血管生成素及其受體與降鈣素原聯合檢測在急性肺損傷診治中的作用

陳鑫，許惠芬，王林華，趙宏勝

急性肺損傷(ALI)是由于肺內外致病因素(不包括心源性因素)導致的急性和進行性的呼吸衰竭[1]。ALI典型的病理特征為肺泡順應性下降、肺容積降低、通氣/血流比例失衡有時可伴有肺間質纖維化。肺部影像學表現：非均勻滲出性病變和進展到嚴重階段(氧合指數<200 mmHg)被稱為急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)。ALI本質是機體失控的炎癥反應[2]。研究顯示[3]，在機體血管內皮細胞的生成、發育、成熟及生理和病理過程中，血管生成素都發揮著重要作用，其中作用意義較大的有血管生成素-1(Ang-1)、血管生成素-2(Ang-2)及其受體(Tie-2)。有研究提示降鈣素原(PCT)參與了炎癥反應、組織損害的過程[4]，且PCT作為近年來診斷細菌性感染的細胞因子指標，在感染性疾病的診斷中得到廣泛應用。本研究通過聯合檢測血清Ang-1，Ang-2，Tie-2和PCT水平的變化來評估ALI的病情及預后，為防治ALI提供理論依據。

1 資料與方法

1.1一般資料選取2016年9月至2017年3月南通大學附屬醫院重癥監護病房(ICU)確診為ALI的病人102例。入選標準：(1)年齡≥18歲；(2)診斷依據：參照2006年急性肺損傷診斷標準與指南[5]。其中男性52例，女性50例，年齡(61.97±6.40)歲。疾病分布為：中毒31例，重癥創傷29例，肺炎22例，重癥胰腺炎8例，吸人性肺炎8例，溺水4例。排除標準：(1)合并胸腹聯合傷、腹部外傷、骨折等多發傷；(2)妊娠；(3)1周前有細菌感染；(4)慢性病(如高血壓、泌尿系統疾病、糖尿病、心功能不全等)及使用免疫抑制劑等；(5)未完成相關檢測及失隨訪者。選取同期體檢健康成年人50例作為對照組。其中男性29例，女性21例，年齡(61.84±7.25)歲。ALI組和對照組的年齡、性別進行比較，差異無統計學意義(t=0.905,P=0.365；t=0.664,P=0.490)。再根據病人入院到隨訪28 d結束后的生存情況將ALI組分成存活組和死亡組。本研究經南通大學附屬醫院醫學倫理委員會批準，所有病人的信息均作匿名處理，病人匿名處理后即無需提供知情同意書。

1.2檢驗指標及方法收集性別、年齡、病史等一般資料，常規生化檢查，胸部的X片檢查。測定肝、腎功能，計算急診膿毒癥病死率評分(MEDS)[6](均在入院24 h內完成)。并在入院后24 h內、第28天分別抽取病人外周靜脈血3 mL，按照酶聯免疫吸附測定法(ELISA)試劑盒說明書進行血清Ang-1、Ang-2、Tie-2、PCT的檢測。隨訪28 d，記錄隨訪期間死亡病例數。對照組同步進行檢測。

1.3質量控制(1)實驗設計階段：明確研究目的并制定完善調查方案。(2)實施階段：體檢和實驗室檢查項目所用儀器符合相關國家測量標準，檢測手段正規；所有調查員均接受了正規培訓，調查人員對健康手冊和醫療記錄的內容進行了檢查，以確保數據的準確性和完整性。(3)數據錄入及分析：選擇經過培訓的人員進行資料錄入，在錄入前后采用人工和計算機兩種方式檢查數據是否存在邏輯錯誤。

2 結果

2.1ALI組與對照組血清中Ang-1、Ang-2、Tie-2與PCT及MEDS評分的比較(入院24h) ALI組與對照組比較結果顯示，Ang-2、PCT水平及MEDS評分較高，Ang-1、Tie-2水平較低，均差異有統計學意義(P<0.001)，具體數據見表1。

2.2存活組與死亡組Ang-1、Ang-2、Tie-2與PCT水平變化比較存活組中男性41例，女性38例，年齡(59.5±16.6)歲；死亡組中男性11例，女性12例，年齡(64.3±18.2)歲。

表1 ALI組與對照組血清中Ang-1、Ang-2、Tie-2與PCT及MEDS評分的比較

表2 急性肺損傷病人存活組和死亡組血清中Ang-1、Ang-2、Tie-2與PCT水平比較

兩組年齡比較差異有統計有意義(t=18.453,P<0.001)，性別比較差異無統計學意義(t=0.731,P=0.311)。Ang-1和Tie-2水平比較，死亡組低于存活組，而Ang-2和PCT水平死亡組高于存活組(入院24 h)，差異有統計學意義(均P<0.001)。具體數據見表2。

2.3存活組病人入院24h、治療28d后血清中Ang-1、Ang-2、Tie-2與PCT水平比較存活組病人治療后Ang-2、PCT明顯下降，Ang-1和Tie-2水平顯著升高，差異有統計學意義(均P<0.001)，具體數據見表3。

表3 存活急性肺損傷病人入院24 h、治療28 d后血清中Ang-1、Ang-2、Tie-2與PCT水平比較

3 討論

全球每年有相當一部分病人罹患急性肺損傷，ALI重在及早診斷，及時治療。ALI的病因及發病機制尚不十分明確，主要觀點：(1)炎癥反應介導：各種病因誘發的肺內或全身過度活化的炎癥反應是引起ALI的主要發病機制。肺內多形核細胞 (PMN)、肺泡巨噬細胞(PAM)等炎癥細胞的激活以及大量炎性介質、細胞因子的釋放，在ALI的發生發展中發揮了重要的作用。(2)凝血和纖溶系統失衡：凝血和纖溶系統的異常在 ALI 發病機制中有重要意義。發生 ALI 時，病人全身及肺內凝血和纖溶系統異常，常處于高凝狀態，而高凝狀態對 ALI 的炎癥反應也有明顯的促進作用。(3)細胞凋亡：細胞凋亡參與了 ALI 的發病過程，其中包括 PMN 凋亡延遲，PAM、肺血管內皮細胞和肺泡上皮細胞凋亡增加，而細胞凋亡的調控與細胞因子密切相關，PMN的凋亡延遲，造成PMN持續處于激活狀態及持續釋放毒性內容物，由此引發和加速ALI的發生。肺泡上皮細胞凋亡會引起肺泡內蛋白含量增加，肺泡間隔增大，PMN聚集，炎性因子分泌，均可能導致ALI的發生，可見ALI的發病機制錯綜復雜，各層面間相互影響與聯系，從而導致和推動ALI的發生與發展。

ALI有效地診治如果能在發病1 h內進行，病人存活率將達到80%以上；而診治發生在感染6 h之后才進行,病人的生存率就會下降到30%[7]。由于檢測手段及治療上的進步，近年來發現ALI病人的病死率已經下降至7%～16%[7]。但因發病率的持續上升、總致死人數居高不下，仍為ICU的首要死亡原因[8-9]。因此，臨床迫切需要適用于急診室的ALI有效檢測方法。本文評估了血管生成素對于ALI病人的早期診斷意義，并且將這些因子與PCT相結合，聯合檢測，為改善病人預后提供依據。

血管生成素(Ang)是一族分泌型生長因子，該家族由Ang-1、Ang-2、Ang-3和Ang-4組成，在胚胎血管發育、血管重塑和炎癥反應等多方面起關鍵作用，其因子Ang-2拮抗Ang-1，同時可以和Tie-2結合，可以促進內皮細胞激活，破壞內皮屏障功能，從而促進血管通透性和炎癥反應[10]。Ang-2是一個前炎癥細胞因子，是預測ALI的發展和預后的重要指標并可導致ALI血管通透性增加，本研究結果顯示，ALI組與對照組比較：Ang-2、PCT水平較高，Ang-1、Tie-2水平較低，差異有統計學意義。由于PCT的前體是降鈣素，降鈣素在機體正常的情況下僅有少量在甲狀腺細胞轉化為降鈣素原，故健康人體內PCT水平極低，但在機體受到損傷后，肺泡內皮細胞可以產生PCT，故在ALI病人血清中可以檢測到PCT[11]。袁媛等[12]研究表明，PCT 在嚴重感染(如細菌、寄生蟲和真菌感染等)存在全身表現時可以升高，PCT 隨著細菌感染的炎癥反應嚴重度增加而升高，對全身炎癥反應綜合征(SIRS)和全身性感染有較高的診斷價值，這與本研究結果相符合。臨床上檢測血清中PCT有助于協助臨床治療及判斷預后與PCT是一種炎性介質有關[13]。有研究顯示[14]，血清中PCT在全身細菌感染的病人可以長時間快速增加并維持，而在自身免疫性疾病，病毒感染和其他病人中維持較低水平。另研究表明[7]，血清中Ang-2水平在膿毒癥和非膿毒癥損傷所致的ALI/ARDS病人血清中是升高的，這與本研究的結果相一致。在本研究中，死亡組血清中Ang-2，PCT和MEDS水平均高于存活組，Ang-1、Tie-2水平低于存活組，說明ALI病人血清Ang-1、Ang-2、Tie-2與PCT水平對病情評估和預后具有重要價值。這與陳金亮等[15]研究得出的結論，死亡組24 h血清中PCT高于存活組相一致。Ang-1對各種原因引起的ALI均有保護作用，其機制是Ang-1能使其受體Tie-2結合后使Tie-2磷酸化，磷酸化的位點結合下端的效應分子而產生生物學作用，從而減輕血管滲透性及炎癥反應[16]。因此Ang-1、Tie-2表達水平的升高，Ang-2、PCT表達水平的降低，在減輕肺毛細血管滲透及抗炎方面發揮著重要作用。故本研究得出初步結論，通過抑制Ang-2、PCT的表達并促進Ang-1、Tie-2表達，有利于控制ALI病人的病情。故本研究提示結合Ang-1、Ang-2、Tie-2與PCT綜合檢測有助于早期診斷ALI并對預后進行評估。

綜上所述，定期監測血清中Ang-1、Ang-2、Tie-2、PCT水平的變化，可以了解病人的感染情況，為ALI病情嚴重程度的評價提供了依據。早期進行MEDS評分及Ang-1、Ang-2、Tie-2與PCT綜合檢測對ICU中ALI病人預后做出快速評估，可為臨床醫師判斷病情提供了理論依據。但由于本研究病例數較少，選擇病情嚴重程度不同，有待更大規模的臨床研究來進一步驗證。