急性胰腺炎患者血清ACE與ACE2的動態(tài)變化及其臨床意義

裴茂煒，胡銘榮，鄭克，朱思琪，張春杰，王國良，謝達飛

（1.浙江醫(yī)院 普外科，浙江 杭州 310000；2.杭州師范大學附屬醫(yī)院 普外科，浙江 杭州 310015）

循環(huán)腎素-血管緊張素系統(tǒng)（renin-angiotensin system，RAS）主要起調(diào)節(jié)血壓，維持水、電解質(zhì)平衡的作用。近來研究發(fā)現(xiàn)，RAS不僅存在于循環(huán)系統(tǒng)中，也存在于胰腺組織中，在調(diào)節(jié)胰腺導管細胞和腺泡的分泌中扮演了重要角色；RAS的激活與急性胰腺炎（acute pancreatitis，AP）的發(fā)生密切相關，且其對胰腺血管功能具有重要的調(diào)節(jié)作用[1]。隨著對RAS研究的不斷深入，發(fā)現(xiàn)其不僅存在由血管緊張素轉(zhuǎn)換酶（angiotensin-converting enzyme，ACE）、血管緊張素II（angiotensin II，Ang II）及其受體（angiotensin II receptor type 1，AT1R）構(gòu)成的經(jīng)典軸，還存在由血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2（angiotensin-converting enzyme 2，ACE2）、血管緊張素（1-7）[Angiotensin（1-7），Ang（1-7）]及其受體Mas構(gòu)成的新軸[2]。ACE是ACE-Ang IIAT1經(jīng)典軸的關鍵酶，能將無活性的Ang I轉(zhuǎn)化為具有強縮血管效應的Ang II。Ang II與胰腺局部AT1R結(jié)合，使胰腺微血管痙攣，進一步加重微循環(huán)障礙[3-4]，造成AP病情加重。有關AP與RAS的研究，既往多集中在ACE、Ang II、AT1組成的經(jīng)典軸上[5-6]，但對RAS新軸在AP病變中的作用不完全清楚，有研究認為新軸能通過細胞內(nèi)信號傳導通路拮抗Ang II的作用[7-10]，具有舒張血管、抗炎、保護血管內(nèi)皮細胞等作用[11-12]，但多局限于胰腺局部病變的實驗研究[7，13-14]。目前關于ACE2-Ang（1-7）-Mas新軸與AP的關系以及新軸與經(jīng)典軸在AP整個病程中的具體作用，仍不清楚。由于ACE和ACE2分別是兩條軸中最關鍵的效應酶，為此，本研究擬對AP患者血清ACE、ACE2水平進行動態(tài)觀察分析，探討RAS與AP在疾病發(fā)生發(fā)展中的相互關系及其臨床意義。

1 資料和方法

1.1 研究對象及臨床分組

本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會審核通過。選取2015年9月至2018年11月因AP就診于杭州師范大學附屬醫(yī)院的60例患者為研究對象，就診時間均為首次發(fā)病24 h之內(nèi)，診斷標準參考2013版《中國急性胰腺炎診治指南》[15]。根據(jù)該指南將研究對象分為兩組：輕度急性胰腺炎組（mild acute pancreatitis，MAP，n=45）和中重度急性胰腺炎組[moderately and severe acute pancreatitis，（M）SAP，n=15]。另外，選取同期健康體檢的志愿者作為對照組（n=10）。

1.2 納入和排除標準

納入標準：就診時間均為首次發(fā)病24 h之內(nèi)且符合以下3項特征中的2項：（1）與AP相符合的腹痛；（2）血清淀粉酶和（或）脂肪酶活性至少高于正常上限值3倍；（3）腹部影像學檢查符合AP影像學改變。

排除標準：入院時具有以下1項或1項以上條件者均排除：（1）既往有心血管疾病史（包括冠狀動脈粥樣硬化性心臟病、高血壓病、心衰、心律失常、心肌病等）；（2）既往有腎臟病史（包括腎功能不全、急慢性腎炎、腎病綜合癥、腎移植史等）；（3）既往有慢性消化系統(tǒng)疾病史（包括慢性肝炎、肝纖維化、十二指腸潰瘍、胃腸道腫瘤、克羅恩病、潰瘍性結(jié)腸炎等）；（4）既往有肺動脈高壓及肺纖維化病史以及急慢性呼吸窘迫綜合征史；（5）既往有腦血管病史；（6）既往有糖尿病史；（7）妊娠。

1.3 觀察指標、血標本的采集及檢測方法

1.3.1 觀察指標：收集入組研究者的一般資料，包括既往史、年齡、性別、起病時間、臨床治愈時間并統(tǒng)計各組死亡率。采集入院時增強CT檢查結(jié)果并進行改良的CT嚴重指數(shù)評分（modified CT severity index，MCTSI）[15]。MCTSI評分由表1所示中3方面相加得到，評分≥4分可診斷為MSAP或SAP。采集病程第1天（即入院時）、第3天，第7天的外周靜脈血及動脈血，分別檢測血清ACE（pg/mL）、ACE2（pg/mL）水平、血常規(guī)、生化及血氣，同時記錄體溫、平均動脈壓、心率、呼吸頻率，并結(jié)合動脈血氣、生化、血常規(guī)等指標，對病程中第1、3、7天患者病情進行APACHE-II評分，≥8分者預后不良。

表1 MCTSI評分[15]

1.3.2 血標本采集方法：采集血標本時所有患者呈臥位狀態(tài)，采集病程第1天（即入院時）及第3天、第7天早上8：00右側(cè)貴要靜脈血10 mL即刻行血常規(guī)、生化檢測，同時采取同側(cè)橈動脈血即刻行血氣分析；另留取靜脈血5 mL，室溫靜置1.5 h后，3 000 r/min離心15 min后留取上層血清存儲于-80 ℃冰箱備用行ACE、ACE2檢測。

1.3.3 血標本檢測方法：血清ACE、ACE2水平測定采用ELISA法。試劑盒購自BLUE GENE公司，ACE樣品編號：E01A0498，ACE2樣品編號：E01A0499；酶標儀為美國伯樂公司，型號為：伯樂680。生化檢測采用生化自動分析儀（貝克曼庫爾特公司生產(chǎn)，型號為：OLYMPUS AU5831）。血氣分析采用血氣分析儀（丹麥雷度公司生產(chǎn)，型號為：ABL800）。

1.4 治療

所有AP患者的治療均參照2013年《中國急性胰腺炎診治指南》[15]意見進行規(guī)范化治療。所有AP患者入院后給予心電監(jiān)護，治療措施包括：禁食、胃腸減壓、靜脈應用生長抑素和預防性使用抗生素，同時根據(jù)患者具體情況適量補液及營養(yǎng)支持治療。其中（M）SAP組有4例，MAP組有10例在住院期間行內(nèi)鏡下逆行胰膽管造影、乳頭括約肌切開取石、鼻膽管引流術。

1.5 統(tǒng)計學分析

所有數(shù)據(jù)均應用SPSS24.0統(tǒng)計軟件包進行統(tǒng)計分析，計量資料以（±s）表示，采用t檢驗法對兩組進行統(tǒng)計分析；計數(shù)資料采用χ2檢驗。多組間計量資料采用方差分析，多重比較采用最小顯著差（LSD）檢驗法。用Person方法做線性相關性分析。P＜0.05認為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 三組一般臨床特征比較

三組研究對象年齡、病因、誘因、性別、發(fā)病時間、MCTSI評分、臨床治愈時間、死亡率臨床特征比較如下：（M）SAP組MCTSI評分高于MAP組，（M）SAP組臨床治愈時間長于MAP組，兩組間差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.01）。詳見表2。

表2 三組一般臨床特征比較

2.2 三組血清ACE、ACE2、ACE2/ACE水平及APACHE II評分比較

與對照組相比，AP組ACE、ACE2表達均增加，ACE2/ACE均降低。MAP組患者隨APACHEII評分下降，ACE、ACE2、ACE2/ACE表達逐漸升高，但差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。（M）SAP組患者隨APACHE II評分下降，ACE表達逐漸下降（P＜0.05）；ACE2表達無明顯變化（P=0.750）；ACE2/ACE逐漸升高（P＜0.001）。詳見表3。

表3 三組各時間點ACE、ACE2、ACE/ACE2情況

隨著病程發(fā)展，MAP組和（M）SAP組患者APACHE II評分呈下降趨勢，但（M）SAP組患者評分始終高于MAP組[（M）SAP組：12.00±1.86，10.00±2.13，7.60±3.36；MAP組：4.56±1.78，3.27±1.59，2.04±1.90；均P＜0.05]，詳見圖1。

圖1 MAP和（M）SAP組各時間點APACHE II評分情況

2.3 相關性分析

為了研究急性胰腺炎患者RAS成分ACE、ACE2、ACE2/ACE與APACHE II評分是否存在線性趨勢，對ACE2、ACE及ACE2/ACE分別與APACHE II評分變量作散點圖，發(fā)現(xiàn)ACE2與APACHE II評分無線性相關關系（見圖2），ACE、ACE2/ACE分別與APACHE II評分兩個變量之間存在線性趨勢（見圖3，圖4）。

圖2 AP患者RAS成分ACE2與APACHE II評分趨勢

圖3 AP患者RAS成分ACE與APACHE II評分趨勢

圖4 AP患者ACE/ACE2與APACHE II評分趨勢

進一步行Pearson相關性分析可知，ACE與APACHE II評分兩個變量之間存在正相關（r=0.543，P＜0.01）；ACE2/ACE與APACHE II評分兩個變量之間存在負相關（r=-0.297，P＜0.01）。

2.4 ACE、ACE2及ACE2/ACE用于判斷病情的ROC曲線

ACE用于判斷病情的ROC曲線下面積為0.229，判斷的敏感性為51.1%，特異性為70.0%；ACE2用于判斷病情的ROC曲線下面積為0.486，判斷的敏感性為33.3%，特異性為86.7%；ACE2/ACE用于判斷病情的ROC曲線下面積為0.782，判斷的敏感性為84.4%，特異性為63.7%，詳見圖5。

圖5 ACE、ACE2及ACE/ACE2用于判斷AP病情的ROC曲線

3 討論

AP是臨床上最常見的急腹癥之一，其確切的發(fā)病機制尚不清楚，治療上主要采取對癥支持治療。近年來研究發(fā)現(xiàn)由ACE-Ang II-AT1經(jīng)典軸和ACE2-Ang（1-7）-Mas新軸構(gòu)成的RAS在胰腺組織中發(fā)揮了重要調(diào)節(jié)作用，但是這些研究僅局限于實驗階段，且只從單一一條軸的角度來探索RAS在急性胰腺炎中的作用。本研究對急性胰腺炎患者血清ACE、ACE2進行動態(tài)觀察，發(fā)現(xiàn)急性胰腺炎患者血清ACE、ACE2表達均增加，隨病情好轉(zhuǎn)，MAP組患者血清ACE、ACE2、ACE2/ACE表達呈升高趨勢；而（M）SAP組患者ACE表達逐漸下降，ACE2表達無明顯變化，ACE2/ACE逐漸升高。

我們的研究結(jié)果與Wang等[16]一致，其用雨蛙素刺激胰腺細胞AR42J，發(fā)現(xiàn)ACE2和Mas受體基因及蛋白表達顯著增加；進一步用Ang（1-7）處理后AR42J細胞抗炎因子IL-10升高，促炎因子IL-6、IL-8下降，胰腺細胞損傷減輕；用Mas受體拮抗劑A779處理后AR42J細胞培養(yǎng)IL-6、IL-8水平顯著升高。另有研究報道[6，17-18]，腎素抑制劑、ACE抑制劑、AT受體抑制劑具有穩(wěn)定胰腺微循環(huán)，抑制炎癥反應作用。此外，Liu R等[14]基因?qū)嶒灠l(fā)現(xiàn)敲除胰腺ACE2基因或轉(zhuǎn)入ACE基因，能加劇胰腺病理變化及炎癥反應；轉(zhuǎn)染ACE2基因，增加胰腺ACE2表達可有效阻止AP的發(fā)生發(fā)展。崔立建等[19]用雨蛙素作用于AR42J后，ACE2、Mas隨時間推移均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。這可能由于胰腺發(fā)生炎癥后，胰腺及其周圍大量液體滲出導致血容量相對不足，循環(huán)及胰腺局部的RAS被激活，以ACE為代表的經(jīng)典軸具有促進胰腺炎發(fā)展，以ACE2為代表的新軸可拮抗經(jīng)典軸，具有抗炎癥作用。我們也發(fā)現(xiàn)有臨床研究與我們結(jié)果相反，Ibis等[20]研究發(fā)現(xiàn)AP患者的血清ACE水平并不升高，趙云華等[21]、王婧等[22]研究發(fā)現(xiàn)AP患者的血清ACE2表達反而是下調(diào)的。這可能與AP患者入院時所處的病情嚴重程度不同有關。

我們發(fā)現(xiàn)MAP組和（M）SAP組患者血清ACE、ACE2表達均增加，且病情越嚴重，ACE、ACE2表達水平越顯著。相關性分析表明，ACE表達與APACHE II評分呈正線性相關，ACE2表達與APACHE II評分無線性關系，而ACE2/ACE與APACHE II評分呈負線性相關。這就說明ACE-Ang II-AT1經(jīng)典軸和ACE2-Ang（1-7）-Mas新軸均參與了AP病理生理過程，且ACE和ACE2/ACE的比值均與AP疾病的嚴重程度相關。潛在的發(fā)病機制可能是由于胰腺發(fā)生炎癥后，胰腺組織中ACE-AngII-AT1軸的關鍵酶ACE的基因及蛋白表達上調(diào)，產(chǎn)生具有強縮血管效應的Ang II，Ang II與AT1R結(jié)合后引起胰腺微血管痙攣，導致胰腺微循環(huán)障礙，并通過炎癥介質(zhì)釋放[23]、活化核因子、抑制一氧化氮合成[7]、介導氧自由基產(chǎn)生，引起細胞過氧化導致細胞毒效應，引起細胞壞死或凋亡，造成胰腺及胰外臟器的功能障礙甚至衰竭，胰腺病變惡化。而ACE2是ACE2-Ang（1-7）-Mas新軸中的關鍵酶，其主要功能是水解Ang II生成Ang-（1-7），Ang-（1-7）與Mas特異性結(jié)合，通過（PI3K/AKT）途徑拮抗Ang II作用[7-8，10]，具有舒張血管、抗炎、保護血管內(nèi)皮等作用[11-12]。我們的研究還發(fā)現(xiàn)，血清ACE升高的同時，ACE2也相應升高，由于機體都具有自我防御保護機制，因此我們推測血清ACE2的升高可能是胰腺炎患者為防御胰腺病變而產(chǎn)生的一種自身保護性反應。機體可能通過上調(diào)以ACE2為代表的ACE2-Ang（1-7）-Mas軸表達來防御性拮抗ACEAng II-AT1經(jīng)典軸作用。可見在胰腺炎癥剛發(fā)生時，ACE的作用占據(jù)著主導地位，而ACE2的作用呈相對弱勢狀態(tài)，其對胰腺病變的保護或緩沖效應可能是相對有限的。由于以ACE為代表的經(jīng)典軸具有促進胰腺炎發(fā)展，以ACE2為代表的新軸有拮抗經(jīng)典軸的作用，因此，試圖通過ACE或ACE2單一指標來衡量RAS在AP中的作用并不準確，而用ACE2和ACE之間的比值來評價RAS在AP中的作用更加全面，我們的研究結(jié)果也顯示ACE2/ACE是判斷病情嚴重程度敏感性較高指標，比值的升高預示病情的好轉(zhuǎn)。

本研究尚存在一些不足之處。第一，本研究觀察時限僅限于AP早期的一周，未能觀察到整個AP病程中ACE及ACE2的演變；第二，由于臨床上較難獲取胰腺炎時的胰腺組織，未能對胰腺局部組織RAS進行同步研究；第三，由于受經(jīng)費限制，未能進一步明確潛在的機制。