引用本文: 秦燕明, 王鵬, 李政, 李勇. 多發傷患者血清中肌紅蛋白、肌酸激酶和相關炎性介質的表達及臨床意義. 中國呼吸與危重監護雜志, 2017, 16(1): 50-54. doi: 10.7507/1671-6205.201606035 復制
多發傷是由一種致病因素導致的兩處或兩處以上的解剖部位或臟器的損傷,并且其中至少一處損傷會危及患者生命。目前,創傷已被認為是危害人類生命健康的一個突出問題,有“發達社會疾病”之稱,已經成為青中年人群死亡的主要原因[1-2]。多發傷患者由于肌肉組織細胞的損傷,會引起肌紅蛋白(Mb)和肌酸激酶(CK)的釋放,而組織細胞的損傷常導致異常的炎性反應,大量炎性介質(IL-6、TNF-α 等)釋放引起過度炎癥反應[3],造成機體免疫抑制[4],而后期并發的膿毒血癥及多器官功能障礙綜合征(MODS)可嚴重影響患者預后[5]。多發傷患者體內炎性介質以及血清 Mb、CK 的變化在創傷中的作用已被人們所認識,但尚缺乏較為系統性的研究。本研究通過檢測多發傷患者血清 Mb、CK 及相關炎性介質的變化,探討其與患者預后的相關性和臨床意義。
1 資料與方法
1.1 臨床資料和分組
選取 2013 年 5 月至 2015 年 3 月收住江蘇省鎮江市第一人民醫院急診重癥監護室(EICU)的多發傷患者 56 例,年齡 18~67 歲,均為傷后 24 h 內入院治療。排除患者自身嚴重感染以及心、肝、腎等重要臟器功能不全者。所有入選患者均簽署知情同意書,并經醫院倫理委員會批準。依照損傷嚴重度評分(ISS),將多發傷患者分組:ISS<16 分為輕度創傷組(n=16),16 分≤ISS<25 分為中度創傷組(n=29),ISS≥25 分為重度創傷組(n=11)。依據 MODS 評判標準,將多發傷患者分為 MODS 組(n=13)和非 MODS 組(n=43)。此外,將無外傷史以及心腦血管疾病和外周血管病的門診健康體檢者 20 例作為健康對照組。各組一般情況見表 1。

1.2 檢測指標和方法
應用日立 HITACHI 7600 全自動生化分析儀檢測 Mb 和 CK,試劑均購自 DiaSys 公司。芬蘭 Thermo DENLEY DRAGON Wellscan MK 2 酶標儀檢測IL-6 和 TNF-α,抗體均購自美國 R&D 公司,嚴格按照儀器操作規程進行檢測。各研究組分別于傷后第 1、3、7、14 d 空腹采集外周靜脈血 5 ml,對照組采集空腹外周靜脈血 5 ml,均以3 500 r/min 離心 5 min。Mb 采用顆粒增強型免疫透射比濁法,CK 采用 IFCC 連續監測法,通過全自動生化分析儀獲得讀數;采用酶聯免疫吸附雙抗體夾心法測量 IL-6 和 TNF-α。
1.3 統計學方法
采用 SPSS 17.0 軟件對數據進行統計學分析,計量資料采用均數 ± 標準差( )表示,組間比較采用t 檢驗,以 α=0.05 為檢驗水準,P<0.05 為差異有統計學意義。對 MODS 發生的判斷比較用受試者工作特征(ROC)曲線分析,曲線下面積比較用Z 檢驗,P<0.05 為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 各創傷組血清中 4 種指標水平的動態變化
各創傷組患者血清 Mb、CK、IL-6 和 TNF-α 水平在傷后第 1 d 與對照組比較差異均具有統計學意義(P<0.05)。多發傷輕、中、重度創傷組患者血清 Mb、CK、IL-6 和 TNF-α 水平在傷后第 3 d 升至高峰,隨后呈現下降趨勢。三組間血清 Mb、CK、IL-6 和 TNF-α 水平在第 3 d 時與同組間不同時間段比較,差異有統計學意義(P<0.05)。重度創傷組血清 Mb、CK、IL-6 和 TNF-α 水平在傷后第 1 d 即明顯高于中度創傷組和輕度創傷組。結果見表 2。

2.2 MODS 組及非 MODS 組血清中 4 種指標的變化
MODS 組和非 MODS 組患者血清 Mb、CK、IL-6 和 TNF-α 水平在傷后第 1 d 明顯高于健康對照組,差異有統計學意義(P<0.05)。 MODS 組血清 Mb、CK、IL-6 和 TNF-α 水平在傷后第 1、3、7 d 與非 MODS 組比較,差異有統計學意義(P<0.05)。結果見表 3。

2.3 血清 Mb、IL-6 和 TNF-α 判斷 MODS 的價值
以患者發生 MODS 作為陽性指標定義為 1,分別繪制多發傷后 3 d 血清 Mb、IL-6 和 TNF-α 對 MODS 判斷的 ROC 曲線(圖 1)。Mb、IL-6 和 TNF-α 的 ROC 曲線下面積(AUC)分別為:0.527~0.817、0.641~0.890、0.197~0.544,其中以 IL-6 的 AUC 最大,對預后判斷有一定準確性。

2.4 三組患者生存率
輕度創傷組沒有患者死亡,中度創傷組患者 28 d 死亡人數為 3 例,重度創傷組 28 d 死亡人數為 6 例,三組病死率比較差異有統計學意義(P<0.01),三組患者生存曲線見圖 2。

3 討論
機體經受多發性創傷打擊后,可損傷組織細胞并激活免疫系統,從而釋放大量炎性介質[6]。而隨后并發的組織、器官缺血缺氧性改變及再灌注損傷,將引發機體出現過度的免疫炎癥反應,在臨床上即表現為全身炎性反應綜合征(SIRS)。大量研究表明 SIRS 導致的膿毒血癥乃至 MODS 是多發傷患者致死、致殘的主要原因。因此,尋找方便有效的檢測指標有利于多發傷患者的病情監測。
近年來,Mb 作為多發傷病情的監測指標已經被研究所證實[7-9]。多發傷患者均有骨骼肌的明顯損傷,而且多發傷涉及的損傷部位多,損傷嚴重,所以血清中 Mb 常明顯升高。 CK 是一類主要存在于心肌、骨骼肌以及腦組織中的胞漿和線粒體酶。在肌肉損傷的數小時內,CK 就明顯升高,在 1~3 d 達高峰,半衰期達 1.5 d,能較準確地反映肌肉受損的嚴重程度,是肌肉系統損傷最敏感的指標。多項研究顯示 CK 與 Mb 關系密切,兩者與創傷嚴重程度密切相關。患者傷后升高的 CK 與機體受損嚴重度以及急性腎功能衰竭的發生率和患者的病死率都密切相關[9-11]。本研究中, Mb 和 CK 在患者傷后即明顯上升,第 3 d 達到高峰,之后逐漸下降,在輕、中、重度創傷組患者第 3 d 血清中的表達差異有統計學意義,能夠反映患者創傷的嚴重程度。MODS 組血清 Mb 和 CK 在傷后第 1、3、7 d 與非 MODS 組比較差異有統計學意義,提示 Mb、CK 在多發傷后發生 MODS 的患者中明顯升高,對多發傷患者預測繼發性 MODS 有一定價值。研究表明 CK-Mb 水平可以預測多發傷患者生存率[12],我們研究結論與此類似,隨著多發傷程度加重,CK 水平逐漸增高,病死率也隨之上升。
處于炎癥反應中心位置的 TNF-α、IL-6 等促炎癥細胞因子,在炎癥反應發生早期其表達釋放均增加,而過度產生的炎癥因子是導致機體組織損傷的主要因素,同時創傷本身就是炎癥反應的過程,也可以導致上述炎癥因子的生成過多,加重組織損傷。TNF-α 被認為是誘導細胞反應的最初因子,具有廣泛的生物學效應。作為最重要的炎癥因子,TNF-α 在細胞和亞細胞水平上均能促發瀑布樣炎癥效應,進一步促進 IL-6、IL-1 等大量炎癥因子的誘導表達[13-14];此外,TNF-α 還可損傷血管內皮細胞導致毛細血管通透性增加,促進組織局部缺血的發生和血栓的形成。近年來研究發現 TNF-α 還能激活炎癥細胞,上調粘附分子并促進一氧化氮(NO)、氧自由基等有害物質釋放而加劇組織損傷,導致機體出現膿毒癥,并最終發生 MODS。IL-6 是由淋巴細胞和內皮細胞產生的促炎因子,能夠增強自然殺傷細胞的活力。但 IL-6 的持續釋放不僅會造成組織急性炎性反應,還會導致其他重要抗炎介質和細胞因子抑制劑的表達失控,具有放大炎性反應的作用[15-16]。IL-6 水平的增加與多發傷患者損傷程度和病死率密切相關[17]。本研究結果發現 TNF-α、IL-6 水平在創傷后明顯增高,且與創傷嚴重程度相關。有研究證實 TNF-α、IL-6 水平高低是老年髖骨骨折手術后病死率和并發癥發生的獨立危險預測因子[18]。本研究中 IL-6 和 TNF-α 判斷 MODS 的 AUC 分別為 0.641~0.890、0.197~0.544,其中以 IL-6的 AUC 較大,對預后判斷有一定準確性。運用血清 IL-6 和 TNF-α 的動態監測有利多發傷患者病情預后的監測。
綜上所述,多發傷時組織細胞損傷,大量炎性介質釋放引起過度炎癥反應,促炎因子與抗炎因子同時被激活出現免疫功能紊亂。Mb 和 CK 能夠準確反映多發傷患者肌肉損傷的嚴重程度,而炎性介質的檢測可以及時發現患者的免疫功能變化,為臨床治療提供參考。因此,聯合監測血清中 Mb、CK、IL-6 和 TNF-α 水平及其動態變化可為多發傷患者傷情判斷及 MODS 并發情況提供一定幫助。但本研究屬于回顧性觀察研究,研究結論存在一定偏倚性,需要大樣本的前瞻性研究對我們的試驗結論予以驗證。
多發傷是由一種致病因素導致的兩處或兩處以上的解剖部位或臟器的損傷,并且其中至少一處損傷會危及患者生命。目前,創傷已被認為是危害人類生命健康的一個突出問題,有“發達社會疾病”之稱,已經成為青中年人群死亡的主要原因[1-2]。多發傷患者由于肌肉組織細胞的損傷,會引起肌紅蛋白(Mb)和肌酸激酶(CK)的釋放,而組織細胞的損傷常導致異常的炎性反應,大量炎性介質(IL-6、TNF-α 等)釋放引起過度炎癥反應[3],造成機體免疫抑制[4],而后期并發的膿毒血癥及多器官功能障礙綜合征(MODS)可嚴重影響患者預后[5]。多發傷患者體內炎性介質以及血清 Mb、CK 的變化在創傷中的作用已被人們所認識,但尚缺乏較為系統性的研究。本研究通過檢測多發傷患者血清 Mb、CK 及相關炎性介質的變化,探討其與患者預后的相關性和臨床意義。
1 資料與方法
1.1 臨床資料和分組
選取 2013 年 5 月至 2015 年 3 月收住江蘇省鎮江市第一人民醫院急診重癥監護室(EICU)的多發傷患者 56 例,年齡 18~67 歲,均為傷后 24 h 內入院治療。排除患者自身嚴重感染以及心、肝、腎等重要臟器功能不全者。所有入選患者均簽署知情同意書,并經醫院倫理委員會批準。依照損傷嚴重度評分(ISS),將多發傷患者分組:ISS<16 分為輕度創傷組(n=16),16 分≤ISS<25 分為中度創傷組(n=29),ISS≥25 分為重度創傷組(n=11)。依據 MODS 評判標準,將多發傷患者分為 MODS 組(n=13)和非 MODS 組(n=43)。此外,將無外傷史以及心腦血管疾病和外周血管病的門診健康體檢者 20 例作為健康對照組。各組一般情況見表 1。

1.2 檢測指標和方法
應用日立 HITACHI 7600 全自動生化分析儀檢測 Mb 和 CK,試劑均購自 DiaSys 公司。芬蘭 Thermo DENLEY DRAGON Wellscan MK 2 酶標儀檢測IL-6 和 TNF-α,抗體均購自美國 R&D 公司,嚴格按照儀器操作規程進行檢測。各研究組分別于傷后第 1、3、7、14 d 空腹采集外周靜脈血 5 ml,對照組采集空腹外周靜脈血 5 ml,均以3 500 r/min 離心 5 min。Mb 采用顆粒增強型免疫透射比濁法,CK 采用 IFCC 連續監測法,通過全自動生化分析儀獲得讀數;采用酶聯免疫吸附雙抗體夾心法測量 IL-6 和 TNF-α。
1.3 統計學方法
采用 SPSS 17.0 軟件對數據進行統計學分析,計量資料采用均數 ± 標準差( )表示,組間比較采用t 檢驗,以 α=0.05 為檢驗水準,P<0.05 為差異有統計學意義。對 MODS 發生的判斷比較用受試者工作特征(ROC)曲線分析,曲線下面積比較用Z 檢驗,P<0.05 為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 各創傷組血清中 4 種指標水平的動態變化
各創傷組患者血清 Mb、CK、IL-6 和 TNF-α 水平在傷后第 1 d 與對照組比較差異均具有統計學意義(P<0.05)。多發傷輕、中、重度創傷組患者血清 Mb、CK、IL-6 和 TNF-α 水平在傷后第 3 d 升至高峰,隨后呈現下降趨勢。三組間血清 Mb、CK、IL-6 和 TNF-α 水平在第 3 d 時與同組間不同時間段比較,差異有統計學意義(P<0.05)。重度創傷組血清 Mb、CK、IL-6 和 TNF-α 水平在傷后第 1 d 即明顯高于中度創傷組和輕度創傷組。結果見表 2。

2.2 MODS 組及非 MODS 組血清中 4 種指標的變化
MODS 組和非 MODS 組患者血清 Mb、CK、IL-6 和 TNF-α 水平在傷后第 1 d 明顯高于健康對照組,差異有統計學意義(P<0.05)。 MODS 組血清 Mb、CK、IL-6 和 TNF-α 水平在傷后第 1、3、7 d 與非 MODS 組比較,差異有統計學意義(P<0.05)。結果見表 3。

2.3 血清 Mb、IL-6 和 TNF-α 判斷 MODS 的價值
以患者發生 MODS 作為陽性指標定義為 1,分別繪制多發傷后 3 d 血清 Mb、IL-6 和 TNF-α 對 MODS 判斷的 ROC 曲線(圖 1)。Mb、IL-6 和 TNF-α 的 ROC 曲線下面積(AUC)分別為:0.527~0.817、0.641~0.890、0.197~0.544,其中以 IL-6 的 AUC 最大,對預后判斷有一定準確性。

2.4 三組患者生存率
輕度創傷組沒有患者死亡,中度創傷組患者 28 d 死亡人數為 3 例,重度創傷組 28 d 死亡人數為 6 例,三組病死率比較差異有統計學意義(P<0.01),三組患者生存曲線見圖 2。

3 討論
機體經受多發性創傷打擊后,可損傷組織細胞并激活免疫系統,從而釋放大量炎性介質[6]。而隨后并發的組織、器官缺血缺氧性改變及再灌注損傷,將引發機體出現過度的免疫炎癥反應,在臨床上即表現為全身炎性反應綜合征(SIRS)。大量研究表明 SIRS 導致的膿毒血癥乃至 MODS 是多發傷患者致死、致殘的主要原因。因此,尋找方便有效的檢測指標有利于多發傷患者的病情監測。
近年來,Mb 作為多發傷病情的監測指標已經被研究所證實[7-9]。多發傷患者均有骨骼肌的明顯損傷,而且多發傷涉及的損傷部位多,損傷嚴重,所以血清中 Mb 常明顯升高。 CK 是一類主要存在于心肌、骨骼肌以及腦組織中的胞漿和線粒體酶。在肌肉損傷的數小時內,CK 就明顯升高,在 1~3 d 達高峰,半衰期達 1.5 d,能較準確地反映肌肉受損的嚴重程度,是肌肉系統損傷最敏感的指標。多項研究顯示 CK 與 Mb 關系密切,兩者與創傷嚴重程度密切相關。患者傷后升高的 CK 與機體受損嚴重度以及急性腎功能衰竭的發生率和患者的病死率都密切相關[9-11]。本研究中, Mb 和 CK 在患者傷后即明顯上升,第 3 d 達到高峰,之后逐漸下降,在輕、中、重度創傷組患者第 3 d 血清中的表達差異有統計學意義,能夠反映患者創傷的嚴重程度。MODS 組血清 Mb 和 CK 在傷后第 1、3、7 d 與非 MODS 組比較差異有統計學意義,提示 Mb、CK 在多發傷后發生 MODS 的患者中明顯升高,對多發傷患者預測繼發性 MODS 有一定價值。研究表明 CK-Mb 水平可以預測多發傷患者生存率[12],我們研究結論與此類似,隨著多發傷程度加重,CK 水平逐漸增高,病死率也隨之上升。
處于炎癥反應中心位置的 TNF-α、IL-6 等促炎癥細胞因子,在炎癥反應發生早期其表達釋放均增加,而過度產生的炎癥因子是導致機體組織損傷的主要因素,同時創傷本身就是炎癥反應的過程,也可以導致上述炎癥因子的生成過多,加重組織損傷。TNF-α 被認為是誘導細胞反應的最初因子,具有廣泛的生物學效應。作為最重要的炎癥因子,TNF-α 在細胞和亞細胞水平上均能促發瀑布樣炎癥效應,進一步促進 IL-6、IL-1 等大量炎癥因子的誘導表達[13-14];此外,TNF-α 還可損傷血管內皮細胞導致毛細血管通透性增加,促進組織局部缺血的發生和血栓的形成。近年來研究發現 TNF-α 還能激活炎癥細胞,上調粘附分子并促進一氧化氮(NO)、氧自由基等有害物質釋放而加劇組織損傷,導致機體出現膿毒癥,并最終發生 MODS。IL-6 是由淋巴細胞和內皮細胞產生的促炎因子,能夠增強自然殺傷細胞的活力。但 IL-6 的持續釋放不僅會造成組織急性炎性反應,還會導致其他重要抗炎介質和細胞因子抑制劑的表達失控,具有放大炎性反應的作用[15-16]。IL-6 水平的增加與多發傷患者損傷程度和病死率密切相關[17]。本研究結果發現 TNF-α、IL-6 水平在創傷后明顯增高,且與創傷嚴重程度相關。有研究證實 TNF-α、IL-6 水平高低是老年髖骨骨折手術后病死率和并發癥發生的獨立危險預測因子[18]。本研究中 IL-6 和 TNF-α 判斷 MODS 的 AUC 分別為 0.641~0.890、0.197~0.544,其中以 IL-6的 AUC 較大,對預后判斷有一定準確性。運用血清 IL-6 和 TNF-α 的動態監測有利多發傷患者病情預后的監測。
綜上所述,多發傷時組織細胞損傷,大量炎性介質釋放引起過度炎癥反應,促炎因子與抗炎因子同時被激活出現免疫功能紊亂。Mb 和 CK 能夠準確反映多發傷患者肌肉損傷的嚴重程度,而炎性介質的檢測可以及時發現患者的免疫功能變化,為臨床治療提供參考。因此,聯合監測血清中 Mb、CK、IL-6 和 TNF-α 水平及其動態變化可為多發傷患者傷情判斷及 MODS 并發情況提供一定幫助。但本研究屬于回顧性觀察研究,研究結論存在一定偏倚性,需要大樣本的前瞻性研究對我們的試驗結論予以驗證。