急性一氧化碳中毒患者血清Tau蛋白、心型脂肪酸結合蛋白、可溶性生長刺激表達基因2蛋白與病情嚴重程度和預后的關系

張昊，王琳，黃瑩

西安市中心醫院職業病科，陜西 西安 710000

急性一氧化碳中毒(acute carbon monoxide poisoning，ACMP)主要是指因呼吸道吸入大量的含碳物質燃燒不完全產物，繼而引發的中毒，對全身組織細胞均會產生極強的毒性作用，尤其是對腦皮質的影響較為嚴重，具有較高的死亡率，且部分存活患者亦會遺留不同程度后遺癥[1-2]。準確評估ACMP患者病情以及預后對于指導診療具有重要的意義。Tau蛋白屬于低分子量微管相關蛋白之一，屬于高度不對稱含磷糖蛋白，在神經元遭受損害時，可導致其在細胞外釋放[3]。心型脂肪酸結合蛋白(heart type fatty acid binding protein，H-FABP)是近年來發現的新型心臟生化標志物之一，在急性肺栓塞以及心肌梗死等疾病診斷中具有一定價值，也有報道指出其與ACMP引起的心肌損傷有關[4]。生長刺激表達基因2(growth stimulated expression of gene 2，ST2)屬于白細胞介素-33(interleukin-33，IL-33)的配體，在機體出現感染或(和)創傷時，其表達水平會出現異常改變，而sST2屬于ST2的可溶性表現，可有效反映疾病進展程度[5-6]。鑒于此，本文通過研究ACMP患者血清Tau蛋白、H-FABP、sST2與病情嚴重程度和預后的關系，以期為臨床ACMP的病情判斷、預后評估提供參考依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料回顧性分析2019年1月至2021年6月西安市中心醫院職業病科收治的50例ACMP患者的臨床資料。納入標準：(1)有現場空氣中一氧化碳水平測定的調查資料；(2)合并急性發作性中樞神經損害表現；(3)有一氧化碳吸入史；(4)血液內碳氧血紅蛋白濃度≥10%；(5)中毒至就診時間＜24 h。排除標準：(1)合并冠心病、心律失常或心肌梗死者；(2)存在明顯肝功能障礙者；(3)研究期間因故退出或失訪者。50例患者中男性31例，女性19例；年齡23～77歲，平均(50.08±7.24)歲；中毒時間1～10 h，平均(5.07±1.38)h；合并基礎疾病17例；急性生理學及慢性健康狀況評分系統(Acute Physiology and Chronic Health Scoring System，APACHEⅡ)評分8～21分，平均(12.92±3.10)分。本研究經我院倫理委員會批準。

1.2 研究方法

1.2 .1 基線資料收集通過醫院病歷系統以及自制問卷調查表完成所有患者基線資料的采集，內容涵蓋年齡、性別、中毒時間、合并基礎疾病以及APACHEⅡ評分等。參考《職業性急性化學物中毒的診斷總則》[7](GBZ71—2013)，根據中毒程度將所有患者分為輕度組(惡心嘔吐、乏力、頭暈，意識模糊，嗜睡，血液碳氧血紅蛋白濃度10%～20%)16例、中度組(煩躁不安，譫妄，意識障礙，淺度昏迷，血液碳氧血紅蛋白濃度30%～40%)23例、重度組(反射消失，深度昏迷，抽搐，血壓下降，大小便失禁，伴或不伴急性腎衰竭、心肌損害以及腦水腫，血液碳氧血紅蛋白濃度50%以上)11例。

1.2 .2 檢測方法(1)血清Tau蛋白、H-FABP、sST2檢測：采集所有患者入院后即刻靜脈血5 mL，以10 cm為離心半徑，3 000 r/min為離心速率，實施10 min的離心處理。以酶聯免疫吸附法檢測血清Tau蛋白、H-FABP、sST2水平，具體操作遵循試劑盒說明書完成，相關試劑盒購自深圳晶美生物科技有限公司。(2)生化指標檢測：采用5300S自動生化分析儀(購自日本日立公司)完成肌酸激酶以及肌酸激酶同工酶(creatine kinase isoenzyme，CK-MB)水平的檢測。

1.2 .3 隨訪對所有受試者均開展為期1個月的隨訪，隨訪方式為電話隨訪以及門診復查隨訪，隨訪頻率為1次/周，所有患者均獲得隨訪。采用腦功能分級(cerebral performance classification，CPC)評分進行預后情況的判定，并據此將所有患者分為預后不良組23例、預后良好組27例。其中預后不良情況為CPC 3～5分，預后良好為CPC 1或2分[8]。

1.3 統計學方法應用SPSS24.0統計學軟件分析數據。計量資料經檢驗符合正態分布，以均數±標準差(±s)表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗，多組間比較采用單因素方差分析+兩兩比較LSD-t檢驗。計數資料比較采用χ2檢驗。以多因素Logistic回歸分析建立多指標聯合應用預測ACMP患者預后的回歸預測模型。以受試者工作特征曲線(ROC)分析血清Tau蛋白、H-FABP、sST2預測ACMP患者預后的效能。檢驗水準α=0.05，以P＜0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 不同中毒程度患者的血清Tau蛋白、H-FABP、sST2水平比較重度組及中度組的血清Tau蛋白、H-FABP、sST2水平均高于輕度組，且重度組上述指標水平均高于中度組，差異均有統計學意義(P＜0.05)，見表1。

表1 不同中毒程度患者的血清Tau蛋白、H-FABP、sST2水平比較(±s)

表1 不同中毒程度患者的血清Tau蛋白、H-FABP、sST2水平比較(±s)

注：與輕度組比較，aP＜0.05；與中度組比較，bP＜0.05。

組別輕度組中度組重度組F值P值例數16 23 11 Tau蛋白(pg/mL)22.03±6.23 45.86±11.93a 68.84±16.84ab 52.261 0.001 H-FABP(μg/L)19.21±2.55 28.48±6.04a 50.34±12.37ab 62.481 0.001 sST2(μg/L)33.52±1.63 37.56±2.03a 42.41±2.56ab 62.013 0.001

2.2 不同預后患者的血清Tau蛋白、H-FABP、sST2水平比較預后不良組患者的血清Tau蛋白、H-FABP、sST2水平均明顯高于預后良好組，差異均有統計學意義(P＜0.05)，見表2。

表2 不同預后患者的血清Tau蛋白、H-FABP、sST2水平比較(±s)

表2 不同預后患者的血清Tau蛋白、H-FABP、sST2水平比較(±s)

組別預后不良組預后良好組t值P值例數23 27 Tau蛋白(pg/mL)50.31±13.29 37.31±7.94 4.108 0.001 H-FABP(μg/L)35.20±10.05 26.17±4.57 3.973 0.001 sST2(μg/L)40.38±2.16 34.74±1.26 11.026 0.001

2.3 影響ACMP患者預后的單因素分析預后不良組患者的年齡大于預后良好組，中毒時間長于預后良好組，APACHEⅡ評分、肌酸激酶水平高于預后良好組，差異均有統計學意義(P＜0.05)；而兩組在性別、合并基礎病情況、CK-MB水平、是否接受了高壓氧治療以及住院時間方面比較差異均無統計學意義(P＞0.05)，見表3。

表3 影響ACMP患者預后的單因素分析[例(%)，±s]

表3 影響ACMP患者預后的單因素分析[例(%)，±s]

因素男/女年齡(歲)中毒時間(h)APACHEⅡ評分(分)合并基礎疾病肌酸激酶(U/L)CK-MB(U/L)高壓氧治療住院時間(d)預后不良組(n=23)15(65.2)/8(34.8)56.12±10.24 7.45±2.01 15.26±4.42 10(43.48)207.56±62.01 46.35±10.30 14(60.87)13.94±2.07預后良好組(n=27)16(59.3)/11(40.7)44.93±5.66 3.05±0.78 10.94±2.04 7(25.93)123.40±31.58 45.26±10.39 22(81.48)12.85±1.99 χ2/t值0.187 4.668 9.884 4.312 1.705 6.181 0.371 2.617 1.895 P值0.665 0.000 0.000 0.000 0.192 0.000 0.712 0.106 0.064

2.4 血清Tau蛋白、H-FABP、sST2預測ACMP 患者預后效能以預后不良組(n=23)為陽性樣本，以預后良好組(n=27)為陰性樣本，建立ROC預測分析模型及聯合應用之Logistic回歸預測模型。以上述三指標建立基于Logistic多因素分析的回歸預測模型，各指標均以原連續數值形式代入回歸。標準化回歸結果參見表4。分析結果顯示：三指標單獨及聯合應用時：ROC-AUC(0.95CI)分別為0.734(0.516～0.934)、0.731(0.489～0.957)、0.736(0.497～0.974)、0.885(0.793～0.952)，其中聯合應用診斷效能很高，AUC及靈敏度、特異度、準確度均較各單獨應用指標有明顯提升。ROC分析結果見表5。ROC分析曲線見圖1。

表4 血清Tau蛋白、H-FABP、sST2聯合應用之回歸預測模型結果

表5 血清Tau蛋白、H-FABP、sST2預測ACMP患者預后效能的ROC分析結果

圖1 血清Tau蛋白、H-FABP、sST2預測ACMP患者預后效能的ROC曲線

3 討論

ACMP是急診科常見意外生活中毒和急性職業中毒類疾病。由于血紅蛋白和一氧化碳的親和力高于其和氧的親和力，促使一氧化碳更易和血紅蛋白結合，促進碳氧血紅蛋白的生成，可能引發患者窒息[8-10]。一氧化碳中毒程度和血內一氧化碳指標密切相關，且指標水平越高缺氧程度越明顯，血內碳氧血紅蛋白濃度和吸入時間、空氣內一氧化碳水平有關，吸入一氧化碳時間越長、濃度越高，組織缺氧性損傷越嚴重，可能引發心、腦等多器官功能損害，導致意識喪失、腦水腫以及呼吸功能衰竭等[11-13]。迄今為止，碳氧血紅蛋白濃度是臨床上用以診斷和評估ACMP的重要指標，但不少研究發現碳氧血紅蛋白濃度相當的患者臨床表現也有差異，且該指標無法對預后進行有效預測[14-16]。因此，尋找更為可靠的指標對ACMP病情以及預后進行評估具有重要的意義。

本研究結果發現，重度組和中度組的血清Tau蛋白、H-FABP、sST2水平均高于輕度組，且重度組上述指標水平均高于中度組。分析原因，ACMP患者往往存在明顯的神經系統癥狀，且糖原合成酶激酶3β/Tau蛋白通路異常激活，繼而促使Tau蛋白水平升高。ACMP患者往往存在不同程度的組織缺氧，且會對心腦等器官功能造成損害，進一步導致反映機體心臟功能的指標H-FABP水平異常升高[17]。ST2屬于IL-33配體，而IL-33/ST2軸可調控Th1/Th2免疫平衡，繼而介導中樞神經系統的發生、發展，進一步參與一系列炎癥反應過程，因此sST2水平的升高往往反映了病情的進展[18]。隨著患者病情的不斷加重，上述指標水平變化越明顯。此外，預后不良組的血清Tau蛋白、H-FABP、sST2水平均明顯高于預后良好組。且經單因素分析發現，血清Tau蛋白、H-FABP、sST2水平較高和ACMP患者預后不良密切關聯。分析原因，上述三項血清學指標水平的升高往往反映了ACMP患者病情嚴重程度的加劇以及心腦功能受損的加重，中樞神經癥狀表現越明顯，臨床治療難度增加，繼而影響患者的預后轉歸。其中Tau蛋白屬于穩定微管的蛋白之一，主要表達于中樞神經系統細胞源軸突中，當其表達水平異常升高時，其會失去對微管的穩定作用，繼而引起神經退化，影響患者預后[19]。ACMP的發生會促使血紅蛋白喪失攜氧能力，繼而引起心肌損傷，進一步導致體內H-FABP水平的升高，因此H-FABP水平升高也可反映患者病情的加重，而病情較重者預后不良的風險更高。sST2屬于IL-33配體，可調控Th1/Th2免疫平衡，大量的sST2和IL-33特異性結合，會抑制IL-33/sST2信號通路，繼而介導腦損傷過程，sST2水平的升高反映了腦損傷的加劇，患者預后勢必越差[20]。因此，在臨床實際工作中通過聯合檢測上述指標水平，或對預測患者的預后轉歸有一定價值。此外，本文單因素分析結果顯示，預后不良組年齡大于預后良好組，中毒時間長于預后良好組，APACHEⅡ評分、肌酸激酶水平高于預后良好組。且中毒時間較長、APACHEⅡ評分、肌酸激酶水平較高，均和ACMP患者預后有較高程度的關聯。考慮原因，隨著年齡的增長，患者機體抵抗力以及免疫力降低，各臟器功能出現不同程度的衰退，進而影響預后。而隨著中毒時間的延長，毒素對機體造成的損害越嚴重，不利于患者的預后[21]。高APACHEⅡ評分意味著患者病情較重，臨床治療難度較大，因此預后不佳。肌酸激酶屬于反映心功能的標志物之一，其表達水平的升高預示機體心功能的降低。然而，李華等[22]的研究發現，年齡并非ACMP患者預后的影響因素，這和本文結果存在差異，可能與研究對象的年齡跨度不同有關。而且本文研究了血清Tau蛋白、H-FABP、sST2表達水平和ACMP的預后關系，可為臨床研究提供較為全面依據。經ROC曲線分析發現，血清Tau蛋白、H-FABP、sST2聯合預測ACMP患者預后不良的效能優于上述三項指標單獨預測。本文存在一定的不足之處，例如研究樣本量較少，研究結果可能存在一定偏倚，今后研究將通過延長時間積累更多病例以及聯合多中心研究，以獲取更為準確、可靠的數據。

綜上所述，血清Tau蛋白、H-FABP、sST2表達水平均與ACMP患者的病情嚴重程度以及預后有關，通過檢測上述指標水平可有效反映ACMP患者的病情嚴重程度和預后轉歸。