引用本文： 李志偉, 王著軍, 徐旭, 郭雅瓊, 喬帥, 梁永剛, 馬之嘉, 瑞霞. 腫瘤壞死因子-α、內毒素與重癥胸腹創傷后急性心肌損傷的關系及機制. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2014, 21(2): 238-240. doi: 10.7507/1007-4848.20140068 復制
心肌損傷可導致心臟功能障礙，增加病死率，心肌灌注不足、能量代謝障礙及心肌細胞凋亡是導致心肌損傷的重要機制[1]。我們的研究重點討論了腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、內毒素（lipopolysaccharide，LPS）在重癥胸腹創傷急性心肌損傷發生過程中的作用及可能的機制，為預防急性心肌損傷、改善患者預后、提高生存率提供相應的理論依據。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
收集2009年1月至2012年6月在解放軍第二五三醫院急診科就診的胸腹創傷患者資料，以創傷指數（trauma index，TI）≥17分、除外顱腦損傷及急診死亡的患者為入選標準，共82例，男58例，女24例；年齡16～76（43.59±16.33）歲。開放性損傷17例，閉合性損傷65例；墜落傷23例，交通傷47例，鈍性傷8例，銳器剌傷4例。傷后至就診時間（1.51±0.52）h；就診時收縮壓（84.19±16.74）mm Hg，舒張壓（53.05±13.67）mm Hg；心率（114.73±16.27）次/分；TI（23.05±3.02）分。
1.2 方法
患者就診后立即進行搶救，積極抗休克治療，同時抽血進行肌酸激酶同工酶（creatine kinase-MB，CK-MB）、心肌肌鈣蛋白T（cardiac troponin T，cTnT）、TNF-α、LPS檢查，并選擇36名正常健康人（自愿者）的上述指標作為對照。CK-MB、cTnT于抽血后立即送檢，CK-MB采用濕化學法用美國強生350檢測儀測定，試劑由美國強生生物制劑有限公司提供；cTnT采用電化學發光法用羅氏2010檢測儀測定，試劑由羅氏生物制劑有限公司提供，由我院檢驗科測定；TNF-α、LPS于抽血后在4 ℃的條件下以3 800 r/min離心15 min，所得上清液置于-70 ℃冰箱保存，TNF-α采用放射免疫法用西安xh6080放射免疫儀測定，試劑由北京北方生物技術研究所提供；LPS采用酶聯免疫吸附法（ELISA）用西安xh6080放射免疫儀測定，試劑由上海郎頓生物技術研究所提供，由內蒙古自治區醫院免疫中心測定。
1.3 統計學分析
用SPSS13.0統計軟件進行統計處理，結果以均數±標準差（
2 結 果
2.1 臨床結果
急診搶救、檢查時間（6.11±4.12）h，后續救治期間死亡9例，死亡率10.98%，死亡時間24～106（37.29±16.46）h。死于多器官功能衰竭綜合征（multiple organ dysfunction syndrome，MODS）4例，彌漫性血管內凝血2例，感染性休克2例，急性呼吸窘迫綜合征1例。
2.2 CK-MB、cTnT、TNF-α和LPS檢測結果
重癥胸腹創傷患者CK-MB、cTnT、TNF-α和LPS均高于正常健康人（P<0.001），見表 1。
表1
CK-MB、cTnT、TNF-α和LPS檢測結果（2.3 相關分析結果
CK-MB與TNF-α、LPS的相關系數（r）分別為0.923 1和0.883 2，cTnT與TNF-α、LPS的r值分別為0.955 6和0.889 1，均呈顯著正相關。
3 討 論
血液循環是機體生命活動的基礎，心臟泵血功能是推動血液循環的根本，心功能衰竭將對人的生命活動構成嚴重的威脅或導致患者死亡。創傷后心肌損害的發生、發展可能與缺血、缺氧性損害、氧化應激損傷及TNF-α釋放有關[2]。TNF-α可直接介導細胞損傷，也可通過自分泌或旁分泌等作用誘導其它炎癥因子表達，發揮正反饋放大炎癥作用[3]。它具有負性肌力作用，可誘導心肌細胞凋亡和一氧化氮（nitric oxide，NO）生成，可直接通過影響冠狀動脈而引起心肌細胞供血障礙，也可通過激活淋巴細胞和粒細胞對心肌細胞和內皮細胞的黏附而造成心肌細胞損傷，心肌損傷的嚴重程度與其在血液中的濃度水平呈正相關[4-5]。類脂質A是LPS的生物活性部分，可誘導多種炎癥細胞等產生NO、白細胞介素（interleukin，ILs）、TNF-α等炎癥介質，放大炎癥反應，也可直接作用于心肌細胞表面的內毒素受體，激活心肌細胞，促進TNF-α、白細胞介素6（IL-6）大量生成，誘導細胞凋亡、氧自由基（oxygen free radical，OFR）生成，損害心肌細胞功能[6-7]。LPS可攻擊、激活中性粒細胞（polymor-phonuclear neutrophils，PMN），釋放大量的促炎因子、炎癥介質和OFR等細胞毒性因子，一方面加重腸黏膜屏障本身的炎性損傷，促進細菌和LPS移位，形成惡性循環，另一方面促炎因子進入血液循環，產生持續性炎癥反應，并不斷地自我增強，形成“第二次攻擊”，導致心肌細胞內游離鈣穩態失衡，誘導心肌缺血和心肌舒縮功能障礙[8]。OFR可直接攻擊心肌細胞線粒體膜脂，導致心肌細胞線粒體膜脂的脂質過氧化損傷，線粒體功能和能量生成障礙，造成心肌細胞死亡或凋亡[9]。重癥胸腹創傷后，CK-MB、cTnT升高，提示心肌細胞的結構破壞和功能損害。cTnT早期陽性率高，可反映心肌細胞的微小損傷，且與創傷評分及預后呈正相關[10-11]。
我們的研究結果顯示：重癥胸腹創傷后傷者入院時血清中CK-MB、cTnT即增高，同時，TNF-α、LPS在血中也顯著升高，二者之間存在著顯著的相關性，提示TNF-α、LPS參與了胸腹創傷后心肌細胞結構破壞和功能障礙的發生過程，其機制可能為：創傷、休克剌激機體大量合成、釋放多種應激激素、炎癥介質和以TNF-α為中心的前炎癥細胞因子，產生炎癥反應的“瀑布樣”級聯放大效應，有效循環血量顯著下降，胃腸黏膜缺血、缺氧，屏障防御功能受損，通透性增加，大量內毒素移位入血，形成腸源性內毒素血癥，LPS促進TNF-α、IL-6等釋放，放大炎癥反應，增加血管的通透性，嚴重者可形成毛細血管滲漏綜合征（capillary leak syndrome，CLS），導致循環中的血漿外滲，有效循環血量進一步減少，微循環障礙加重[12]；TNF-α、LPS直接作用于心肌細胞、血管內皮細胞，損傷生物膜，導致線粒體結構破壞和能量生成障礙，引發心肌細胞壞死或誘導心肌細胞凋亡，心功能出現不同程度的障礙。
因此，針對重癥胸腹損傷患者，急診搶救、治療時，除應加強對心肌細胞的保護性治療，同時還應加強對TNF-α、LPS的強化集束治療，抑制或減少它們的合成與釋放，保護胃腸道黏膜的屏障防御功能，減少LPS的吸收和TNF-α的活化，阻止炎癥反應的“瀑布樣”級聯放大效應，保護心肌細胞，改善心臟功能，提高重癥胸腹創傷患者的生存率。
心肌損傷可導致心臟功能障礙，增加病死率，心肌灌注不足、能量代謝障礙及心肌細胞凋亡是導致心肌損傷的重要機制[1]。我們的研究重點討論了腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、內毒素（lipopolysaccharide，LPS）在重癥胸腹創傷急性心肌損傷發生過程中的作用及可能的機制，為預防急性心肌損傷、改善患者預后、提高生存率提供相應的理論依據。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
收集2009年1月至2012年6月在解放軍第二五三醫院急診科就診的胸腹創傷患者資料，以創傷指數（trauma index，TI）≥17分、除外顱腦損傷及急診死亡的患者為入選標準，共82例，男58例，女24例；年齡16～76（43.59±16.33）歲。開放性損傷17例，閉合性損傷65例；墜落傷23例，交通傷47例，鈍性傷8例，銳器剌傷4例。傷后至就診時間（1.51±0.52）h；就診時收縮壓（84.19±16.74）mm Hg，舒張壓（53.05±13.67）mm Hg；心率（114.73±16.27）次/分；TI（23.05±3.02）分。
1.2 方法
患者就診后立即進行搶救，積極抗休克治療，同時抽血進行肌酸激酶同工酶（creatine kinase-MB，CK-MB）、心肌肌鈣蛋白T（cardiac troponin T，cTnT）、TNF-α、LPS檢查，并選擇36名正常健康人（自愿者）的上述指標作為對照。CK-MB、cTnT于抽血后立即送檢，CK-MB采用濕化學法用美國強生350檢測儀測定，試劑由美國強生生物制劑有限公司提供；cTnT采用電化學發光法用羅氏2010檢測儀測定，試劑由羅氏生物制劑有限公司提供，由我院檢驗科測定；TNF-α、LPS于抽血后在4 ℃的條件下以3 800 r/min離心15 min，所得上清液置于-70 ℃冰箱保存，TNF-α采用放射免疫法用西安xh6080放射免疫儀測定，試劑由北京北方生物技術研究所提供；LPS采用酶聯免疫吸附法（ELISA）用西安xh6080放射免疫儀測定，試劑由上海郎頓生物技術研究所提供，由內蒙古自治區醫院免疫中心測定。
1.3 統計學分析
用SPSS13.0統計軟件進行統計處理，結果以均數±標準差（
2 結 果
2.1 臨床結果
急診搶救、檢查時間（6.11±4.12）h，后續救治期間死亡9例，死亡率10.98%，死亡時間24～106（37.29±16.46）h。死于多器官功能衰竭綜合征（multiple organ dysfunction syndrome，MODS）4例，彌漫性血管內凝血2例，感染性休克2例，急性呼吸窘迫綜合征1例。
2.2 CK-MB、cTnT、TNF-α和LPS檢測結果
重癥胸腹創傷患者CK-MB、cTnT、TNF-α和LPS均高于正常健康人（P<0.001），見表 1。
表1
CK-MB、cTnT、TNF-α和LPS檢測結果（2.3 相關分析結果
CK-MB與TNF-α、LPS的相關系數（r）分別為0.923 1和0.883 2，cTnT與TNF-α、LPS的r值分別為0.955 6和0.889 1，均呈顯著正相關。
3 討 論
血液循環是機體生命活動的基礎，心臟泵血功能是推動血液循環的根本，心功能衰竭將對人的生命活動構成嚴重的威脅或導致患者死亡。創傷后心肌損害的發生、發展可能與缺血、缺氧性損害、氧化應激損傷及TNF-α釋放有關[2]。TNF-α可直接介導細胞損傷，也可通過自分泌或旁分泌等作用誘導其它炎癥因子表達，發揮正反饋放大炎癥作用[3]。它具有負性肌力作用，可誘導心肌細胞凋亡和一氧化氮（nitric oxide，NO）生成，可直接通過影響冠狀動脈而引起心肌細胞供血障礙，也可通過激活淋巴細胞和粒細胞對心肌細胞和內皮細胞的黏附而造成心肌細胞損傷，心肌損傷的嚴重程度與其在血液中的濃度水平呈正相關[4-5]。類脂質A是LPS的生物活性部分，可誘導多種炎癥細胞等產生NO、白細胞介素（interleukin，ILs）、TNF-α等炎癥介質，放大炎癥反應，也可直接作用于心肌細胞表面的內毒素受體，激活心肌細胞，促進TNF-α、白細胞介素6（IL-6）大量生成，誘導細胞凋亡、氧自由基（oxygen free radical，OFR）生成，損害心肌細胞功能[6-7]。LPS可攻擊、激活中性粒細胞（polymor-phonuclear neutrophils，PMN），釋放大量的促炎因子、炎癥介質和OFR等細胞毒性因子，一方面加重腸黏膜屏障本身的炎性損傷，促進細菌和LPS移位，形成惡性循環，另一方面促炎因子進入血液循環，產生持續性炎癥反應，并不斷地自我增強，形成“第二次攻擊”，導致心肌細胞內游離鈣穩態失衡，誘導心肌缺血和心肌舒縮功能障礙[8]。OFR可直接攻擊心肌細胞線粒體膜脂，導致心肌細胞線粒體膜脂的脂質過氧化損傷，線粒體功能和能量生成障礙，造成心肌細胞死亡或凋亡[9]。重癥胸腹創傷后，CK-MB、cTnT升高，提示心肌細胞的結構破壞和功能損害。cTnT早期陽性率高，可反映心肌細胞的微小損傷，且與創傷評分及預后呈正相關[10-11]。
我們的研究結果顯示：重癥胸腹創傷后傷者入院時血清中CK-MB、cTnT即增高，同時，TNF-α、LPS在血中也顯著升高，二者之間存在著顯著的相關性，提示TNF-α、LPS參與了胸腹創傷后心肌細胞結構破壞和功能障礙的發生過程，其機制可能為：創傷、休克剌激機體大量合成、釋放多種應激激素、炎癥介質和以TNF-α為中心的前炎癥細胞因子，產生炎癥反應的“瀑布樣”級聯放大效應，有效循環血量顯著下降，胃腸黏膜缺血、缺氧，屏障防御功能受損，通透性增加，大量內毒素移位入血，形成腸源性內毒素血癥，LPS促進TNF-α、IL-6等釋放，放大炎癥反應，增加血管的通透性，嚴重者可形成毛細血管滲漏綜合征（capillary leak syndrome，CLS），導致循環中的血漿外滲，有效循環血量進一步減少，微循環障礙加重[12]；TNF-α、LPS直接作用于心肌細胞、血管內皮細胞，損傷生物膜，導致線粒體結構破壞和能量生成障礙，引發心肌細胞壞死或誘導心肌細胞凋亡，心功能出現不同程度的障礙。
因此，針對重癥胸腹損傷患者，急診搶救、治療時，除應加強對心肌細胞的保護性治療，同時還應加強對TNF-α、LPS的強化集束治療，抑制或減少它們的合成與釋放，保護胃腸道黏膜的屏障防御功能，減少LPS的吸收和TNF-α的活化，阻止炎癥反應的“瀑布樣”級聯放大效應，保護心肌細胞，改善心臟功能，提高重癥胸腹創傷患者的生存率。
