黏蛋白MUC5AC在呼吸機相關性肺炎患者氣道中的表達及其臨床意義

儲貽苗 方長太 洪長星 查君敬 黃利娟 程高翔

[摘要] 目的 觀察黏蛋白MUC5AC在呼吸機相關性肺炎（VAP）患者呼吸道中的表達情況及其臨床價值。 方法 選取2018年4月～2019年3月在安徽醫科大學附屬安慶醫院重癥醫學科（ICU）接受機械通氣治療的63例患者作為研究對象，依據中華醫學會重癥醫學分會制訂的VAP診斷標準將研究對象分為實驗組（VAP組）及對照組（非VAP組）。所有研究對象分別于氣管插管1、48 h經纖維支氣管鏡留取肺泡灌洗液，采用酶聯免疫吸附試驗法（ELISA）測定灌洗液中黏蛋白MUC5AC含量，并計算簡化臨床肺部感染評分（CPIS）。比較兩組黏蛋白MUC5AC水平及CPIS評分的差異，并分析黏蛋白MUC5AC表達水平與CPIS評分之間的相關性。 結果 插管1 h兩組黏蛋白MUC5AC水平和CPIS評分差異無統計學意義（P > 0.05）;插管48 h實驗組黏蛋白MUC5AC水平及CPIS評分均高于對照組（P < 0.05）;且實驗組MUC5AC黏蛋白表達水平及CPIS評分在插管48 h均明顯高于插管1 h（P < 0.01）;對照組黏蛋白MUC5AC表達水平在插管48 h亦高于插管1 h（P < 0.05），而CPIS評分插管48 h與1 h差異無統計學意義（P > 0.05）。所有患者黏蛋白MUC5AC表達水平與CPIS評分呈正相關（r = 0.782，P < 0.05）。 結論 呼吸機相關性肺炎患者呼吸道中存在黏蛋白MUC5AC的高表達，黏蛋白MUC5AC過度分泌是VAP病情進展的重要因素。機械通氣對黏蛋白MUC5AC過度分泌也起著重要作用。

[關鍵詞] 呼吸機相關性肺炎;黏蛋白MUC5AC;簡化臨床肺部感染評分;氣道黏液高分泌

[中圖分類號] R561.3? ? ? ? ? [文獻標識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1673-7210（2020）02（b）-0121-04

Expression and clinical significance of mucoprotein MUC5AC in respiratory tract of patients with ventilator associated pneumonia disease

CHU Yimiao? ?FANG Changtai? ?HONG Changxing? ?ZHA Junjing? ?HUANG Lijuan? ?CHENG Gaoxiang

Intensive Care Unit， Anqing Hospital Affiliated to Anhui Medical University， Anhui Province， Anqing? ?246000， China

[Abstract] Objective To observe the expression of mucoprotein MUC5AC in respiratory tract of patients with ventilator-associated pneumonia （VAP） and the clinical value. Methods A total of 63 patients received mechanical ventilation in the intensive care unit （ICU） of Anqing Hospital Affiliated to Anhui Medical University from April 2018 to March 2019 were selected as study subjects. The subjects were divided into experimental group （VAP group） and control group （non-VAP group） according to the diagnostic criteria of VAP formulated by the Chinese society of critical care medicine. After endotracheal intubation at 1 h and 48 h， alveolar lavage fluid was collected by fiberoptic bronchoscopy， and MUC5AC content of mucin in lavage fluid was determined by enzyme linked immunosorbent assay， and a simplified clinical pulmonary infection score （CPIS） was calculated. MUC5AC level and CPIS score were compared between the two groups， and the correlation between MUC5AC expression level and CPIS score was analyzed. MUC5AC level and CPIS score of the two groups had no significant difference after 1 h of intubation （P > 0.05）. MUC5AC level and CPIS score in the experimental group were higher than those in the control group （P < 0.05）. The expression level of MUC5AC mucin and CPIS score in the experimental group were significantly higher than that in the experimental group at 48 h after intubation （P < 0.01）. The expression level of MUC5AC in the control group was also higher than that in the control group at 48 h after intubation （P < 0.05）， while CPIS score had no significant difference between 48 h and 1 h after intubation （P > 0.05）. MUC5AC expression level was positively correlated with CPIS score in all patients （r = 0.782， P < 0.05）. Conclusion MUC5AC is highly expressed in respiratory tract of ventilator-associated pneumonia patients. Mechanical ventilation also plays an important role in MUC5AC oversecretion.

[Key words] Ventilator-associated pneumonia; Mucoprotein MUC5AC; Simplified clinical pulmonary infection score; Mucus hyper-secretion

呼吸機相關性肺炎（ventilator-associated pneumonia，VAP）是指接受氣管插管及呼吸機輔助通氣超過48 h或者拔管48 h內肺部感染性疾病[1]。近年來，呼吸機在急危重癥患者搶救過程中的應用愈發廣泛，隨之而來的是呼吸機相關性肺炎的高患病率，研究顯示，重癥醫學科（ICU）接受機械通氣治療患者，不同人群VAP發病率為7%～70%，其粗死亡率可達15%～70%[2-4]。呼吸機相關性肺炎的發生是多因素共同作用的結果，而呼吸道生理屏障的破壞和大量炎性反應是呼吸機肺炎發生的關鍵步驟，呼吸道黏液的過度分泌是急慢性呼吸道炎性反應的重要病理特征。已知，黏液中的主要成分是黏蛋白、水和一些大分子物質，而黏蛋白MUC5AC作為呼吸道分泌物的主要成分之一[5]，目前對黏蛋白的研究越發廣泛，但多局限于慢性肺部疾病，如哮喘、慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）、囊性纖維化等。其在急性呼吸系統疾病如呼吸機相關性肺炎或肺損傷中的表達情況研究甚少。有關研究[6]已經證實在大鼠呼吸機相關性肺損傷時，大鼠呼吸道內黏蛋白分泌明顯增加。本研究旨在觀察黏蛋白MUC5AC在VAP患者呼吸道中的表達情況及應用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

采用前瞻性研究方法，選取2018年4月～2019年3月安徽醫科大學附屬安慶醫院（以下簡稱“我院”）ICU接受機械通氣治療的63例患者進行研究。納入標準：①年齡≥18歲;②接受呼吸機輔助通氣治療超過48 h。排除標準：①入院前半年內患有肺部相關疾病史;②機械通氣后3 d內死亡;③插管前已存在感染性疾病，接受呼吸機治療后并發除肺部外其他部位感染;④各類自身免疫性疾病或6個月內使用過影響免疫功能的藥物;⑤各類血液系統疾病、慢性腎功能衰竭、惡性腫瘤、免疫缺陷疾病以及心肺部損傷;⑥拒絕參加實驗者。依據中華醫學會重癥醫學分會制訂的VAP診斷標準[7]將受試者分為實驗組（VAP組）及對照組（非VAP組）。本研究中，實驗組35例，男20例，女15例;中位年齡67歲。對照組28例，男12例，女16例;中位年齡64歲。兩組患者一般資料比較，差異無統計學意義（P > 0.05），具有可比性。本研究通過我院醫學倫理委員會批準，并獲得患者家屬知情同意。

1.2 實驗方法

1.2.1 實驗流程? ①嚴格按照納入及排除標準選擇符合要求的實驗對象;②符合標準的受試者予以心電監護，行床邊胸片檢查，于氣管插管1 h經纖維支氣管鏡留取肺泡灌洗液，同時完善血常規檢查，計算簡化的臨床肺部感染評分（CPIS）;③動態監測受試者體溫、血象等生命體征;④插管48 h復查胸片，再次計算簡化CPIS評分，經纖維支氣管鏡留取肺泡灌洗液，且VAP組纖維支氣管鏡定位到已感染肺段。

1.2.2 肺泡灌洗液的收集及處理? 首先利用超聲霧化器以生理鹽水為受試者進行霧化誘導痰液，用50 mL 37℃生理鹽水對病灶進行灌洗，以50～100 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）負壓吸引，回收的支氣管肺泡灌洗液放入EP管中，加入等體積的0.1%DTT，漩渦震蕩1 min，充分混勻后，37℃水浴10 min，2500 r/min離心10 min，離心機半徑21cm。取上清液放置于-80℃恒溫箱內待檢。

1.2.3 觀察及檢測指標? 患者入ICU后監測一般生命體征，觀察患者呼吸道黏液含量及性狀變化，記錄簡化CPIS評分[8]，簡化CPIS評分指標包括患者體溫、白細胞計數、氣道分泌物、氧合指數、X線，滿分10分，CPIS≥5分可作為診斷呼吸機相關性肺炎的標準，CPIS評分表見表1。黏蛋白MUC5AC采用酶聯免疫吸附試驗法（ELISA）檢測，檢測過程嚴格按試劑盒說明進行，試劑盒（批號：CSD-E10109h）購自武漢華美生物工程有限公司產品。

1.3 統計學方法

采用SPSS 20.0統計軟件進行數據處理。正態分布計量資料用均數±標準差（x±s）表示，非正態分布資料以中位數及四分位數間距[M（Q）]表示。符合正態分布的變量采用獨立t檢驗及配對t檢驗，偏態分布變量采用Mann-whitney秩和檢驗;計數資料用百分率表示，組間比較用χ2檢驗;對變量之間相關性分析采用Pearson相關分析，以P < 0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組插管1 h及48 h MUC5AC、CPIS比較

插管1 h兩組黏蛋白MUC5AC水平和CPIS評分差異無統計學意義（P > 0.05）;插管48 h實驗組黏蛋白MUC5AC水平及CPIS評分均高于對照組（P < 0.05）;且實驗組MUC5AC黏蛋白表達水平及CPIS評分在插管48 h均明顯高于插管1 h（P < 0.01）;對照組黏蛋白MUC5AC表達水平在插管48 h亦高于插管1 h（P < 0.05），而CPIS評分插管48 h與1 h差異無統計學意義（P > 0.05）。見表2。

2.2 實驗組CPIS>6與CPIS≤6患者MUC5AC水平比較

根據簡化CPIS評分值將診斷VAP患者分組，其中CPIS>6分患者21例，CPIS≤6分患者14例;CPIS>6分患者黏蛋白MUC5AC水平[（118.87±11.53）ng/mL]高于CPIS≤6分患者MUC5AC水平[（92.76±24.23）ng/mL]，差異有統計學意義（t = 2.93、P < 0.05）。對兩組患者的MUC5A蛋白表達水平及CPIS評分進行Pearson相關分析，兩者呈正相關（r = 0.782，P < 0.05）。

3 討論

已知黏蛋白是呼吸道黏膜的分泌產物，在健康人群呼吸道中，黏蛋白少量表達，其作用是減少呼吸道黏膜水分的流失，保持呼吸道濕潤，并且通過捕獲和清除吸入的病原微生物及顆粒、抑制病原微生物的侵襲，維持呼吸道正常生理功能[9-10]。而在呼吸道炎性疾病中，呼吸道黏膜中炎癥細胞較正常時可增加數十倍[11]，大量炎癥介質作用于氣道杯狀細胞及黏膜下腺細胞，導致氣道黏液的過度分泌。目前研究顯示，在慢性肺纖維化患者痰液中黏蛋白表達量明顯下降，這與呼吸道正常組織被大量破壞有關;COPD的發生和發展與呼吸道中黏蛋白MUC5AC的過度表達密切相關;在哮喘患者呼吸道中也存在MUC5AC的高表達，抑制MUC5AC可有效控制哮喘等肺部疾病[12-14]。可見黏蛋白MUC5AC可作為研究肺部疾病的一個重要指標，故本研究引入黏蛋白MUC5AC探討其在VAP中的應用價值。

以機械通氣患者為研究對象，氣管插管或者氣管切開可對呼吸道造成直接損傷，同時破壞呼吸道正常的防御功能，增加病原微生物感染概率;在物理刺激及外界病原微生物的共同作用下，機械通氣患者呼吸道黏膜發生大量的炎性反應和黏液高表達，從而增加VAP的發生率[15-16]。本研究中，插管1 h實驗組與對照組呼吸道黏蛋白水平差異無統計學意義（P > 0.05），而插管48 h 實驗組黏蛋白MUC5AC水平較插管1 h明顯升高（P < 0.01），且高于對照組（P < 0.05），提示在VAP患者呼吸道中存在黏蛋白MUC5AC的高表達現象。有關研究顯示[17]，ICU接受機械通氣患者氣道的特征在于黏蛋白的過度分泌和中性粒細胞炎性反應，與本研究相符。鐘甜等[18]證明機械牽張可通過激活MAPK信號通路來提高呼吸道黏膜上皮細胞黏蛋白MUC5A的分泌表達，與本研究對照組在插管48 h后，黏蛋白MUC5AC水平明顯升高的結果存在一致性，提示機械通氣造成的物理性刺激是引起呼吸道黏蛋白高表達的重要因素。

簡化CPIS是依據患者基礎生命體征、實驗室檢查結果及影像學資料結果對患者感染情況進行綜合評估，具有簡便快捷、實用性強等特點，臨床上多用于VAP的輔助診斷[19]。本研究中實驗組插管48 h后CPIS評分較插管1 h內明顯升高（P < 0.01），且達到其診斷VAP的標準，而對照組插管48 h后CPIS評分與插管1 h內比較差異無統計學意義（P > 0.05），提示CPIS評分對VAP診斷有實用性。相關研究顯示[20-21]，CPIS≤6分的患者1年內生存率較CPIS>6分患者高，本研究以其為參考確定分組標準，將實驗組分為CPIS>6分患者和CPIS≤6分患者，CPIS>6分患者黏蛋白MUC5AC水平高于CPIS≤6分患者（P < 0.05）。同時，對MUC5AC蛋白表達水平和CPIS評分進行相關性分析，結果提示黏蛋白水平與CPIS評分正相關。提示黏蛋白過度分泌是VAP病情進展的一個重要因素。

綜上所述，在VAP患者早期即存在呼吸道黏蛋白MUC5AC的高分泌狀態，MUC5AC的過度分泌是VAP病情進展的一個重要因素;機械通氣而未發生VAP患者呼吸道黏蛋白水平亦可升高，提示器械通氣在呼吸道黏蛋白過度分泌中起著重要作用。故抑制呼吸道黏蛋白的過度表達和縮短氣管插管時間可預防VAP的發生、控制病情發展，這為今后VAP早期診斷及治療提供了新思路。

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（收稿日期：2019-07-22? 本文編輯：劉永巧）