谷胱甘肽還原酶活性與膿毒血癥預后的相關性研究

沈利洪 邵麗佳 王利民

膿毒血癥是由細菌等病原微生物侵入機體引起的全身炎癥反應綜合征，是患者繼發多器官功能障礙綜合征（multiple organ dysfunction syndrome，MODS）死亡的重要原因，死亡率高達22.55%～54.73%[1-2]。在膿毒血癥早期進行病情嚴重程度的評估對臨床預后有重大意義。有研究發現，膿毒血癥的嚴重程度及預后不良與氧化損傷密切相關[3]。谷胱甘肽氧化還原系統對維持機體內環境的穩定至關重要。谷胱甘肽還原酶（glutathione reductase，GR）是催化氧化型谷胱甘肽（oxidized glutathione，GSSG）向還原型谷胱甘肽（reduced glutathione，GSH）轉化的關鍵酶，GR可以防止活性氧（reactive oxygen species，ROS）積累導致的氧化損傷[4]。本研究旨在探討GR活性與膿毒血癥預后的相關性，以期用于臨床早期判斷膿毒血癥的嚴重程度，從而減少不良預后的發生率。

1 對象和方法

1.1 對象 收集2020年7月至2021年6月浙江大學醫學院附屬金華醫院治療的68例膿毒血癥患者臨床資料。納入標準：（1）符合膿毒血癥診斷標準；（2）確診24 h內有進行血液學檢查。排除標準：（1）合并自身免疫性疾病、心腦血管疾病、惡性腫瘤；（2）肝腎功能不全史。本研究經本院醫學倫理委員會批準，所有患者均知情同意。

1.2 方法 收集膿毒血癥患者的臨床資料，包括性別、年齡、吸煙史、飲酒史、糖尿病史、高血壓史，降鈣素原（procalcitonin，PCT） 及超敏 C反應蛋白（high sensitivity C-reactive protein，hs-CRP）水平。患者確診后24 h內采集3 ml血液標本，離心分離血清后使用美國貝克曼AU5800生化分析儀檢測GR活性。GR檢測試劑購自重慶中元公司，批號：201201。根據WHO慢性病調查問卷定義，吸煙史定義為每天至少吸1支煙，且持續或累計1年以上；飲酒史定義為每周至少飲酒1次，且持續或累計6個月以上。

1.3 分組及比較 根據膿毒血癥患者臨床結局分為存活組和死亡組。比較兩組患者的GR活性，分析GR活性與PCT、hs-CRP水平的相關性。另以GR活性正常值參考范圍33～75 U/L為界，比較不同GR活性患者的28 d生存率。

1.4 統計學處理 采用SPSS 21.0和GraphPad Prism8統計軟件。正態分布的計量資料以±s表示，組間比較采用兩獨立樣本t檢驗；非正態分布的計量資料以M（P25，P75）表示，組間比較采用 Mann-Whitney U 檢驗；計數資料以率表示，組間比較采用χ2檢驗。膿毒血癥預后不良的危險因素分析采用二元logistic回歸；GR活性與PCT、hs-CRP水平的相關性分析采用Spearman秩相關。采用ROC曲線分析GR活性預測膿毒血癥不良預后的診斷效能;Kaplan-Meier生存分析比較不同GR活性膿毒血癥患者生存時間。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者基本臨床資料的比較 存活組42例，死亡組26例。死亡組年齡高于存活組（P＜0.05），兩組患者性別、吸煙史、飲酒史、糖尿病史、高血壓史以及PCT、hs-CRP水平比較差異均無統計學意義（均P＞0.05），見表 1。

表1 兩組患者基本臨床資料的比較

2.2 存活組與死亡組GR活性的比較 存活組GR活性為51.5（43.8，61.0）U/L，死亡組GR活性為83.0（67.5，98.3）U/L，死亡組GR活性高于存活組，差異有統計學意義（Z=-5.928，P＜0.01）。

2.3 GR活性與PCT、hs-CRP水平的相關性分析 Spearman秩相關分析結果顯示，GR活性與PCT及hs-CRP水平均呈正相關（r=0.396、0.257，均 P＜0.05），見圖 1。

圖1 GR活性與PCT、hs-CRP水平相關性的散點圖（a：GR活性與PCT水平相關性散點圖；b：GR活性與hs-CRP水平相關性散點圖）

2.4 膿毒血癥預后不良的危險因素分析 在校正了年齡的影響后，二元logistic回歸分析結果發現高GR水平是膿毒血癥不良預后的獨立危險因素，β值：0.157，SE：0.041，Wald 值：15.016，OR 值（95%CI）：1.170（1.081～1.267），P 值：0.000。

2.5 GR活性預測膿毒血癥不良結局的效能 ROC曲線分析顯示，GR活性預測膿毒血癥預后不良的AUC 為 0.930（95%CI：0.874～0.986，P＜0.01），在最佳截斷值為65 U/L時，靈敏度為0.85，特異度為0.88，見圖2。

圖2 谷胱甘肽還原酶預測膿毒血癥不良結局的ROC曲線

2.6 不同GR活性膿毒血癥患者28 d生存率的比較 68例患者在膿毒血癥確診后有26例在4～28 d內死亡，28 d累積生存率為61.8%。Kaplan-Meier生存曲線結果顯示，GR≤75 U/L患者28 d累積生存率為76.9%，GR＞75 U/L的患者28 d累積生存率為12.5%，兩者相比，GR＞75 U/L的膿毒血癥患者28 d累積生存率更低（P＜0.01），見圖 3。

圖 3 GR≤75U/L組和 GR＞75 U/L組膿毒血癥患者Kaplan-Meier生存曲線

3 討論

膿毒血癥是由感染引起的全身炎性反應綜合征，已經成為重癥監護室患者主要死亡原因之一[5]，及早對膿毒血癥患者進行預后評估，采取積極措施，是降低膿毒血癥死亡率、提高治愈率的關鍵。人體內炎癥反應失控是膿毒血癥發生、發展的關鍵環節，氧化應激反應是導致膿毒血癥患者多器官功能損傷發生的主要原因[6]。氧化應激是活性氧產生和內源性抗氧化防御系統之間的失衡[7-8]。谷胱甘肽氧化還原系統在維持機體內環境的穩定至關重要，機體中大量存在并起主要作用的是GSH，它能保護蛋白質分子中的-SH免遭氧化，維護巰基蛋白和酶的活性。GSH在發揮抗氧化作用以后，轉化為GSSG。GSH/GSSG值的穩態能維持細胞正常生理過程[9-10]。GR是催化GSSG向GSH轉化的關鍵酶。GR還可以及時清除人體代謝過程中產生的活性氧，有助于預防高濃度活性氧造成的組織損傷。膿毒血癥相關的全身炎癥過程可歸因于幾個持續發展的過程，包括嘌呤單核苷酸分解代謝增加、過氧化物形成，而GSH在氧化還原反應中過度消耗，導致GR應激性升高[11]。

本研究表明，相比于傳統診斷膿毒血癥的指標如PCT、hs-CRP等[12-13]指標，氧化還原指標GR具有更好預測膿毒血癥預后的能力。盡管GR活性與炎性指標PCT、hs-CRP呈正相關，但是炎性指標在死亡組和存活組的差異無統計學意義，而氧化還原指標GR活性在兩組間差異有統計學意義。高GR活性膿毒血癥患者預后不良的風險更高，生存時間明顯少于低GR活性患者。GR活性增加1 U/L，膿毒血癥患者預后不良的風險增加17%。有動物實驗表明，細菌感染的大鼠肝臟GR水平顯著高于正常大鼠[14]。Moisejevs等[15]發現在接受早期連續靜脈-靜脈血液濾過（CVVH）治療的感染性休克患者中，GR活性與院內死亡結局相關，入院時GR活性較低的感染性休克患者早期開始CVVH可能有良好的預后，這與本研究結論基本一致，表明膿毒血癥早期高GR活性可以預測未來結果的高炎性反應。

綜上所述，高GR活性與膿毒血癥的的不良預后相關，GR活性可作為膿毒血癥患者病情和預后判斷的潛在指標。