中华急诊医学杂志  2024, Vol. 33 Issue (6): 830-833   DOI: 10.3760/cma.j.issn.1671-0282.2024.06.018
多发伤患者应激激素和内源性大麻素的动态监测与分析
杜建成1 , 陈建新1 , 郑曙光1 , 包秋丽1 , 项彦斌1 , 李君颖1 , 周燕1 , 张召才2     
1. 兰溪市人民医院重症医学科,兰溪 321100;
2. 浙江大学医学院附属第二医院重症医学科,杭州 310009

随着我国社会经济的飞速发展,多发伤患者日益增多,常见病因包括高处坠落、车祸、械斗等等。尽管针对多发伤的治疗技术日趋成熟,但治疗过程中患者的心理健康问题不容忽视。创伤记忆是影响患者心理精神问题的主要原因,患者临床表现多元化,轻则表现为失眠、抑郁、焦虑,重者出现急性应激障碍(acute stress disorder,ASD)或创伤后应激障碍(post-traumatic stress disorder, PTSD)症候群,部分患者可能终生不愈,因而需要引起高度关注[1]。创伤患者往往需要在重症监护室(ICU)进行较长时间治疗,机械通气、睡眠剥夺、镇静镇痛药物、环境噪声以及其他医源性因素均可能促进或加重ASD和(或)PTSD。仅以临床症候群判定ASD和(或)PTSD存在较大的主观性,因此需要有相对客观的临床指标以警示创伤患者出现ASD和(或)PTSD的风险。最近的研究表明:创伤记忆受应激激素(去甲肾上腺素、糖皮质激素)和大麻素系统(内源性大麻素及其调节酶)调节,上述物质在危重病患者ASD和(或)PTSD发生和发展中的作用日益受到重视[2-3]。本研究对ICU多发伤患者的应激激素和内源性大麻素及其调节酶进行动态监测,分析其变化并探讨其临床意义。

1 资料与方法 1.1 研究对象

选择2021年1月至2022年12月于浙江大学医学院附属第二医院兰溪分院ICU住院患者43例,将其分为多发伤组(n=22)和非多发伤组(n=21)。

纳入标准:入住ICU的多发伤患者,年龄在18~80岁之间,以1994年的全国首届多发伤学术会议为指导,具有颅脑、颌面、颈部、胸部、腹部等创伤的两项或两项以上即为多发伤。除外多发伤的同期ICU住院患者为非多发伤患者,包括非创伤患者和病情较轻的创伤患者。排除标准:神志不清患者(无法自行与医务人员沟通患者);有精神疾病史或老年痴呆患者;本人或家属不愿意接受调查和随访者。

本研究获得医院伦理委员会批准,并由患者本人或监护人签署知情同意书。

1.2 观察指标

入院时24 h完成对所有患者均行急性生理和慢性健康评分(APACHE Ⅱ评分)。分别于入院后第1天(Day 1,基线)、第7天(Day 7,急性期)和1个月(Mon 1,慢性期)晨间抽取患者静脉血、提取血清,在患者入院1月内完成所有指标采集。用于集中检测以下指标:①应激激素:去甲肾上腺素(noradrenaline,NA)和皮质醇(cortisol),②内源性大麻素物质:2-花生四烯酸甘油(2-arachidonoyl glycerol,2-AG)和N-花生四烯酸氨基乙醇(anandamide,AEA),③大麻素调节酶:糖基化磷脂酰肌醇特异性磷脂酶D1 (glycosylphosphatidylinositol D1,GPLD1)、单酰基甘油酯酶(monoacylglycerol lipase,MAGL)和脂肪酸酰胺水解酶(fatty acid amide hydrolase,FAAH)。以上指标均采用酶联免疫吸附法(ELISA)进行检测,试剂盒均购自于深圳科润达生物工程有限公司。

1.3 术后随访

入组患者1个月内均无死亡或退出。

1.4 统计学方法

采用SPSS 25.0统计软件进行数据分析,连续数据以均数±标准差(x±s)的方式进行数据记录,两组间比较采用成组t检验,两组间计数数据比较采用χ2检验;不同时点数据纵向比较采用单因素方差分析(one-way ANOVA)并以LSD-t法进行两两比较,以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果 2.1 患者入院基线(Day 1)24 h内数据比较

表 1所示,两组患者年龄、性别、APACHEⅡ评分、应激激素、内源性大麻素物质(2-AG和AEA)、大麻素调节酶(MAGL、GPLD1和FAAH)差异无统计学意义。

表 1 两组患者基线(Day 1)数据比较
指标 多发伤组(n=22) 非多发伤组(n=21) t/χ2 P
年龄(岁, x±s) 55.6±14.7 56.7±16.6 -1.187 0.143
性别(男) 16 15 0.009 0.924
APACHE Ⅱ评分(x±s) 13.08±7.80 13.27±5.83 -1.093 0.267
应激激素(x±s)
  皮质醇(cortisol,μg/L) 209.86±20.16 216.87±28.11 -1.024 0.311
  去甲肾上腺(NA,ng/L) 200.92±22.14 200.81±23.43 0.018 0.986
内源性大麻素及其调节酶(x±s, ng/L)
  2花生四烯酸甘油(2-AG) 11.33±0.50 11.42±0.63 -1.824 0.074
  N花生四烯酸氨基乙醇(AEA) 9.75±0.53 9.60±0.45 1.091 0.281
  单酰基甘油酯酶(MAGL) 1565.69±173.01 1542.26±142.34 0.526 0.602
  磷脂酰肌醇特异性磷脂酶(GPLD1) 455.44±44.54 448.92±45.82 0.508 0.614
  脂肪酸酰胺水解酶(FAAH) 250.90±22.73 243.15±30.49 1.557 0.113
2.2 患者急性期(入院7 d)应激激素、内源性大麻素及其调节酶的表达水平比较

表 2所示,入院第7天,多发伤组患者应激激素水平明显波动,表现为皮质醇明显高于非多发伤组,但NA反而明显低于非多发伤组。此时两组患者内源性大麻素及其调节酶循环水平仍差异无统计学意义。

表 2 急性期(第7天)两组患者应激激素、大麻素及其调节酶水平比较(x±s)
组别 应激激素(ng/L) 内源性大麻素(ng/L) 内源性大麻素调节酶(ng/L)
Cortisol NA 2-AG AEA MAGL GPLD1 FAAH
非多发伤组 197.17±15.28 211.93±15.53 11.41±0.67 9.54±0.53 1593.01±127.18 434.82±34.55 246.93±27.56
多发伤组 206.48±15.92 192.51±14.24 11.36±0.60 9.58±0.49 1587.25±154.67 441.4±42.50 241.33±18.23
t 2.105 -4.577 -0.276 0.245 -0.145 0.604 -0.858
P 0.041 < 0.001 0.784 0.808 0.886 0.549 0.395
2.3 两组患者慢性期(入院1个月)应激激素、内源性大麻素及其调节酶表达水平比较

入院1个月,多发伤组应激激素NA(表 3)较第7天(表 2)明显增高[(212.12±21.99)ng/L vs. (192.51±14.24) ng/L,P < 0.001),且明显高于同期非多发伤组(表 3)。多发伤组患者大麻素水平明显波动,主要表现为2-AG和AEA明显低于非多发伤组,大麻素调节酶MAGL和FAAH明显高于非多发伤组(表 3)。

表 3 两组患者慢性期(入院1个月)应激激素、内源性大麻素及其调节酶水平比较(x±s)
组别 应激激素(μg/L) 内源性大麻素(ng/L) 内源性大麻素调节酶(ng/L)
Cortisol NA 2-AG AEA MAGL GPLD1 FAAH
非多发伤组 202.81±22.44 200.37±17.68 11.44±0.51 9.68±0.29 1525.77±173.34 432.57±50.22 244.22±27.45
多发伤组 202.08±14.81 222.15±21.99 11.10±0.45 8.04±0.65 1642.75±36.32 435.34±35.48 263.48±26.4
t -0.137 3.878 -2.458 -2.446 5.050 0.222 3.096
P 0.891 < 0.001 0.018 0.021 < 0.001 0.825 0.004
2.4 动态数据分析

表 4所示。应激激素NA动态变化(纵向比较):以入院第1天为基点,多发伤患者第7天NA显著下降,1个月大幅回升;而非多发伤组患者第7天NA回升,1个月后恢复至基线水平。提示多发伤导致应激激素NA代偿性释放能力受损且恢复缓慢。

表 4 两组患者入院第1天、第7天和1个月纵向数据比较(x±s)
指标 多发伤组(n=22) 非多发伤组(n=21)
皮质醇Cortisol(μg/L)
  Day 1 209.86±20.16 216.87±28.11
  Day 7 206.48±15.92 197.17±15.28a
  Mon 1 202.08±14.81a 202.81±22.44a
去甲肾上腺素NA(ng/L)
  Day 1 200.92±22.14 200.81±23.43
  Day 7 192.51±14.24a 211.93±15.53
  Mon 1 222.15±21.99ab 200.37±17.68
2花生四烯酸甘油(2-AG)(ng/L)
  Day 1 11.33±0.50 11.42±0.63
  Day 7 11.36±0.60 11.41±0.67
  Mon 1 11.10±0.45*# 11.44±0.51
N花生四烯酸氨基乙醇(N-AEA)(ng/L)
  Day 1 9.75±0.53 9.60±0.45
  Day 7 9.58±0.49 9.54±0.53
  Mon 1 8.04±0.65ab 9.68±0.29
单酰基甘油酯酶(MAGL)(ng/L)
  Day 1 1565.69±173.01 1542.26±142.34
  Day 7 1587.25±154.67 1593.01±127.18
  Mon 1 1642.75±36.32ab 1525.77±173.34
磷脂酰肌醇特异性磷脂酶(GPLD1)(ng/L)
  Day 1 455.44±44.54 448.92±45.82
  Day 7 441.4±42.50 432.57±50.22
  Mon 1 435.34±35.48 432.57±50.22
脂肪酸酰胺水解酶(FAAH)(ng/L)
  Day 1 250.90±22.73 243.15±30.49
  Day 7 241.33±18.23 246.93±27.56
  Mon 1 263.48±26.4ab 244.22±27.45
注:与day 1比较,a P < 0.05;与day 7比较,b P < 0.05

大麻素以及其调节酶纵向比较:与入院第1天比较,第7天两组患者内源性大麻素物质(2-AG、N-AEA)和大麻素调节酶(MAGL、PGLD1和FAAH)水平前后比较差异无统计学意义;入院1个月多发伤组2-AG和N-AEA明显低于非多发伤组,而MAGL和FAAH则明显高于非多发伤组。

3 讨论

多发伤严重影响机体的生理功能,急性期患者处于全面应激状态,其数个部位创伤的相互影响很容易导致伤情迅速恶化,引起严重的病理生理紊乱甚至危及生命;多发伤由于伤及多处,往往都需要手术治疗,术后基本上有较长时间的ICU住院经历。除原发病外,对多发伤的紧急院内处理(手术、麻醉、输血输液、气管插管等),后续ICU支持治疗阶段的持续处置(机械通气、多种管道置入、镇静镇痛和血管活性药物等)和环境因素(睡眠剥夺、无家属陪同、噪声等)均是患者额外的应激源[4],重视并合理处置上述应激源,有助于患者康复,可能缩短住院时间并改善患者预后。对照组是除外多发伤的同期ICU患者,主要是排除ICU的环境因素和常规操作对ASD/PTSD患者应激的影响。近年来,多发伤患者出现远期心理健康问题(ASD和(或)PTSD)已经引起关注,但监测手段有限,当前基于临床症状的评价手段存在主观性。

本研究在评估ASD和(或)PTSD症候群的同时,探讨多发伤患者神经生物学标志物的变化。ASD和PTSD的形成涉及下丘脑-垂体-肾上腺(Hypothalamus-pituitary-adrenal, HPA)轴、蓝斑-去甲肾上腺素系统和额叶皮质-边缘系统,上述三个系统相互作用和反馈调控影响患者的心理状态和心理状况[1, 5]。本研究通过检测ICU患者入院24 h应激激素和内源性大麻素物质表达情况表明,两组患者基线水平(Day1)均差异无统计学意义。在创伤产生初期,应激激素的分泌是互相关联和互相补充的。NA会在创伤早期大量迅速释放,而Cortisol的分泌需要生物合成,因此可能存在创伤反应的“即时”调节滞后。内源性大麻素是人体内按需合成的神经递质,对神经系统具有保护作用[6-7]。因此,患者在创伤后,受神经应激调节,通过激素分泌的调节来保护患者体内激素平衡,从而维持人体正常机能。本研究中多发伤和非多发伤患者基线水平(Day1)差异无统计学意义表明,这种应激机制,或许在ICU患者中更为明显。

另外,笔者对应激激素进行动态监测发现:多发伤患者急性期(7 d)皮质醇明显高于非多发伤组;慢性期两组皮质醇差异无统计学意义。但NA的变化较为特别,急性期多发伤患者明显低于非多发伤组,至1个月异常回升;而非多发伤组患者第7天NA缓慢回升,1个月后恢复至基线水平。以上提示多发伤患者急性期应激激素NA代偿性释放能力受损、恢复缓慢,慢性期“反跳性”升高可能是PTSD易感因素之一。NA是交感神经系统最主要神经递质,创伤后NA释放异常可能与抑制NA释放的神经肽Y(NPY)和α2-去甲肾上腺素能神经元受体减少有关[8];慢性期NA反跳性增高可能导致杏仁核高反应性,并可能与创伤记忆长期存在有关[5]

笔者研究发现,多发伤患者慢性期大麻素及其调节酶显著波动,表现为内源性大麻素2-AG和AEA较基线和急性期显著下降,而大麻素调节酶MAGL和FAAH较急性期显著升高。2-AG和AEA是具有神经保护作用的介质[7],其保护作用机制包括:抗炎、抗氧化作用,抑制细胞钙离子内流、抑制谷氨酸能神经递质,调节神经细胞发育、调节轴突生长和突触发生[10],控制微血管系统以调节血管紧张度、抑制由内皮素(ET-1)诱导的可加重脑损伤的血管收缩作用等[11]。内源性大麻素还可能调节认知、情感、梦境、学习和记忆等过程。2-AG水平主要受MAGL是调控,MAGL可将2-AG降解为花生四烯酸AA(前列腺素和其他炎症介质的前体);MAGL下调可诱导2-AG升高和AA降低,最终导致神经炎症的减轻;FAAH主要降解AEA和抗炎物质棕榈酰乙醇酰胺(PEA)等,FAAH高表达最终也会产生抗炎和调节大麻素信号转导作用[11]。此外2-AG和AEA在脑内发挥作用需要激活大麻素受体CB1和(或)CB2受体,其共同作用都是调节化学递质(多巴胺和GABA)和炎症因子等的释放,鉴于CB1受体主要来源于神经细胞,而CB2受体主要来源于免疫细胞,多发伤患者2-AG和AEA下降除了与调节酶MAGL和FAAH的上调有关外,还可能与炎症细胞、免疫细胞和神经细胞交互作用影响2-AG和AEA的有效合成有关。

综上,笔者推测:多发伤患者急性期应激激素NA代偿性释放能力受损、恢复缓慢,可能导致创伤记忆延长;慢性期内源性大麻素系统调控失衡,大麻素介导的保护机制受损。ICU多发伤患者的应激激素临床动态监测,有助于对患者创伤事件(疾病本身)、创伤后事件(包括诊疗操作、药物干预、护理干预等)等多方面临床实施事件的心理应激监测,因此对ICU多发伤患者的创伤干预具有一定的应用价值。在未来的研究中,或许可对ICU多发伤患者的ASD和PTSD的发生机制提供参考和依据。

本研究存在以下不足:(1)单中心研究且样本量较小;(2)检测手段采用ELISA法,耗时较长,临床推广受限;(3)限于样本量较小和观察时间较短,没有研究将应激激素、大麻素及其调节酶等的表达水平与多发伤患者ASD和(或)PTSD发生率进行关联研究(诊断试验或预后分析);(4)检测到的循环指标可能不能准确反映多发伤患者脑内的实际表达水平;(5)ICU患者往往接受较多的临床处置,并且血脑屏障类或血管活性类药物的使用,对各个检测指标的循环水平均可造成干扰。今后的工作除了扩大样本开展多中心研究外,还需要根据具体的干扰因素,采用倾向性评分匹配等方法以优化统计分析。

利益冲突   所有作者声明无利益冲突

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