急性胰腺炎患者血清STAT3、HMGB1水平及其臨床意義*

劉 波,劉力華

陜西省西安市第三醫(yī)院急診科,陜西西安710000

急性胰腺炎(AP)是臨床急腹癥的一種,由于胰腺的內(nèi)胰酶被激活,胰腺組織出現(xiàn)水腫、出血等炎癥反應(yīng),其主要臨床表現(xiàn)有發(fā)熱、惡心、嘔吐、血胰酶增高,或造成其他功能器官損傷等。大多數(shù)患者在患病初期病情較輕,具有一定的自限性。但部分患者可發(fā)展為重癥AP,使預(yù)后變差,造成較高的病死率[1]。當(dāng)AP患者發(fā)病時,在機(jī)體內(nèi)釋放各種炎癥介質(zhì),增強(qiáng)腸黏膜的通透性,會引發(fā)腸源性內(nèi)毒素血癥,加重胰腺的改變,發(fā)生“二次打擊”,嚴(yán)重時可造成多個器官功能衰竭或嚴(yán)重的疾病感染[2]。有研究發(fā)現(xiàn),若在早期對AP患者進(jìn)行準(zhǔn)確評估,及時采取有效措施進(jìn)行治療,可提高治療效果,對改善患者預(yù)后意義重大[3]。信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子3(STAT3)表達(dá)于機(jī)體內(nèi)多種組織和細(xì)胞,其信號通路的異常激活與細(xì)胞功能失調(diào)有關(guān),可引發(fā)免疫反應(yīng)、細(xì)胞凋亡及炎癥反應(yīng)等。有研究已表明STAT3的激活多見于AP、休克復(fù)蘇等損傷模型[4]。高遷移率族蛋白B1(HMGB1)是一種新型的促炎性細(xì)胞因子,在AP的發(fā)生和發(fā)展中起重要作用[5]。目前關(guān)于血清STAT3和HMGB1在AP患者中的診斷價值研究較少,因此本研究主要探討AP患者血清STAT3和HMGB1水平與早期病情評估的相關(guān)性,旨在為AP患者的早期診斷提供新的研究方向和依據(jù)。現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2020年7月至2022年7月于西安市第三醫(yī)院就診的120例AP患者作為研究組。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)符合《中國急性胰腺炎診治指南》[6]中有關(guān)AP的診斷標(biāo)準(zhǔn):(2)均為首次發(fā)病;(3)入院后24 h內(nèi)進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)檢測;(4)未進(jìn)行手術(shù)治療;(5)臨床資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)合并其他嚴(yán)重器官功能障礙者;(2)有嚴(yán)重免疫缺陷者;(3)哺乳期或妊娠期女性;(4)有凝血功能障礙者。研究組中男63例,女57例;年齡32～70歲,平均(54.76±10.16)歲;體質(zhì)量指數(shù)(BMI)20～24 kg/m2,平均(22.15±1.44)kg/m2;根據(jù)急性生理功能與慢性健康狀況評分系統(tǒng)Ⅱ(APACHE Ⅱ)評分,將AP患者分為輕癥AP組(MAP組)74例(APACHE Ⅱ<8分)和重癥AP組(SAP組)46例(APACHE Ⅱ≥8分)。另選擇同期本院健康體檢者112例作為對照組,其中男58例,女54例;年齡34～71歲,平均(55.01±11.03)歲;BMI 20～25 kg/m2,平均(22.43±1.57)kg/m2。研究組與對照組研究對象的性別、年齡及BMI比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。患者或其家屬知曉本研究的目的和意義,并簽署知情同意書,本研究經(jīng)本院倫理委員會審核并批準(zhǔn)。

1.2方法

1.2.1血清指標(biāo)檢測 采集AP患者入院后24 h內(nèi)及健康體檢者體檢當(dāng)天清晨空腹靜脈血5 mL,5 000 r/min離心8 min分離血清,于—80 ℃冰箱中保存?zhèn)溆谩２捎妹嘎?lián)免疫吸附試驗(yàn)檢測所有研究對象血清STAT3和HMGB1水平,STAT3酶聯(lián)免疫試劑盒(貨號:P5159)、HMGB1酶聯(lián)免疫試劑盒(貨號:P4621)均購自武漢菲恩生物科技有限公司。

1.2.2一般資料收集 收集所有入組研究對象的一般資料,包括高血壓史、糖尿病史、飲酒史。空腹靜脈血檢測生化指標(biāo)包括:C反應(yīng)蛋白(CRP)、白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)等。

2 結(jié) 果

2.1研究組與對照組一般資料比較 研究組與對照組有高血壓史、糖尿病史、飲酒史患者比例及HDL-C、LDL-C、TC、TG水平比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);而研究組CRP、IL-1β、TNF-α、STAT3、HMGB1水平顯著高于對照組(P<0.05)。見表1。

表1 研究組與對照組一般資料比較[n(%)或

2.2不同嚴(yán)重程度患者血清因子水平比較 MAP組患者血清CRP、IL-1β、TNF-α、STAT3、HMGB1水平顯著低于SAP組(P<0.05)。見表2。

表2 不同嚴(yán)重程度患者血清因子水平比較

2.3AP患者STAT3、HMGB1水平與APACHE Ⅱ評分的相關(guān)性 Spearman相關(guān)性分析結(jié)果顯示,AP患者血清STAT3、HMGB1與APACHE Ⅱ評分呈正相關(guān)(r=0.364、0.418,P<0.05)。

2.4血清STAT3、HMGB1單獨(dú)及聯(lián)合檢測對AP患者早期病情的診斷效能 ROC曲線結(jié)果顯示,血清STAT3和HMGB1評估AP患者早期病情的曲線下面積(AUC)分別為0.735、0.771,最佳截?cái)嘀捣謩e為1.399 ng/L、1.939 μg/L;二者聯(lián)合檢測診斷AP患者早期病情的AUC為0.843,優(yōu)于STAT3和HMGB1單獨(dú)檢測(Z=2.570、1.814,P=0.010、0.035)。見表3、圖1。

圖1 血清STAT3、HMGB1單獨(dú)及聯(lián)合檢測診斷AP患者早期病情的ROC曲線

表3 血清STAT3、HMGB1單獨(dú)及聯(lián)合檢測對AP患者早期病情的診斷效能

2.5多因素Logistic回歸分析影響AP患者早期病情嚴(yán)重程度的危險因素 分別以AP患者血清STAT3、HMGB1、CRP、IL-1β、TNF-α均值1.46 ng/L、2.12 μg/L、22.16 mg/L、5.43 pg/mL、25.49 ng/L為截點(diǎn),將連續(xù)變量轉(zhuǎn)化為二分類變量,以STAT3≥1.46 ng/L為高表達(dá)、<1.46 ng/L為低表達(dá),HMGB1≥2.12 μg/L為高表達(dá)、<2.12 μg/L為低表達(dá),CRP≥22.16 mg/L為高表達(dá)、<22.16 mg/L為低表達(dá),IL-1β≥5.43 pg/mL為高表達(dá)、<5.43 pg/mL為低表達(dá),TNF-α≥25.49 ng/L為高表達(dá)、<25.49 ng/L為低表達(dá)。以AP患者早期病情嚴(yán)重程度為因變量(重癥=1,輕癥=0),以STAT3(高表達(dá)=1,低表達(dá)=0)、HMGB1(高表達(dá)=1,低表達(dá)=0);CRP(高表達(dá)=1,低表達(dá)=0)、IL-1β(高表達(dá)=1,低表達(dá)=0)、TNF-α(高表達(dá)=1,低表達(dá)=0)為自變量進(jìn)行Logistic回歸分析,結(jié)果顯示STAT3≥1.46 ng/L、HMGB1≥2.12 μg/L、CRP≥22.16 mg/L、IL-1β≥5.43 pg/mL、TNF-α≥25.49 ng/L是AP患者早期病情加重的危險因素(P<0.05)。見表4。

表4 多因素Logistic回歸分析影響AP患者早期病情的因素

3 討 論

AP作為臨床上常見的急性炎癥反應(yīng)性疾病,研究顯示約有20%的患者可發(fā)展為重癥AP,病死率接近30%[7],且該病發(fā)展迅速,后期可造成多種器官和功能衰竭及其他并發(fā)癥,嚴(yán)重影響患者的生命健康和生活質(zhì)量[8-9]。早期診斷對于控制病情進(jìn)展和改善患者預(yù)后有十分重要的作用。

STAT3是一種關(guān)鍵信號分子,能夠發(fā)揮多種生物學(xué)效應(yīng),其活化與表皮生長因子(EGFR)、Janus激酶(JAK)等非受體酪氨酸活化密切相關(guān)[10-11]。陸貝等[4]研究發(fā)現(xiàn)羅格列酮能抑制肺組織STAT3的表達(dá),降低早期、晚期炎癥因子表達(dá),降低重癥胰腺炎的肺損傷。HMGB1在AP患者與動物模型的血清中均能夠被檢測到,其作為一種重要的促炎性細(xì)胞因子,對于維持核小體穩(wěn)定及基因調(diào)節(jié)有重要作用,被活化的單核細(xì)胞和中性粒細(xì)胞能夠刺激HMGB1加劇患者的炎癥反應(yīng)[12]。另有研究指出,HMGB1可能作為早期炎癥因子的下游因子參與AP發(fā)生的炎癥反應(yīng)[4]。本研究中,研究組血清STAT3與HMGB1水平高于對照組,重癥組血清STAT3與HMGB1水平高于輕癥組,STAT3≥1.46 ng/L、HMGB1≥2.12 μg/L是AP患者早期病情加重的危險因素,提示血清STAT3與HMGB1的異常表達(dá)與AP的發(fā)生和病情嚴(yán)重程度密切相關(guān)。原因可能是HMGB1作為促炎性細(xì)胞因子,加劇了炎癥反應(yīng)的進(jìn)程,當(dāng)AP發(fā)生時,胰腺細(xì)胞水腫、變質(zhì)滲出,導(dǎo)致?lián)p傷的炎癥細(xì)胞分泌HMGB1量增加,激活了炎癥級聯(lián)反應(yīng)途徑,使病情加重,還可以影響AP患者的預(yù)后[13]。

CRP是急性期肝細(xì)胞合成的反應(yīng)蛋白,以糖蛋白的形式存在血液中。臨床上常將CRP作為評估機(jī)體炎癥反應(yīng)嚴(yán)重程度或組織損傷的標(biāo)志物[14]。AP是胰腺的炎癥性疾病,炎癥反應(yīng)可累及重癥AP患者全身,引起CRP水平的升高。APACHE Ⅱ評分常在入住重癥監(jiān)護(hù)室24 h內(nèi)應(yīng)用,同樣可作為評估重癥監(jiān)護(hù)室患者病情與預(yù)后的可靠指標(biāo)[15]。本研究結(jié)果顯示,血清STAT3、HMGB1與APACHE Ⅱ評分呈正相關(guān),表明血清STAT3、HMGB1可作為反映AP患者病情嚴(yán)重程度的指標(biāo)。TNF-α與IL-1β均是臨床上常見的炎癥因子,其水平升高可加速炎癥因子的釋放,增加機(jī)體炎癥反應(yīng),加重病情[16]。有研究顯示,AP中炎癥細(xì)胞的局部募集和活化可產(chǎn)生促炎性細(xì)胞因子,如IL-6和TNF-α,這些因子可作為評估AP嚴(yán)重程度的標(biāo)志物,另外,活化的胰腺巨噬細(xì)胞在局部組織損傷時釋放TNF-α,在局部作用下加重AP,并促進(jìn)全身IL-6釋放進(jìn)而增加毛細(xì)血管通透性,最終導(dǎo)致多器官衰竭[17]。本研究中,研究組患者血清CRP、TNF-α、IL-1β水平顯著高于對照組,且CRP≥22.16 mg/L、IL-1β≥5.43 pg/mL、TNF-α≥25.49 ng/L是AP患者早期病情加重的危險因素,提示上述指標(biāo)的表達(dá)上調(diào)可能與患者的炎癥反應(yīng)有關(guān),AP患者炎癥細(xì)胞從局部招募活化炎癥因子進(jìn)而導(dǎo)致全身炎癥反應(yīng),增加毛細(xì)血管通透性,并促進(jìn)白細(xì)胞黏附和外滲,最終導(dǎo)致AP患者多器官衰竭[17]。本研究ROC曲線分析結(jié)果表明,血清STAT3和HMGB1評估AP患者早期病情的AUC分別為0.735、0.771,二者聯(lián)合檢測評估AP患者早期病情的AUC為0.843,優(yōu)于STAT3和HMGB1單獨(dú)檢測,表明血清STAT3和HMGB1聯(lián)合檢測對AP患者早期病情具有良好的評估價值,二者可作為AP患者早期病情評估的血清標(biāo)志物應(yīng)用于臨床,推測二者作用機(jī)制可能是AP患者受到刺激后,早期炎癥細(xì)胞和一些胰腺腺泡細(xì)胞會招募活化炎癥因子并釋放大量的HMGB1和STAT3,促進(jìn)胰腺損傷和促炎性細(xì)胞因子的釋放并激活浸潤免疫相關(guān)細(xì)胞產(chǎn)生更多的炎癥介質(zhì),最終導(dǎo)致患者全身炎癥反應(yīng),加劇AP患者的病情[18]。

綜上所述,STAT3和HMGB1在AP患者血清中的水平均上調(diào),二者聯(lián)合檢測對于AP患者的早期病情評估價值較高,與病情的嚴(yán)重程度密切相關(guān),且是患者早期病情加重的危險因素。本研究的不足之處在于對于血清STAT3和HMGB1在AP患者中的研究機(jī)制未進(jìn)行深入探討,且所取樣本量和樣本范圍有限,有望在今后的研究中擴(kuò)大樣本量繼續(xù)深入探討,以期為AP的早期診斷提供更有效的科學(xué)依據(jù)。