顆粒體上皮蛋白前體在膿毒血癥中的變化及其與疾病嚴(yán)重程度的關(guān)系

儲珍玉，侯淼，黃芳，王俊，郝艷，黃堅，金鈞△

1蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科(江蘇蘇州 215000)； 2蘇州大學(xué)附屬兒童醫(yī)院心血管內(nèi)科(江蘇蘇州 215025)

膿毒血癥是由于感染引起的全身炎癥反應(yīng)綜合征[1]，國內(nèi)外報道顯示ICU中膿毒血癥患者比例約占40%，病死率高達(dá)30%～60%[2]。因此，探討早期反映膿毒血癥疾病嚴(yán)重程度的生物學(xué)標(biāo)志物，對指導(dǎo)膿毒血癥的診治并降低病死率有重要的臨床意義。研究表明，脂肪組織不僅可以作為機(jī)體的能量儲存器官，還可以通過分泌脂肪細(xì)胞因子，參與機(jī)體炎癥和免疫反應(yīng)的調(diào)節(jié)。近期的研究發(fā)現(xiàn)，膿毒血癥患者血清脂肪細(xì)胞因子脂聯(lián)素[3]、瘦素[4]水平均明顯變化，并可影響膿毒血癥患者的預(yù)后。因而，膿毒血癥患者中脂肪細(xì)胞因子的功能失調(diào)及其與膿毒血癥的關(guān)系正成為近期的研究熱點。顆粒體上皮蛋白前體(progranulin，PGRN) 是一種新的脂肪細(xì)胞因子，既往研究提示，PGRN有趨化作用，可以吸收單核細(xì)胞和單核細(xì)胞趨化蛋白1，并與免疫細(xì)胞生成的細(xì)胞因子共同參與急性或慢性炎癥反應(yīng)過程[5]。但是目前國內(nèi)外關(guān)于膿毒血癥患者PGRN水平的變化規(guī)律及其與疾病嚴(yán)重程度關(guān)系的研究十分有限。本研究擬探討膿毒血癥患者PGRN在膿毒血癥中的變化情況，并進(jìn)一步探討PGRN與膿毒血癥炎癥和疾病嚴(yán)重程度的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2017年6月至2017年12月入住蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院急診ICU符合SEPSIS 3會議膿毒血癥診斷標(biāo)準(zhǔn)[6]的患者41例為膿毒血癥組，其中男32例，女9例，并以20例健康志愿者作為對照組，兩組患者臨床資料見表1。排除標(biāo)準(zhǔn)：24 h內(nèi)死亡或轉(zhuǎn)出ICU患者；年齡<18歲，妊娠，人類免疫缺陷病毒/獲得性免疫缺乏綜合征(HIV/AIDS)，基礎(chǔ)疾病為血液系統(tǒng)疾病，入住ICU前6個月使用免疫抑制劑或接受細(xì)胞毒性治療，2型糖尿病，重度肥胖[體質(zhì)指數(shù)(BMI)>35 kg/m2]，嚴(yán)重代謝性疾病如甲狀腺功能亢進(jìn)、甲狀腺功能減退等患者；入ICU前6 h內(nèi)進(jìn)食者；自動出院要求終止治療者。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會通過，所有入選患者或授權(quán)人(當(dāng)本人無行為能力時)簽署知情同意書。

項目對照組(n=20)膿毒血癥組(n=41)P值年齡(年)61.34±13.3559.44±17.330.667性別(例)0.718 男1532 女59上機(jī)時間(d)7.30±8.78-住院時間(d)16.07±12.55-BMI(kg/m2)25.86±6.3224.33±4.450.273PCT(μg/L)1.34±0.2825.38±12.180.001CRP(μg/mL)4.11±1.0434.43±14.040.001TNF-α(pg/mL)3.12±0.7816.01±7.920.001APACHEⅡ18.93±8.73-SOFA10.81±3.87-

1.2 檢測指標(biāo)及方法 膿毒血癥患者分別在收住ICU當(dāng)天、治療3及7 d清晨空腹采集外周靜脈血，健康志愿者于空腹6 h后采集外周靜脈血，3 000g×10 min離心，分離血清。分別用于進(jìn)一步檢測。采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)血清檢測炎癥因子降鈣素原(procalcitonin，PCT)、C反應(yīng)蛋白(C-reactive protein，CRP)、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factorα，TNF-α)和PGRN的濃度，試劑盒由均由美國R&D公司提供。記錄患者生命體征等基本資料，并進(jìn)行急性生理學(xué)與慢性健康狀況評分系統(tǒng)Ⅱ(APACHE Ⅱ)、序貫器官衰竭評分(SOFA)，記錄機(jī)械通氣時間和住院時間。

2 結(jié)果

2.1 膿毒血癥患者血清PGRN濃度 膿毒血癥患者入ICU時血清PGRN濃度明顯低于對照組[(212.01±101.57)vs(432.11±67.44)ng/mL，P<0.001]，但治療3 d后PGRN血清濃度[(312.33±79.55)ng/mL]高于入院時水平(P<0.001)，治療7 d后PGRN水平[(378.12±57.43)ng/mL]高于入院3 d(P<0.001)及入院時水平(P<0.001)。男性患者與女性患者血清PGRN水平差異無統(tǒng)計學(xué)意義[(217.67±106.50)vs(190.56±81.91)ng/mL，P>0.05]。見圖1。

2.2 血清PGRN濃度與臨床資料的相關(guān)性比較 膿毒血癥患者入ICU時血清PGRN濃度與BMI呈正相關(guān)，與年齡無相關(guān)性。入ICU時血清PGRN濃度與CRP、PCT及TNF-α水平均呈負(fù)相關(guān)。見表2。

2.3 血清PGRN與膿毒癥嚴(yán)重程度的相關(guān)性 膿毒血癥患者入ICU當(dāng)天血清PGRN濃度與SOFA和APACHE Ⅱ評分均呈負(fù)相關(guān)，但與機(jī)械通氣時間、住院時間指標(biāo)無相關(guān)性。見表3。

3 討論

膿毒血癥是由細(xì)菌感染導(dǎo)致的系統(tǒng)性炎癥反應(yīng)綜合征，具有高發(fā)病率、高病死率的特點，是當(dāng)今重癥醫(yī)學(xué)所面臨的最大挑戰(zhàn)[7]。因此，尋找早期合適的膿毒血癥監(jiān)測指標(biāo)，以反映其炎癥程度及預(yù)后，對膿毒血癥的診療具有重要的臨床意義。近年來的研究表明脂肪細(xì)胞因子在膿毒血癥發(fā)病過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用[8]，這為膿毒血癥的檢測提供了新的思路。本研究發(fā)現(xiàn)膿毒血癥患者血清脂肪細(xì)胞因子PGRN水平較正常人群明顯降低，且PGRN水平與炎癥因子水平、膿毒血癥疾病嚴(yán)重程度呈負(fù)相關(guān)，提示脂肪細(xì)胞因子PGRN水平可作為判斷膿毒血癥患者炎癥程度和預(yù)后的新指標(biāo)。

A：膿毒血癥患者入ICU時血清PGRN與對照組比較；B：膿毒血癥患者入ICU時、治療3 d和治療7 d血清PGRN比較。與入院時比較*P<0.05

圖1膿毒血癥患者血清PGRN濃度

表2 血清PGRN與BMI、年齡和炎癥因子的相關(guān)性

表3 血清PGRN與膿毒癥嚴(yán)重程度、住院和機(jī)械通氣時間的相關(guān)性

PGRN是一種新的脂肪細(xì)胞因子，是由593個氨基酸構(gòu)成的生長因子類蛋白，分子量為68.5～90 kDa，其在脂肪細(xì)胞、免疫系統(tǒng)和神經(jīng)元細(xì)胞中廣泛表達(dá)，目前研究證實其在包括早期胚胎發(fā)生，傷口愈合、動脈粥樣硬化，肥胖和神經(jīng)退行性疾病中發(fā)揮重要作用[9]。既往動物實驗發(fā)現(xiàn)，PGRN基因敲除小鼠的巨噬細(xì)胞中，抗炎細(xì)胞因子白細(xì)胞介素-10水平明顯降低，而經(jīng)內(nèi)毒素注射干預(yù)后，PGRN基因敲除小鼠血清中炎癥細(xì)胞因子水平明顯高于野生型(WT)小鼠[10]，提示體內(nèi)PGRN的缺乏可能加劇炎癥的發(fā)生；而另一方面，重組PGRN(rPGRN)可抑制金黃色葡萄球菌感染小鼠肺部的細(xì)菌生長，并降低其肺損傷和死亡率[11]，說明PGRN是一種保護(hù)性蛋白，可發(fā)揮抗炎、抗感染的保護(hù)性作用。

本研究中膿毒血癥患者血清PGRN水平較正常人群明顯降低，說明機(jī)體在膿毒血癥感染后其保護(hù)反應(yīng)減弱，提示PGRN可能參與膿毒血癥的發(fā)展過程。既往臨床研究也發(fā)現(xiàn)了類似的研究結(jié)果，蕈樣真菌病患者其血清PGRN水平較正常人明顯減少，且其低表達(dá)與皮膚的反復(fù)感染有關(guān)[12]，支持PGRN對感染的具有保護(hù)作用。但是近期Zou等[11]發(fā)現(xiàn)社區(qū)獲得性肺炎患者血清PGRN水平較正常人增加，與本研究結(jié)果不一致。我們推測這種不一致，可能與本研究中研究對象的感染嚴(yán)重程度明顯較高有關(guān)，提示感染嚴(yán)重程度可能是影響循環(huán)中PGRN濃度的重要因素。

進(jìn)一步，我們發(fā)現(xiàn)隨著ICU的治療，入院3、7 d的血清PGRN水平較入院時逐漸上升。目前研究顯示，PGRN可通過PI3K和ERK/MARK途徑增加細(xì)胞增殖和遷移，進(jìn)而促進(jìn)炎癥反應(yīng)后的組織修復(fù)[13]；并且PGRN可通過促進(jìn)巨噬細(xì)胞募集在敗血癥期間在宿主防御中起重要作用[14]。因此隨著治療的進(jìn)展，膿毒癥患者PGRN水平逐步上升，說明機(jī)體抗炎、修復(fù)能力恢復(fù)，提示PGRN可作為膿毒血癥病程中抗炎和修復(fù)能力恢復(fù)的指標(biāo)。但目前有關(guān)感染性疾病中PGRN濃度變化趨勢的研究尚且十分有限，近期動物實驗發(fā)現(xiàn)，腸道感染小鼠發(fā)病內(nèi)其血清及腹腔灌洗液PGRN濃度隨病程時間逐步增高，且與死亡率負(fù)相關(guān)[14]，這與本研究的發(fā)現(xiàn)類似。但是PGRN在臨床感染性疾病中變化規(guī)律仍需要進(jìn)一步的大樣本臨床實驗證實。

已有研究顯示炎癥因子PCT增加可以提示感染的存在，尤其是在革蘭陰性桿菌引起的全身感染時，PCT水平可明顯升高[15]。CRP、TNF-α均是反映機(jī)體炎癥反應(yīng)及疾病嚴(yán)重程度的非特異性指標(biāo)[16]。本研究中PGRN水平與急性炎癥因子CRP、PCT及TNF-α均呈負(fù)相關(guān)[17]，而既往體外實驗也發(fā)現(xiàn)，PGRN可通過作為TNF-α受體的配體與TNF-α競爭性阻斷TNF-α的信號通路來發(fā)揮抗炎作用[18]，因此提示PGRN可能在通過降低促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生控制炎癥強(qiáng)度，從而在感染中發(fā)揮積極的保護(hù)作用。近期的臨床研究也類似發(fā)現(xiàn)，COPD患者血清PGRN水平與氣道分泌物中細(xì)菌負(fù)荷、中性粒細(xì)胞炎癥標(biāo)志物均呈負(fù)相關(guān)[19]，進(jìn)一步支持PGRN在對炎癥的負(fù)性控制作用。

進(jìn)一步，我們分析了PGRN濃度與膿毒血癥嚴(yán)重程度和預(yù)后指標(biāo)的相關(guān)性。SOFA評分和APACHE Ⅱ評分系統(tǒng)作為目前臨床上廣泛應(yīng)用的危重癥評分系統(tǒng)[20-21]，可以較為準(zhǔn)確地評價患者臟器功能障礙程度，預(yù)測患者死亡風(fēng)險，判斷重癥患者疾病危重程度，并為疾病嚴(yán)重性分級提供依據(jù)。SOFA評分和APACHE Ⅱ評分越高，病情越重，預(yù)后越差[22]。本研究中PGRN濃度與SOFA及APACHE Ⅱ評分均呈負(fù)相關(guān)，提示PGRN水平可能影響膿毒血癥的病情程度和預(yù)后，而血清PGRN絕對水平及變化趨勢可能對判斷疾病預(yù)后有一定提示意義。但是，本研究并沒有發(fā)現(xiàn)PGRN濃度與住院時間和機(jī)械通氣時間無關(guān)，可能與本研究樣本量相對較小有關(guān)。

綜上所述，本研究發(fā)現(xiàn)膿毒血癥患者血清PGRN水平明顯下降，且PGRN濃度與炎癥水平和疾病嚴(yán)重程度呈負(fù)相關(guān)，說明PGRN可能是膿毒血癥發(fā)病過程中的一種重要保護(hù)性應(yīng)答因子，其參與膿毒血癥的病理生理過程，并影響預(yù)后。因此，血清 PGRN可作為膿毒癥的監(jiān)測指標(biāo)，在危重醫(yī)學(xué)中具有監(jiān)測病情和預(yù)測預(yù)后的實用價值，但其復(fù)雜的作用機(jī)制及變化規(guī)律等問題有待進(jìn)一步研究。