王洪霞(綜述),陳 兵(審校)
(天津醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院急診科,天津 300211)
膿毒癥是導(dǎo)致危重病的常見原因,美國的患病率為總?cè)丝诘?.3%,每年全球有超過1800例嚴(yán)重膿毒癥病例,且患者數(shù)目每年以1.5%速度遞增[1]。膿毒癥給個人、家庭、社會帶來了巨大的負(fù)擔(dān)。如何早期甄別高危人群、合理分配資源、適時使用有針對性的治療手段是危重癥領(lǐng)域所面臨的問題。因此,目前迫切需要特異性的生化標(biāo)志物用以準(zhǔn)確區(qū)分膿毒癥和其他危重狀況引起的嚴(yán)重炎性反應(yīng),對膿毒癥作出迅速準(zhǔn)確的診斷。
C反應(yīng)蛋白(C-reactive protein,CRP)可以與肺炎球菌的多聚糖片段C發(fā)生反應(yīng)并沉淀,其由5個亞單位通過非共價結(jié)構(gòu)組成穩(wěn)定的環(huán)形結(jié)構(gòu),能夠?qū)沟鞍姿庾饔茫?]。CRP 系急性時相蛋白,不僅能夠與細(xì)菌、真菌等微生物的多聚糖結(jié)合,而且可激活補(bǔ)體系統(tǒng),促進(jìn)噬菌作用。CRP由肝實質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生,正常人群水平在10 mg/L以下,感染發(fā)生后4~6 h即開始升高,36~50 h達(dá)高峰,峰值可達(dá)正常參考值的數(shù)百倍,感染消除后其水平急驟下降,1周內(nèi)可恢復(fù)至正常,而在病毒感染時無顯著升高,這為早期感染類型的鑒別提供了極其重要的依據(jù)。因此,作為相關(guān)的非特異性炎性標(biāo)志物被廣泛應(yīng)用。但CRP對膿毒癥的診斷價值差異較大。Castelli等[2]報道血漿水平>50 mg/L可資鑒別感染性炎癥和其他類型的炎癥。Póvoa等[3]認(rèn)為CRP最大日變異量>41 mg/L時可較好地預(yù)測感染是否發(fā)生,靈敏度為92.1%,特異度 72.4%。然而,Luzzani等[4]認(rèn)為CRP在膿毒癥的診斷價值并不高,其靈敏度為69%,特異度為61%。CRP值明顯升高可能提示嚴(yán)重膿毒癥,但不能較好區(qū)分膿毒癥的嚴(yán)重程度。其他炎癥性疾?。ㄈ鐭齻?、創(chuàng)傷、大手術(shù)、惡性腫瘤等)也可導(dǎo)致CRP明顯升高。
循環(huán)和組織中細(xì)胞因子水平增高是機(jī)體炎性反應(yīng)的表現(xiàn),細(xì)胞因子反應(yīng)迅速,測定簡單。白細(xì)胞介素(interleukin,IL)6是細(xì)胞因子的核心成員,于1980年被發(fā)現(xiàn),1986年被統(tǒng)一命名為IL-6,它是由212個氨基酸組成的多功能糖蛋白,主要由單核-巨噬細(xì)胞、T細(xì)胞和纖維母細(xì)胞合成,是機(jī)體感染后炎性反應(yīng)早期釋放的介質(zhì)[4]。一般認(rèn)為,膿毒癥時IL-6有重要的預(yù)測價值,盡管在膿毒癥中IL-6的病理、生理作用有爭議,但由于IL-6緩慢而穩(wěn)定的動力學(xué)特征,容易在血液標(biāo)本中被檢測,從而成為膿毒癥中一個重要的細(xì)胞因子生物標(biāo)志物。Santana Reyes等[5]研究顯示,IL-6水平在全身炎性反應(yīng)綜合征和膿毒癥之間的差別不大,診斷膿毒癥的靈敏度(67%)和特異度(65%)也不高。而Caini等[6]研究表明,膿毒癥患者血IL-6水平明顯增高,且膿毒癥的嚴(yán)重程度及預(yù)后與其增高幅度相關(guān),IL-6水平持續(xù)增高者多器官功能障礙綜合征的發(fā)生率和病死率明顯增加,如以25 ng/L為截斷值時,對膿毒癥有較高的診斷價值,其靈敏度為81.1%,特異度為78.9%。
降鈣素原(procalcitonin,PCT)是最近研究最多的一個標(biāo)志物,被許多學(xué)者認(rèn)為是最有前途的感染標(biāo)志物。PCT有116個氨基酸,相對分子質(zhì)量為14.5×103,由于細(xì)胞因子(腫瘤壞死因子 α、IL-6 或脂多糖)刺激使其在不同的細(xì)胞和組織中均有表達(dá),如神經(jīng)元、中性粒細(xì)胞、肝臟和腦細(xì)胞。感染后2 h即可在血漿中迅速檢測到,24~48 h分泌達(dá)高峰。PCT的正常參考值為<0.5 μg/L,嚴(yán)重感染時可升高2000倍,且感染嚴(yán)重程度與 PCT的增高幅度相關(guān)[7]。同CRP一樣,病毒感染并不引起 PCT增高。研究表明[2],膿毒癥時PCT明顯升高,并能很好地區(qū)分全身炎性反應(yīng)綜合征和膿毒癥,膿毒癥患者中血漿PCT的峰值出現(xiàn)在發(fā)病后1 d。這種動力學(xué)特性使得對膿毒癥的診斷價值比CRP要早24~48 h,同時證明PCT的最佳截斷值為0.47μg/L,在此截斷值上,其靈敏度、特異度分別為83%、81%。但也有部分研究者質(zhì)疑PCT對膿毒癥的診斷和預(yù)后的準(zhǔn)確性,認(rèn)為PCT并不與感染嚴(yán)重程度相一致。最近Tang等[8]就PCT對膿毒癥診斷價值進(jìn)行了薈萃分析,總結(jié)出PCT的診斷價值不高,平均靈敏度和特異度只有71%,受試者工作特征曲線下面積也只有0.78。因此,不建議廣泛應(yīng)用PCT作為危重患者感染的診斷標(biāo)準(zhǔn)。
膿毒癥早期常出現(xiàn)血流動力學(xué)改變和心臟功能障礙。尿鈉肽在調(diào)節(jié)血管內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定和液體量方面有重要作用,在促進(jìn)尿鈉增多和利尿方面充當(dāng)血管擴(kuò)張劑,對血管組織發(fā)揮抗細(xì)胞分裂作用。尿鈉肽作為促鈉排泄家族的成員,主要是由心臟對容量負(fù)荷誘導(dǎo)的心肌舒張反應(yīng)分泌。尿鈉肽的激素原由心肌細(xì)胞產(chǎn)生后可裂解為生物活性肽和N末端殘留物。當(dāng)心臟受到機(jī)械負(fù)荷和神經(jīng)介質(zhì)刺激時,尿鈉肽前體合成增加,尿鈉肽、B型尿鈉肽前體N末端共同釋放入血液循環(huán)中,而B型尿鈉肽前體N末端在血液循環(huán)中比尿鈉肽有更長的半衰期,這使得它具有更好的敏感性和特異性。Ueda等[9]研究證明,在膿毒性休克或嚴(yán)重膿毒癥患者血漿中尿鈉肽水平較正常對照組[(7.0 ±0.3)ng/L]明顯升高,膿毒性休克患者的峰值在入院第2天時達(dá)到(987±160)ng/L。Brueckmann等[10]在統(tǒng)計了57例膿毒癥患者的數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn),血漿B型尿鈉肽前體N末端水平在嚴(yán)重膿毒癥時可作為一個早期心功能障礙和心肌抑制有用的生物指標(biāo),如果截斷值定在3360 ng/L,其靈敏度為75%,特異度為90.2%。
腎上腺髓質(zhì)素(adrenomedullin,ADM)由52種氨酸肽組成,是一種最有效的血管擴(kuò)張因子,同時有調(diào)節(jié)免疫和代謝特性。ADM通過增加和調(diào)節(jié)補(bǔ)體活性而具有殺菌活力,因此膿毒癥時血清ADM水平通常升高。但對循環(huán)血中ADM釋放水平進(jìn)行測量較困難,因為它可迅速從循環(huán)中清除。此外,循環(huán)中的ADM被結(jié)合蛋白掩蓋,因此不能采用免疫測量分析法。通過翻譯加工,ADM起源于一個較大的前體肽,在該前體肽的加工期間產(chǎn)生了一些具有不同生物活性的肽類,稱為ADM前體中段。后者在血循環(huán)中更穩(wěn)定,可直接反映迅速減弱的ADM活性肽水平,這在膿毒性休克患者中得到驗證[11]。Christ-Crain等[12]研究了101例危重病患者和160例健康志愿者,發(fā)現(xiàn)危重住院患者中,從無感染發(fā)展到膿毒癥、嚴(yán)重膿毒癥和膿毒性休克,ADM前體中段有一個逐漸升高的過程。ADM前體中段在3.9 nmol/L時具有最佳的預(yù)測準(zhǔn)確性,在此截斷值上,靈敏度為83.3%,特異度為87.8%,這種預(yù)測的準(zhǔn)確性優(yōu)于CRP、PCT。
內(nèi)皮素1(endothelins1,ET-1)是由多種細(xì)胞合成、擁有21個氨基酸的血管活性肽。它通常由未受損的脈管系統(tǒng)和內(nèi)皮細(xì)胞合成,是到目前為止證實最有效的血管活性肽。在疾病狀態(tài)下,內(nèi)皮細(xì)胞損傷導(dǎo)致ET-1水平增加,這種肽也可由心肌細(xì)胞和心肌成纖維細(xì)胞合成。研究表明,血管痙攣、血管損傷、血管重塑、炎癥等與ET-1有關(guān)[13]。膿毒癥時,內(nèi)毒素和其他微生物產(chǎn)物釋放入血液中,刺激內(nèi)皮細(xì)胞增加ET-1的產(chǎn)生,導(dǎo)致局部血管收縮[14]。但因為ET-1的不穩(wěn)定性及與受體和蛋白的緊密結(jié)合,使對其測量較困難。ET-1來源于ET-1前體,后者具有較高的穩(wěn)定性,可作為間接評價ET-1釋放的可靠指標(biāo)[15]。
Bouchon等[16]于2000年鑒定出人體髓樣細(xì)胞觸發(fā)受體1(triggering receptor expressed on myeloid cells-1,TREM-1)是一個相對分子質(zhì)量為30×103的糖蛋白,屬于免疫球蛋白超家族,其編碼基因位于人染色體6p21.2。TREM-1選擇性地表達(dá)于中性粒細(xì)胞和部分單核細(xì)胞。2001年,Bouchon等[17]首次研究報道TREM-1作為介導(dǎo)膿毒性休克的關(guān)鍵介質(zhì)觸發(fā)并擴(kuò)大了炎性反應(yīng),顯示機(jī)體在細(xì)菌或真菌感染時中性粒細(xì)胞和單核-巨噬細(xì)胞表面表達(dá)TREM-1顯著增加,脫落入血即sREM-1。sTREM-1在血液中與未知的TREM-1配體結(jié)合,抑制了配體與細(xì)胞膜上TREM-1的結(jié)合,最終阻止了炎癥信號的轉(zhuǎn)導(dǎo)。這可能是TREM-1炎癥信號通路激活的調(diào)節(jié)方式之一。研究證明,在區(qū)分膿毒癥和非感染性炎癥時,sTREM-1是一個非常有意義的早期參數(shù)[18]。檢測血漿sTREM-1水平診斷膿毒癥和膿毒性休克均非常準(zhǔn)確,當(dāng)血漿sTREM-1水平高于60 ng/L時,比其他臨床和實驗室診斷指標(biāo)(如CRP、PCT等)更能準(zhǔn)確地預(yù)示感染和膿毒癥,其靈敏度和特異度分別為96%、89%,入院第1天血漿sTREM-1水平與膿毒癥嚴(yán)重程度相關(guān)[19]。Gibot等[20]進(jìn)一步對膿毒癥患者進(jìn)行連續(xù)的sTREM-1水平檢測發(fā)現(xiàn),死亡組患者入院第1天血漿sTREM-1水平明顯低于存活組,但隨著病程的發(fā)展,死亡者血漿sTREM-1水平保持穩(wěn)定甚至上升,而存活組的血漿sTREM-1水平進(jìn)行性下降。這表明sTREM-1不僅是診斷感染和膿毒癥的早期指標(biāo),而且血漿sTREM-1水平的變化趨勢可以預(yù)示膿毒癥患者的預(yù)后。
膿毒癥、嚴(yán)重膿毒癥和膿毒性休克是反映機(jī)體內(nèi)一系列病理生理改變及臨床病情嚴(yán)重程度變化的動態(tài)過程。早期積極干預(yù)其發(fā)生、發(fā)展有助于并發(fā)癥的防治。目前膿毒癥的早期準(zhǔn)確診斷及與非感染性全身炎性反應(yīng)綜合征的區(qū)別,仍是臨床醫(yī)師所面對的難題,盡管有多個感染的生化標(biāo)志物,但尚無特別理想的。
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