中华急诊医学杂志  2015, Vol. 24 Issue (4): 435-437
血高迁移率族蛋白-1对创伤所致严重脓毒症患者心功能及预后的预测价值
邓卓军, 徐谦 , 苏晓清, 杨冬, 田宝石    
050051 石家庄, 河北医科大学第三医院 急诊科

随着现代化进程的不断发展,创伤的发生率逐年上升,是青壮年死亡的主要原因之一[1, 2]。严重创伤早期即产生全身炎症反应综合征(systemic inflammatory response syndrome,SIRS),进而可发展成为脓毒症和脓毒症休克,其死亡主要原因是多脏器功能障碍,其中合并心功能障碍的脓毒症患者病死率明显升高。高迁移率族蛋白-1(high mobility group box-1 protein,HMGB-1)作为炎性因子参与了脓毒症的发生发展过程[3],而且有研究证实与心肌损伤相关[4],但是HMGB-1与创伤所致严重脓毒症患者心功能以及预后的关系目前尚不清楚。本研究通过检测创伤后严重脓毒症患者血HMGB-1浓度,探讨其与创伤所致严重脓毒症患者心功能障碍的关系。

1 资料与方法 1.1 一般资料

采用前瞻性研究方法,选择河北医科大学第三医院自2012 年1月至2013 年12月急诊重症监护病房收治创伤所致的严重脓毒症患者178例,最终有67例符合标准的患者入选。严重脓毒症诊断标准参照1992年和2002年美国胸科医师协会/美国危重病学会(ACCM/SCCM)联合会议通过的脓毒症相关定义及诊断标准[5]。排除标准:创伤发生与就诊时间间隔>24 h;院外诊断脓毒症并经过治疗;年龄>75岁或年龄 < 18岁;心肺复苏术后;直流电复律或电除颤后;合并急性冠脉综合征、心肌炎、感染性心内膜炎、心力衰竭以及心肌病等心脏疾患;外伤所致心脏损伤;1周内有冠状动脉造影术、冠状动脉搭桥手术史;2周内患有感染性疾病;既往患有免疫性疾病;既往口服类固醇激素以及免疫抑制剂;怀孕;哺乳期;严重肝肾功能不全。本研究经医院伦理委员会批准,所有检查均由本人或家属知情同意。

1.2 资料收集与分组

入选的67例严重脓毒症患者均于入院后30 min内抽取静脉血,使用ELISA法测定HMGB-1;化学发光法测定血清肌钙蛋白I(cTnI);入院24 h内进行急性生理学与慢性健康状况评分系统Ⅱ(APACHE Ⅱ)评分,并记录床旁超声心动图中的左心射血分数(LVEF)结果。同时收集患者的临床资料,包括年龄、性别、损伤原因,并以28 d生存状态作为研究终点。分组方法:①根据入院当日超声心动图检查所示心室射血分数(EF)结果将患者分为心功能障碍组(EF < 50%,n=28)和非心功能障碍组(EF≥50%,n=39),并将心功能障碍组分为3个亚组:轻度心功能障碍组(40%≤LVEF < 50%,n=8)、中度心功能障碍组(30%≤LVEF < 40%,n=11)和重度心功能障碍组(LVEF < 30%,n=9)。②按不同预后分为存活组(n=41)和死亡组(n=26)。

1.3 统计学方法

应用SPSS 13.0 统计软件进行统计分析,实验数据以均数±标准差(x±s)表示;两组间比较用成组t检验;计数资料比较采用χ2检验;变量间的相关性采用Pearson相关分析;对血HMGB-l以及cTnI浓度绘制受试者工作特征 (ROC)曲线,对发生心功能障碍进行预测,计算曲线下面积(AUC)。以P < 0.05为差异具有统计学意义。

2 结果 2.1 患者一般基本资料比较

非心功能障碍组和心功能障碍组患者性别、年龄以及致伤原因进行比较,差异无统计学意义(见表 1),说明基线资料具有可比性。

表 1 非心功能障碍组和心功能障碍组患者一般资料的比较
组别 例数 性别 年龄(岁, x±s) 车祸伤 原发疾病构成情况(例) 其他
刀刺伤 高处坠落伤 挤压伤
非心功能障碍组 39 28 11 42.7±14.2 12 11 9 5 2
心功能障碍组 28 20 8 49.3±17.5 13 5 4 6 0
χ 2t 0.001 1.701 4.623
P 0.974 0.274 0.328
2.2 HMGB-1浓度、cTnI浓度和APACHE Ⅱ评分比较

与非心功能障碍组比较,心功能障碍组患者的血HMGB-1和cTnI质量浓度和APACHE Ⅱ评分明显升高(均P < 0.05) (见表 2)。

表 2 非心功能障碍组和心功能障碍组患者血HMGB-1质量浓度、血cTnI质量浓度和APACHE Ⅱ评分的比较(x±s)
组别 例数 HMGB-1(ng/mL) cTnI(ng/mL) APACHEⅡ (分)
非心功能障碍组 39 5.13±1.42 0.99±0.92 19.87±2.18
心功能障碍组 28 10.84±4.56 3.29±1.78 28.25±3.35
t 7.36 6.85 12.40
P 0.010 0.010 0.042
注:HMGB-1 高迁移率族蛋白B-1,cTnI 肌钙蛋白I,APACHEⅡ 急性生理学与慢性健康状况评分
2.3 HMGB-1、cTnI质量浓度及LVEF的比较

与存活组患者比较,死亡组患者的血HMGB-1和cTnI质量浓度明显升高,LVEF明显降低,差异具有统计学意义(P < 0.05)(见表 3)。

表 3 严重脓毒症存活组和死亡组患者血HMGB-1、cTnI质量浓度及LVEF的比较(x±s)
组别 例数 HMGB-1(ng/mL) cTnI(ng/mL) LVEF
存活组 41 5.39±1.56 1.05±1.21 0.53±0.08
死亡组 26 10.86±4.88 3.26±1.77 0.37±0.10
t 6.68 6.09 7.20
P 0.010 0.003 0.048
注:HMGB-1 高迁移率族蛋白B-1,cTnI 肌钙蛋白I,LVEF 左室射血分数
2.4 血HMGB-l、cTnI质量浓度与LVEF的相关性

患者血HMGB-l浓度与cTnI浓度成正相关(r=0.645,Y=3.832+1.715XP < 0.01),见图 1,与LVEF成负相关(r= -0.697,Y=21.177-28.823XP < 0.01),见图 2

图 1 血HMGB-l和cTNI质量浓度散点图
图 2 血HMGB-l质量浓度和LVEF散点图
2.5 HMGB-l和cTnI对心功能障碍的预测

血HMGB-1的AUC是0.863(95%CI: 0.757~0.935;P < 0.05),最佳截点是6.3 ng/mL;血cTnI浓度预测的AUC是0.864(95%CI: 0.759~0.936; P < 0.01),最佳截点是2.1 ng/mL,AUC差异无统计学意义(P=0.428),见图 3

图 3 血HMGB-l和cTNI质量浓度对心功能障碍的预测
3 讨论

严重创伤是SIRS的主要原因之一。虽然部分患者在创伤早期由于病情严重而死亡,但更多创伤患者是由于大量炎性介质释放,形成过度的SIRS诱发严重脓毒症和脓毒症休克,甚至多脏器功能障碍危及生命[6]。研究表明,创伤后脓毒症患者心功能障碍的发生率大约是40%,且死亡风险是无心功能障碍患者的2倍[7]。因此准确判定创伤后严重脓毒症患者的心脏功能并及早干预至关重要。目前临床上多采用血液学指标联合心脏超声来反映心功能障碍程度。创伤后严重脓毒症时往往伴有血流动力学的变化,进而引起包括心脏在内的多个器官出现功能障碍和细胞受损。cTnI是反映心肌细胞损伤的特异性标志物。近年来研究发现85%脓毒症患者血cTnI浓度升高[8],监测脓毒症患者血cTnI可反映有无心脏损害及心脏损害的程度[9]。同时研究表明,血cTnI与感染性休克患者左心室功能不全密切相关[10],且可作为严重脓毒症患者评估病情和判断预后的实验室指标[11]

HMGB-1是一种DNA结合型核蛋白,不但可稳定核小体并促进基因的转录,还可作为晚期炎症介质参与脓毒症的发病[12]。除免疫细胞外,受损的心肌细胞本身也可产生大量的HMGB-1并释放到细胞外。动物实验表明,血HMGB-1与脂多糖(LPS)诱发的大鼠心肌细胞功能障碍有关[13],脓毒症大鼠的心肌组织中HMGB-1的表达增加[14],使用HMGB-1中和性RAGE和TLR4的抗体后,可以减轻心肌收缩功能受损程度[15]。Xu等[16]研究显示血循环中的HMGB-1与心脏收缩能力有关。另外国内临床研究发现,服用芪苈强心胶囊的扩张性心肌病患者随着心功能的改善,血HMGB-1表达减低[17]。因此,被称为新型心肌抑制因子的HMGB-1在心功能障碍发生中起到重要作用。

本研究表明,创伤后严重脓毒症心功能障碍组患者的血HMGB-1均高于非心功能障碍组,LVEF明显降低,说明创伤后严重脓毒症患者心功能下降与HMGB-1水平有关。随着心功能障碍程度的加重,血HMGB-l水平明显升高,而且中、重度心功能障碍患者的血HMGB-l明显高于轻度患者,提示血HMGB-1的浓度升高与创伤后严重脓毒症心功能受损的程度有关。本研究结果相关分析显示血HMGB-l水平和血cTnI水平呈正相关,与LVEF呈负相关关系,说明血HMGB-l水平升高可能预示创伤后严重脓毒症患者心肌损害加重,预后不良。同时对血HMGB-l以及cTnI质量浓度绘制ROC曲线,对发生心功能障碍进行预测,相比较差异无统计学意义。以血HMGB-l>6.3 ng/mL 作为临界点,敏感性为82.1%,特异性为87.2%。因此,监测血HMGB-1质量浓度在一定程度上可反映创伤后严重脓毒症患者心脏功能障碍的程度,高HMGB-l浓度提示此类患者预后不良。

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