重癥急性胰腺炎合并膿毒癥與病原菌特征、凝血功能及微循環(huán)障礙的相關性研究

吳紅雪 王厚清 燕憲亮 許 鐵

急性胰腺炎(acute pancreatitis，AP)是多種病因導致胰酶異常激活，引起胰腺組織自身消化、水腫、出血甚至壞死的炎性反應。AP作為常見的急腹癥之一，約30%患者可進展為重癥急性胰腺炎(severe acute pancreatitis,SAP)，總體病死率較高，已經嚴重影響我國人民的身體健康及生活質量[1]。中華醫(yī)學會根據(jù)美國亞特蘭大修訂標準，并結合我國病情，將AP分為輕癥急性胰腺炎(mild acute pancreatitis，MAP)、中度重癥急性胰腺炎(moderately SAP，MSAP)和重癥急性胰腺炎(severe acute pancreatitis，SAP)[1，2]。

SAP常伴隨胰腺或胰周壞死，病死率高達30%[3]。在疾病發(fā)展過程往往并發(fā)全身炎癥反應綜合征(SIRS)，繼而導致膿毒癥、膿毒癥休克、多器官障礙綜合征(MODS)[4]。SAP早期可由于炎性細胞過度激活，炎性因子增多，使毛細血管通透性增加，內皮功能破壞，導致凝血功能障礙，最終導致微循環(huán)障礙[5]。另有研究表明，SAP膿毒癥的發(fā)生、發(fā)展與腸道細菌移位、炎性介質及細胞因子作用、微循環(huán)障礙、免疫抑制等因素有關[6]。因此，本研究主要探討SAP與病原菌特征、凝血功能及微循環(huán)改變的關系。

對象與方法

1.研究對象:回顧性收集2017年1月～2021年6月于徐州醫(yī)科大學附屬醫(yī)院急診ICU住院的SAP患者的病例資料，根據(jù)納入標準及排除標準，最終納入SAP患者120例，按膿毒癥的診斷標準分為膿毒癥組50例和非膿毒癥組70例[7]。

2.納入標準與排除標準:(1)納入標準[8]：①符合中華醫(yī)學會制定的SAP診治指南；②SAP作為主要診斷；③年齡為18～80歲；④入院前未進行抑酸抑酶補液等常規(guī)治療。(2)排除標準：①妊娠期、哺乳期女性；②發(fā)病前3個月內使用抗生素、激素等治療者；③伴有嚴重心臟、肝臟、腎臟功能異常、免疫缺陷及惡性腫瘤等疾??；④近期有重大手術、外傷感染史等。

3.方法:收集所有納入患者一般資料，包括年齡、性別、病因、合并癥、急性生理學和慢性健康評估(APACHE Ⅱ)及格拉斯哥昏迷評分(GCS評分)。將SAP患者的標本送至常規(guī)細菌培養(yǎng)，送檢標本來源于血液、痰液、深靜脈導管、胰腺周圍滲液等。來自同一患者或同一標本的病原體株數(shù)不做重復計數(shù)。并在患者入院24h內，于清晨抽取空腹靜脈血3ml，采用全自動血液分析儀(日本Sysmex公司)，分別檢測血常規(guī)、凝血功能，包括血小板(PLT)、血細胞比容(HCT)、凝血酶原時間(prothrombin time，PT)、活化部分凝血酶原時間(activated partial thromboplastin time，APTT)、纖維蛋白原(fibrinogen)與D-二聚體(D-Dimer，D-Di)；采用羅氏Cobas C701全自動生化分析儀(太原金域臨床檢驗有限公司)檢測生化指標，包括C反應蛋白(CRP)和降鈣素原(PCT)；采用酶聯(lián)免疫吸附法(美國Beckman Coulter公司)進行T細胞因子檢測，包括白細胞介素6(interleukin-6,IL-6)、白細胞介素8(interleukin-8,IL-8)、腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor,TNF-α)。抽取患者橈動脈或股動脈血0.5ml，采用血氣分析儀(美國Beckman Coulter公司)檢測乳酸水平。所有患者在常規(guī)治療2周后，按照相同方法重復檢測以上指標。

結 果

1.兩組患者基線資料比較:兩組患者的性別占比、病因及合并基礎疾病比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，膿毒癥組患者與非膿毒癥組患者比較，年齡及APACHEⅡ評分明顯偏高，GCS評分明顯偏低，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，詳見表1。

表1 兩組SAP患者基線資料比較

2.兩組患者病原菌分布情況:膿毒癥組50例患者共分離出130株致病菌，其中革蘭陰性菌占病原菌總數(shù)的80.77%(105/130),革蘭陽性菌占19.23%(25/130)；非膿毒癥組共分離出87株致病菌，其中革蘭陰性菌占病原菌總數(shù)的79.31%(69/87)，革蘭陽性菌占20.69%(18/87)，詳見表2。

表2 兩組患者病原菌分布情況

3.兩組患者24h內血液學指標比較:與SAP非膿毒癥組比較，膿毒癥組24h內指標CRP、PCT、IL-6、IL-8、TNF-α、乳酸、HCT及凝血功能指標(PT、APTT、D-Di、FIB)較非膿毒癥組均明顯升高(P<0.05)，PLT水平明顯降低(P<0.05)，詳見表3。

表3 兩組患者24h內血液學指標比較

4.兩組患者2周后血液學指標比較：與SAP非膿毒癥組比較，膿毒癥組患者2周后血液學指標CRP、PCT、IL-6、IL-8、TNF-α、HCT、及凝血功能指標(PT、APTT、D-Di、FIB)明顯升高(P<0.05)，PLT水平明顯降低(P<0.05)，但兩組患者的血乳酸水平比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，詳見表4。

表4 兩組患者2周后血液學指標比較

討 論

SAP是由少數(shù)AP患者的胰腺出現(xiàn)出血、壞死，繼發(fā)感染、腹膜炎甚至休克等進展而成的，病死率較高。SAP病程大致可以分為3期：①急性反應期：指發(fā)病2周內，可伴有休克、呼吸功能及腎功能障礙等并發(fā)癥；②全身感染期：發(fā)病2周至2個月，以全身感染為主要表現(xiàn)；③殘余感染期：發(fā)病2個月以后，主要表現(xiàn)為全身營養(yǎng)不良，存在后腹膜或者腹腔內的殘余膿腔，進一步繼發(fā)腹腔內的感染[8]。近年來隨著醫(yī)學技術的不斷發(fā)展，AP的診斷及治療效果方面也已得到顯著提高，但SAP繼發(fā)感染后的病死率仍然較高。而目前SAP的主要死亡原因是繼發(fā)感染所引起的多器官衰竭[9]。因此分析SAP合并膿毒癥的病原菌分布特點，探討其與凝血功能、微循環(huán)的關系對早期診斷及評估SAP患者的嚴重程度有深遠的意義。

SAP發(fā)作時，腸道細菌移位的發(fā)生(即腸道細菌或其內毒素穿過腸黏膜屏障進入腸系膜淋巴結和門脈系統(tǒng)，然后侵犯體循環(huán)及腸外器官)，引起腸外器官感染甚至損傷，繼發(fā)多器官功能衰竭，最終導致膿毒癥[10]。Li等[11]通過16SrDNA依賴性技術追蹤AP患者外周血細菌，結果發(fā)現(xiàn)患者外周血中存在多種腸道致病菌，其中主要是革蘭陰性菌，包括腸桿菌屬、假單胞菌屬等。在既往動物實驗和臨床研究中，在AP期間，血液播散、腸系膜淋巴結擴散、以及膽道或腹腔液可能是細菌從腸腔擴散至腸外器官的主要途徑。然而，Stefan等[12]通過小鼠實驗說明腸道細菌的移位可能主要是是通過腸系膜淋巴結擴散發(fā)生的，且細菌易位主要來源于小腸。本研究回顧性分析了120例SAP胰腺炎患者的病例資料，所有患者常規(guī)細菌培養(yǎng)的標本來源于血液、痰液、深靜脈導管、胰腺周圍滲液等。結果發(fā)現(xiàn)，SAP合并膿毒癥組50例患者中共分離出130株致病菌，其中以革蘭陰性菌為主(105株，80.77%),且腸桿菌屬及假單胞菌屬占比最高；革蘭陽性菌25株(19.23%)，且金黃色葡萄球菌占比最高(13.85%)。SAP非膿毒癥組共分離出87株致病菌，同樣以革蘭陰性菌為主(69株，79.31%)，而革蘭陽性菌占18株(20.69%)。這與上述研究結果較為一致。

AP是胰腺的一種急性炎性反應，主要是由于胰液中的各種酶被激活、炎性細胞浸潤以及胰腺組織壞死引起的。有研究表明，IL-6是機體嚴重損傷、感染、休克時導致多器官功能衰竭的重要啟動因子之一。然而，在AP急性期反應中，IL-6作為一種重要的炎性介質，它可以刺激CRP和PCT的產生[13]。IL-6水平在評估AP病情嚴重程度上有較高的敏感度和特異性，因此，在AP早期，IL-6水平會明顯升高，CRP和PCT水平也會隨之升高，且隨著病情加重，其升高水平也會逐漸增加。本研究顯示，SAP膿毒癥組患者血清IL-6、CRP及PCT水平均明顯高于非膿毒癥組(P<0.05)。IL-8主要由單核-吞噬細胞產生，其主要生物學活性是激活中性粒細胞，兩者接觸后中性粒細胞發(fā)生形態(tài)變化，定向游走至機體反應部位并釋放一系列產物，最終導致炎性反應。TNF-α是一種促炎細胞因子，作為一種炎性介質，其對機體炎性反應具有雙重作用：適量釋放時可提高機體對病原菌的清除力，促進組織修復，過量釋放對機體則產生強烈的毒性作用[14]。Gulcubuk等[15]得出結論，在SAP發(fā)生時，TNF-α水平明顯升高，且與SAP病情嚴重程度呈正相關。張寶安等[16]研究表明，TNF-α表達水平的變化可以早期反映胰腺功能受損，TNF-α上升又可以促進IL-8水平的升高，而IL-8的升高則提示病情已經進展到嚴重程度。本研究中，SAP膿毒癥組患者血清IL-8、TNF-α水平均明顯高于非膿毒癥組(P<0.05)。

近年來研究表明，有大量實驗證實了胰腺微循環(huán)障礙參與AP發(fā)生、發(fā)展的整個過程。血液流變學異常，如血液黏度增加、紅細胞聚集等，可造成胰腺局部微循環(huán)障礙，使胰腺由水腫向壞死性發(fā)展，從而促進AP形成。高立生等[17]研究表明，AP時血清中血小板活化因子(PAF)含量升高，且病情越重，PAF含量越高。PAF是一種內源性炎性介質，通過某些受體介導活化血小板，具有致血小板聚集、增加血管通透性的作用。而PLT的表面富含磷脂和糖蛋白，可為凝血過程提供良好的反應界面，因此血小板的激活是凝血形成的主要原因。王艷等[18]研究指出，SAP患者的PLT計數(shù)減少，持續(xù)降低則預后不佳，與胰腺炎病情嚴重程度有關。

本研究中SAP膿毒癥組患者PLT計數(shù)水平均明顯低于非膿毒癥組(P<0.05)。這與上述研究結果一致。血黏度代表了血液的摩擦力，使血液流變學改變，血黏度升高可增加胰腺微循環(huán)的阻力，組織血流速度減慢，導致器官灌注不足，造成胰腺組織缺血、缺氧、壞死。而血乳酸是機體在低氧情況下通過糖酵解途徑生成，其代謝途徑主要是在有氧條件下通過肝臟代謝，血乳酸濃度反映的是組織發(fā)生代謝現(xiàn)象，持續(xù)的乳酸升高與病死率有明顯的相關性，機體處于低氧、低灌注狀態(tài)時會引起乳酸清除率下降，動脈血中乳酸含量顯著升高。SAP膿毒癥組患者的血乳酸水平在發(fā)病24h內顯著高于非膿毒癥組(P<0.05)，但在2周后兩組患者的血乳酸水平比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。HCT是全血黏度的重要影響因素之一，HCT升高，提示血液處于高黏度狀態(tài)，容易形成血栓，影響胰腺微循環(huán)。SAP膿毒癥組患者的HCT水平顯著高于非膿毒癥組(P<0.05)。說明SAP并發(fā)膿毒癥患者更容易出現(xiàn)微循環(huán)障礙。

Hidehiro等[19]研究發(fā)現(xiàn),SAP患者胰腺壞死后的血漿中組織因子(TF)水平升高。而TF廣泛表達于各種組織，是外源性凝血途徑的啟動因子，其機制是TF與血漿中的鈣離子、Ⅶ因子共同形成復合物，通過一系列反應最終啟動外源性凝血途徑。而SAP患者的血管內皮細胞受損，膠原暴露，激活Ⅻ因子，通過級聯(lián)反應啟動內源性凝血途徑。而兩條凝血途徑的激活可導致血液呈高凝狀態(tài)、纖溶系統(tǒng)的激活以及出現(xiàn)微循環(huán)障礙[20]。凝血途徑被激活后，大量凝血因子被過度消耗，導致PT、APTT延長。其中PT代表外源性凝血途徑，APTT代表內源性凝血途徑。研究中可見膿毒癥組患者的PT、APTT均較非膿毒癥組延長(P<0.05)。FIB是一種由肝臟細胞合成和分泌的糖蛋白，是血漿中含量最多的凝血因子。FIB升高可以促進血小板的聚集，使血液呈高凝狀態(tài)，同時也是血栓的重要衡量指標。D-Di是纖維蛋白降解后的特異性產物，該值升高，說明體內存在高凝狀態(tài)繼發(fā)纖溶亢進。與非膿毒癥組比較，膿毒癥組患者在24h內及2周后的FIB、D-Di水平明顯升高(P<0.05)。說明SAP合并膿毒癥患者更容易出現(xiàn)凝血功能紊亂及微循環(huán)障礙，且預后更差。

綜上所述，SAP患者感染主要以革蘭陰性菌為主。炎性因子、凝血功能等血液學指標在SAP合并膿毒癥組患者中水平顯著升高，但血小板水平較之是降低的。且上述指標的變化可早期診斷SAP患者的嚴重程度，可為SAP患者的病情評估提供可靠的依據(jù)，從而有效地治療SAP。