血漿脂肪酸乙酯與酒精性急性胰腺炎炎癥和疾病嚴(yán)重程度的相關(guān)性研究*

臧桂芹,葉 丹,孫艷艷

北京航天總醫(yī)院急診科,北京 100076

乙醇攝入過(guò)量是引起急性胰腺炎(AP)的常見(jiàn)原因[1],然而臨床上對(duì)酒精性急性胰腺炎(AAP)的診斷還具有挑戰(zhàn)性,因?yàn)樗蕾?lài)于可靠的病史,尚缺乏客觀的依據(jù)來(lái)支持或反駁診斷[2]。而且乙醇在血液中的水平通常在攝入后1～2 h內(nèi)達(dá)到峰值,隨后數(shù)小時(shí)內(nèi)消除,因此當(dāng)患者出現(xiàn)AAP時(shí),通常已無(wú)法依靠乙醇檢測(cè)做出判斷[3]。乙醇本身并不會(huì)引起AP,而對(duì)于大量飲酒甚至乙醇中毒者,胰腺會(huì)通過(guò)氧化或非氧化代謝途徑降解乙醇。非氧化乙醇代謝是依靠脂肪酸乙酯合成酶來(lái)完成的,而脂肪酸乙酯(FAEE)是非酯化脂肪酸(NEFA)和乙醇的非氧化代謝物[4]。在胰腺中,脂肪酸乙酯合成酶活性相較于肝臟更高,因此非氧化途徑的乙醇代謝率也相對(duì)較高[5]。本文推測(cè)FAEE的產(chǎn)生可能在乙醇相關(guān)的胰腺功能障礙和AAP的發(fā)展中起著重要作用。為了證實(shí)該推斷,本研究試圖通過(guò)回顧性隊(duì)列研究調(diào)查血漿FAEE水平對(duì)AAP鑒別診斷和疾病嚴(yán)重程度的預(yù)測(cè)效能,希望尋找有效的AAP診斷生物標(biāo)志物。

1 資料與方法

1.1一般資料 本研究回顧性篩查了2017年1月至2022年1月期間本院重癥醫(yī)學(xué)科收治的227例AAP患者,以及年齡、性別相匹配的213例非酒精性AP患者(包括91例高三酰甘油血癥患者,78例膽源性患者,21例飲食不節(jié)性患者和23例非酒精性復(fù)合因素患者)。根據(jù)《中國(guó)急性胰腺炎診治指南(2021)》[6],AP被定義為特征性腹痛,血漿脂肪酶或淀粉酶水平至少增加3倍。在本研究中,納入的患者都具有急性腹痛和嘔吐臨床癥狀并伴有腹膜炎癥狀,如腹脹、腰椎肋骨壓痛和腫脹,提示腹腔滲出、炎癥和腹腔內(nèi)高壓。于入院后24 h內(nèi)采集所有患者的血樣,并測(cè)定血漿淀粉酶(參考值25～125 U/L)和脂肪酶(參考值23～300 U/L)活性。采用腹部CT掃描作為標(biāo)準(zhǔn)成像方法,對(duì)診斷不明確的患者進(jìn)行增強(qiáng)CT掃描。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)慢性胰腺炎、內(nèi)鏡下逆行胰膽管造影術(shù)后胰腺炎、壺腹周?chē)┌Y、導(dǎo)管內(nèi)乳頭狀黏液性腫瘤和自身免疫性胰腺炎;(2)急慢性肝臟疾病;(3)癥狀出現(xiàn)后>24 h入院。AAP組患者共227例,在發(fā)病前24 h內(nèi)有大量飲酒史或乙醇攝入量>80 g/d[7],其中男175例,女52例,年齡19～80歲,平均(47.23±12.71)歲。非酒精性AP組患者共213例,女性飲酒量<20 g/d,男性飲酒量<20 g/d,且所有患者均有確切病因,其中男159例,女54例,年齡19～80歲,平均(48.53±19.56)歲。本研究獲得了本院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)(2021倫審科字第G028號(hào) ),該委員會(huì)因回顧性研究性質(zhì)放棄了知情同意的要求。

1.2疾病嚴(yán)重程度 所有患者均采用第二代雙源CT掃描儀(Siemens Healthcare,德國(guó))進(jìn)行CT掃描。上腹部CT參數(shù)為120 kVp,200 mAs,探測(cè)器準(zhǔn)直為64 mm×0.6 mm,螺距1.2,球管旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.5秒/周,層厚為5.0 mm,采用標(biāo)準(zhǔn)重建算法。首先進(jìn)行腹部CT掃描,然后以3～5 mL/s的流速注射造影劑,以確定胰腺壞死。根據(jù)Bathazar CT分級(jí)[8-9]評(píng)估患者的疾病嚴(yán)重程度:0～3分為輕度,>3～6分為中度、>6～10分為重度。

1.3血漿檢測(cè) 所有患者進(jìn)入急診室后第一時(shí)間采集血樣,離心收集血漿后,保存在-70 ℃樣本庫(kù)中。化學(xué)試劑(分析純,≥98%)均購(gòu)自美國(guó)Sigma-Aldrich試劑公司。將375 μL患者血漿(按1∶20稀釋)加入含有55 μmol/L十七烷酸乙酯的3 mL冷丙酮中作為內(nèi)標(biāo)。混懸10 s并離心10 min后,加入3 mL己烷提取脂質(zhì),重復(fù)提取2次。合并后在真空下干燥。將樣品在含有10 ppm咖啡因的75 μL己烷中重組,并通過(guò)Agilent 7693自動(dòng)液體采樣器將1 μL樣品注入260 ℃進(jìn)樣口中。采用Agilent 7890B儀器和HP-5 ms(5%苯基)-甲基聚硅氧烷超惰性色譜柱進(jìn)行氣相色譜(GC),氦載氣流速保持在1 mL/min。將樣品注入色譜柱上,溫度以30 ℃/min升高至150 ℃并保持2 min,然后以4 ℃/min緩慢升至250 ℃,最后以20 ℃/min升至300 ℃并保持2 min。使用Agilent 5977A質(zhì)譜儀對(duì)樣品進(jìn)行定量。通過(guò)保留時(shí)間和選擇離子監(jiān)測(cè)鑒定FAEE成分。FAEE檢測(cè)下限為10 nmol/L。在本院實(shí)驗(yàn)室通過(guò)GC檢測(cè)血漿游離脂肪酸(NEFA)。另外,采用酶標(biāo)(ELISA)儀檢測(cè)血漿中白細(xì)胞介素(IL)-1β、IL-6水平,檢測(cè)試劑盒及標(biāo)準(zhǔn)品購(gòu)自Beijing Human Diagnostics公司(中國(guó))。

2 結(jié) 果

2.1AAP組和非酒精性AP組基本資料比較 AAP組和非酒精性AP組性別、年齡、體重指數(shù)(BMI)、吸煙狀況、糖尿病或高血壓史、疾病嚴(yán)重程度及常規(guī)的實(shí)驗(yàn)室檢查比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。然而,與非酒精性AP組相比,AAP組患者血漿FAEE(P<0.001)和NEFA(P=0.019)水平更高。經(jīng)ROC曲線分析,血漿FAEE在鑒別診斷AAP組和非酒精性AP組患者曲線下面積(AUC)分別為0.926(95%CI:0.901～0.951)和0.515(95%CI:0.459～0.571);在最佳截?cái)嘀禃r(shí),血漿FAEE≤93.50 nmol/L鑒別診斷的靈敏度和特異度分別為79.70%和90.60%。見(jiàn)表1、圖1。

表1 AAP組和非酒精性AP組患者臨床病理特征比較或n(%)或M(P25～P75)]

圖1 血漿FAEE和NEFA水平鑒別診斷AAP組和 非酒精性AP組患者的ROC曲線

2.2血漿FAEE水平與AAP患者臨床病理特征的相關(guān)性 根據(jù)AAP組血漿FAEE水平的中位值(146.61 nmol/L)進(jìn)行亞組分層,比較2組的臨床病理特征發(fā)現(xiàn),高水平亞組(>146.61 nmol/L)AAP患者年齡相對(duì)較大、重癥患者比例更高,而PLT則較低水平亞組(≤146.61 nmol/L)更低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表2。

表2 血漿FAEE水平與AAP患者臨床病理特征的相關(guān)性或n(%)或M(P25～P75)]

2.3AAP組血漿FAEE、NEFA水平與疾病嚴(yán)重程度的相關(guān)性 根據(jù)AAP患者的疾病嚴(yán)重程度評(píng)估,中度[158.77(127.01～230.55)nmol/L]和重度[274.49(208.32～309.31)nmol/L]患者血漿FAEE水平高于輕度患者[126.15(84.37～166.52)nmol/L],而且重度患者較中度患者更高,3組比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(H=64.069,P<0.001)。血漿NEFA水平也隨著疾病加重而升高,輕度、中度和重度患者血漿NEFA水平比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[1 252.78(781.25～1687.48)μmol/Lvs.1 610.70(1 092.51～2 040.78)μmol/Lvs.2 581.88(1 567.49～3 803.56)μmol/L;H=41.594,P=0.108]。

2.4單因素Logistic回歸分析重度AAP的危險(xiǎn)因素 經(jīng)單因素Logistic回歸分析血漿FAEE水平>146.61 nmol/L是重度AAP的危險(xiǎn)因素(P<0.05),見(jiàn)表3。

表3 單因素Logistic回歸分析重度AAP的危險(xiǎn)因素

2.5ROC曲線分析血漿FAEE水平對(duì)重度AAP的預(yù)測(cè)價(jià)值 血漿FAEE水平預(yù)測(cè)重度AAP時(shí)的AUC為0.786(95%CI:0.705～0.867),當(dāng)血漿FAEE水平≥146.57 nmol/L時(shí),血漿FAEE水平能以83.3%的靈敏度和62.4%的特異度預(yù)測(cè)重度AAP。見(jiàn)圖2。

圖2 血漿FAEE水平預(yù)測(cè)重度AAP的ROC曲線

2.6相關(guān)性分析 Spearman秩相關(guān)分析結(jié)果顯示,AAP患者血漿FAEE與IL-1β及IL-6水平呈正相關(guān)(rS=0.298、0.475,均P<0.001),見(jiàn)圖3A、B;此外,分析顯示其與NEFA水平呈正相關(guān)(rS=0.302,P<0.001),見(jiàn)圖3C。

注:A為血漿FAEE與IL-1β的相關(guān)性;B為血漿FAEE與IL-6的相關(guān)性;C為血漿FAEE與NEFA的相關(guān)性。

3 討 論

在本研究中,發(fā)現(xiàn)血漿FAEE水平對(duì)鑒別AAP和非酒精AP有一定效能,而且在AAP組中,隨著疾病嚴(yán)重程度的加重,患者血漿FAEE水平也逐漸升高,這提示FAEE可能與AAP疾病發(fā)生和進(jìn)展相關(guān)。進(jìn)一步經(jīng)Logistic回歸分析和ROC曲線分析,結(jié)果顯示,血漿FAEE水平具有獨(dú)立預(yù)測(cè)重度AAP的良好效能,AUC為0.786(95%CI:0.705～0.867),靈敏度為83.3%。這些結(jié)果均支持血漿FAEE水平升高具有AAP的病理生理作用及臨床實(shí)用性。

近些年,乙醇誘發(fā)AP的發(fā)病率持續(xù)增加[10]。一般將AP 嚴(yán)重程度分為輕度、中度和重度,大多數(shù)病例為輕度,有病程自限性,通常不合并器官功能障礙,可在一周內(nèi)恢復(fù);中度AP消退較慢,存在短暫性器官衰竭;而大約25%的AP 患者出現(xiàn)嚴(yán)重并發(fā)癥,必須住進(jìn)重癥監(jiān)護(hù)病房。重度AP的病死率可達(dá)30%,迫切需要找到合適的生物標(biāo)志物來(lái)輔助臨床診療[2]。FAEE已被提出可作為嬰兒產(chǎn)前暴露于乙醇的已知生物標(biāo)志物[11],即使在沒(méi)有乙醇中毒的情況下,也會(huì)存在于酗酒者的內(nèi)臟脂肪中[4]。FAEE是在乙醇存在下通過(guò)特定的脂肪酸乙酯合成酶和其他酶從三酰甘油或游離脂肪酸等中產(chǎn)生的。這些非氧化乙醇代謝產(chǎn)物可以在血液、組織和頭發(fā)中檢測(cè)到[12]。乙醇的非氧化代謝物在胰腺中形成的比任何其他單位質(zhì)量的組織都多,因此,FAEE被認(rèn)為是一種重要的胰腺炎毒素[13]。NEFA已被確認(rèn)在人胰腺炎中升高,但是其并不能區(qū)分AAP患者和非酒精性AP患者。這種急性非酯化NEFA水平升高,是由于內(nèi)臟脂肪組織壞死導(dǎo)致的。高NEFA可抑制線粒體復(fù)合物Ⅰ和Ⅴ,導(dǎo)致胰腺壞死、腎小管損傷、急性呼吸窘迫綜合征,甚至多系統(tǒng)器官衰竭。不同的是,在本研究中,AAP組患者血漿FAEE水平與NEFA水平呈正相關(guān),說(shuō)明乙醇代謝可促使胰腺通過(guò)非氧化途徑代謝乙醇,使得內(nèi)臟NEFA和FAEE持續(xù)釋放,這可能由乙醇與脂質(zhì)前體反應(yīng)的有害成分介導(dǎo)[4]。

有報(bào)道稱(chēng),FAEE可通過(guò)誘導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)第二信使受體鈣通道釋放引起胰腺腺泡細(xì)胞漿鈣超載,導(dǎo)致線粒體損傷和三磷酸腺苷生成減少,以及細(xì)胞內(nèi)消化酶過(guò)早激活[13]。然而除了上述機(jī)制,FAEE還可能與AAP炎癥反應(yīng)相關(guān)。AP是一種復(fù)雜的炎癥反應(yīng),異常激活胰蛋白酶,導(dǎo)致胰腺組織自我消化、水腫、出血,甚至壞死。在蛋白質(zhì)觸發(fā)的炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)中,Toll樣受體(TLR),尤其是TLR4,通過(guò)一系列信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)整個(gè)激活的TLR4和核因子κB(NF-κB)途徑,最終促進(jìn)細(xì)胞合成,分泌促炎細(xì)胞因子,如IL-1β和IL-6[14]。據(jù)報(bào)道,在注射乙醇和棕櫚油酸誘導(dǎo)的FAEE-AP小鼠模型中,發(fā)現(xiàn)血漿淀粉酶和包括促炎細(xì)胞因子在內(nèi)的細(xì)胞因子水平特征性升高[15]。本研究中,AAP患者血漿FAEE與IL-1β及IL-6水平呈正相關(guān)。上述結(jié)果表明,血漿FAEE水平可能具有提示AAP患者炎癥反應(yīng)程度的作用,進(jìn)一步證明血漿FAEE水平作為AAP疾病嚴(yán)重程度診斷標(biāo)志物的可行性。

但本研究有一定的局限性。首先,納入患者CT的檢查時(shí)間不統(tǒng)一,而AP的局部并發(fā)癥可能取決于CT檢查時(shí)間。其次,因?yàn)榧{入的大多數(shù)患者都是慢性飲酒者,很難在入院時(shí)獲得準(zhǔn)確的飲酒史細(xì)節(jié),因此本文沒(méi)有評(píng)估飲酒量與血漿FAEE水平的相關(guān)性。

綜上所述,本研究的結(jié)果表明,血漿FAEE可用于鑒別診斷AAP患者和非酒精性AP患者,且在AAP患者中,隨著疾病嚴(yán)重程度加重,血漿FAEE水平也逐漸升高,可用于預(yù)測(cè)重度AAP。因此,血漿FAEE有可能成為AAP鑒別診斷和預(yù)測(cè)疾病嚴(yán)重程度的潛在生物標(biāo)志物。