)05-0463-03

2016-01-22)

△通信作者,E-mail：Qinyang @gmc.edc.cn