余 鋒,李潔垚,王川江,徐 昉
(1.重慶市長壽區(qū)人民醫(yī)院重癥醫(yī)學科,重慶 401220;2.海南醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院重癥醫(yī)學科,海南 ???570100;3.重慶醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院重癥醫(yī)學科,重慶 400016)
重癥急性胰腺炎(severe acute pancreatitis,SAP)是由多種病因所致胰酶激活從而引起胰腺組織自身消化、水腫、出血甚至壞死的一種炎癥反應,是重癥醫(yī)學常見疾病,病情兇險,具有較高的病死率[1],其危重機制與胰腺壞死、腸道菌群易位、感染繼發(fā)膿毒癥并進一步發(fā)展形成膿毒性休克和多器官功能衰竭綜合征(MODS)密切相關(guān)[2]。肺是SAP患者MODS早期最常累及的器官,進而引發(fā)ARDS也是導致重癥胰腺炎患者早期死亡的獨立因素[3];有研究證實膿毒癥相關(guān)性ARDS與非膿毒癥相關(guān)性ARDS患者相比,膿毒癥相關(guān)性ARDS患者的氧合指數(shù)(PaO2/FiO2)降低,肺損傷恢復的時間更長,機械通氣的脫機成功率更低,拔管率更低,28 d和60 d的死亡率明顯升高(分別為31.1%和16.3%,38.2%和22.6%)[4]。由此可見,SAP并發(fā)膿毒癥患者將導致更嚴重ARDS和臨床預后,因而及早對SAP、膿毒癥并發(fā)ARDS患者進行干預治療,是提高其療效,改善其預后的關(guān)鍵。
新近研究證實,失控性炎癥反應是重癥急性胰腺炎、膿毒癥導致ARDS的中心環(huán)節(jié),平衡炎癥反應、協(xié)調(diào)促炎因子和抑炎因子的相互作用成為近年來SAP、膿毒癥并發(fā)ARDS的防治研究的熱點[5,6],已有研究發(fā)現(xiàn),清除某些炎癥介質(zhì)、協(xié)調(diào)抑炎因子的釋放能有效改善全身炎癥反應、降低ARDS患者的死亡率[7]。白細胞介素?33(IL?33)是IL?1家族的新成員,是SAP、膿毒癥并發(fā)ARDS失控性炎癥反應的核心促炎因子,因此中和IL?33可以有效阻斷全身炎癥反應,降低促炎因子的釋放,減輕肺損傷[8,9]。傳統(tǒng)醫(yī)學認為SAP發(fā)病機制為濕蘊、血瘀、腑閉氣滯等,生大黃可以起到攻下瀉火、蕩滌腸胃、清熱解毒的功效[10],生大黃是中藥治療SAP中重要的組成部分?,F(xiàn)代藥理學研究表明,生大黃是蒽醌苷類衍生物(大黃酚、大黃素、大黃酸)和鞣酸所組成的中成藥,可改善腸道血流灌注、殺滅微生物、調(diào)節(jié)炎癥介質(zhì)級聯(lián)效應、抑制過度炎癥反應、刺激腸道分泌和增強腸道蠕動,起到治療SAP及保護腸道黏膜屏障的作用[11]。盡管生大黃灌腸在我國治療SAP、調(diào)節(jié)機體炎癥失衡中取得了相當進展,但在治療SAP并發(fā)膿毒癥所導致的ARDS中還未見報道,本研究旨在探討生大黃灌腸對炎癥因子以及IL?33表達調(diào)控及其對SAP并發(fā)膿毒癥導致ARDS預后的影響,為生大黃對SAP及其嚴重并發(fā)癥的臨床治療提供新的作用機制。
SAP患者均于發(fā)病后24 h內(nèi)入院且合并有輕?中度ARDS,均采用無創(chuàng)正壓通氣治療,以是否并發(fā)膿毒癥為納入分組標準。收集2016年6月~2018年12月重慶醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院重癥醫(yī)學科收治的SAP并發(fā)ARDS患者39例,分為SAP并發(fā)ARDS膿毒癥組(膿毒癥組)19例和SAP并發(fā)ARDS非膿毒癥組(非膿毒癥組)20例,兩組性別、年齡以及胰腺炎的嚴重程度比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),而各項炎癥反應指標WBC、體溫、PCT、心率以及呼吸頻率差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01),ARDS嚴重程度PaO2/FiO2差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。
以2013年中國急性胰腺炎(acute pancreatitis,AP)診治指南作為診斷標準[12]。AP診斷標準:臨床上符合以下3項特征中的2項:(1)與AP符合的腹痛癥狀(急性、突發(fā)、持續(xù)、劇烈的上腹部疼痛,常向背部放射);(2)血清淀粉酶和(或)脂肪酶活性≥3倍正常上限值;(3)增強CT/MRI或腹部超聲呈AP影像學改變。SAP:符合AP診斷標準,加上伴有持續(xù)性(>48 h)臟器功能障礙(單器官或多器官)。并使用急性胰腺炎嚴重程度床邊指數(shù)(BISAP)評估其嚴重程度。以2012年ARDS柏林定義作為AR?DS診斷標準[13]:(1)起病時間:已知臨床發(fā)病或呼吸癥狀新發(fā)或加重后1周內(nèi);(2)X線或CT掃描示雙肺致密影,并且胸腔積液、肺葉/肺塌陷或結(jié)節(jié)不能完全解釋;(3)無法用心力衰竭或體液超負荷完全解釋的呼吸衰竭;(4)氧合狀態(tài):輕度:PEEP或CPAP≥5 cmH2O時,200 mmHg≤PaO2/FiO2≤300 mmHg;中 度:PEEP≥5 cmH2O時,100 mmHg≤PaO2/FiO2≤200 mmHg;重 度:PEEP≥5 cmH2O時,PaO2≤100 mmHg。
符合SAP診斷標準,符合ARDS診斷標準,BISAP>3分;選取輕度?中度采取無創(chuàng)正壓通氣的ARDS患者;符合膿毒癥診斷標準,SIRS診斷標準的任意2項[(1)體溫>38℃或<36℃;(2)心率>90次/min;(3)呼吸>20次/min或PaCO2<32 mmHg;(4)WBC>12×109/L或<4×109/L或不成熟粒細胞>10%]和qSOFA≥2分為膿毒癥組納入標準。
在過去24 h內(nèi)進行大量輸血或血液濾過的患者,接受免疫抑制或免疫增強治療的患者,或慢性肺病患者排除在外。以2016年拯救膿毒癥運動作為膿毒癥診斷標準:對感染的宿主反應失調(diào)導致危及生命的器官功能損害,以SIRS和qSOFA為臨床納入標準。
患者均按照2013年中國急性胰腺炎診治指南進行治療,除常規(guī)給予禁食、胃腸減壓、限制性液體復蘇、使用生長抑素、抗生素以及維持水、電解質(zhì)、酸堿平衡外,加用生大黃3 g/kg體重,水200 mL,加熱至37~38℃后過濾去渣取汁,進行高位保留灌腸15 min以上,每日2次,共7 d[14]。
患者于入院第1、3、7天空腹抽取靜脈血3 mL,肝素抗凝,離心后取血清冷凍于?80℃冰箱保存?zhèn)溆茫捎胠nfinite M 200系列酶聯(lián)免疫檢測儀,酶聯(lián)免疫 檢 測 方 法(enzyme?linked immunosorbent assay,ELISA)測定IL?33的水平;于入院1、3、7 d空腹抽取靜脈血送重慶醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院臨床分子檢測中心檢測相關(guān)細胞因子(TNF?α,IL?1,IL?6,IL?8)并記錄相關(guān)炎性指標變化。
所有數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0統(tǒng)計學軟件進行分析處理,數(shù)據(jù)以均數(shù)±標準差(±s)表示。兩組間炎癥因子變化的比較采用重復測量方差分析,兩組入院時一般情況、失控性炎癥和IL?33表達的療效對比采用t檢驗/χ2檢驗;非雙變量正態(tài)分布資料相關(guān)采用Spearman秩和相關(guān)分析。檢驗水準α=0.05。
經(jīng)生大黃灌腸治療后第3天,兩組胰腺炎嚴重程度評分(BISAP評分)、全身炎癥反應指標WBC、PCT、心率、呼吸頻率以及氧合指數(shù)較第1天均有改善,但兩組BISAP評分、心率和呼吸頻率指標比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05);兩組WBC、PCT及氧合指數(shù)比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);提示膿毒癥組各炎癥反應以及ARDS嚴重程度較非膿毒癥組更嚴重。在經(jīng)生大黃灌腸治療后第7天,兩組BISAP評分、全身炎癥反應指標WBC、PCT、心率、呼吸頻率以及氧合指數(shù)較第1天均有明顯改善,且兩組BISAP評分、炎癥指標WBC、PCT、心率以及呼吸頻率明顯恢復,
氧合指數(shù)明顯改善,兩組差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表1。
表1 兩組經(jīng)生大黃灌腸治療后臨床指標變化(±s)Tab 1 Changes of clinical indicators in the two groups after enema treatment with raw rhubarb(±s)
表1 兩組經(jīng)生大黃灌腸治療后臨床指標變化(±s)Tab 1 Changes of clinical indicators in the two groups after enema treatment with raw rhubarb(±s)
指標時間 非膿毒癥組(n=20)膿毒癥組(n=19)t P BISAP評分WBC(×109)PaO2/FiO2 PCT(ng/mL)心率(次/min)呼吸(次/min)第1天第3天第7天第1天第3天第7天第1天第3天第7天第1天第3天第7天第1天第3天第7天第1天第3天第7天6.81±1.71 3.62±0.81 2.43±0.42 6.27±1.56 6.93±2.01 7.42±2.12 248.53±29.64 323.25±41.56 322.24±28.99 0.08±0.02 0.06±0.01 0.06±0.01 83.85±9.01 73.91±8.56 84.71±10.01 17.39±2.34 15.72±2.39 17.15±2.02 6.93±1.94 3.41±0.94 2.52±0.29 14.23±2.95 11.14±2.16 6.97±2.25 164.08±21.05 235.79±30.43 326.08±35.56 3.62±2.04 2.04±1.09 0.06±0.02 104.02±8.89 80.37±12.15 90.46±10.03 26.81±2.44 16.85±2.57 18.70±3.23 0.33 0.47 0.66 11.37 7.04 0.65 13.41 9.11 0.15 7.80 8.11 0.97 8.04 1.77 1.97 11.02 1.45 1.89 0.75 0.65 0.52 0.00 0.00 0.52 0.00 0.00 0.88 0.00 0.00 0.34 0.00 0.09 0.07 0.00 0.16 0.08
經(jīng)生大黃灌腸治療后3 d,兩組血清中IL?33濃度較第1天均下降,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);兩組IL?33濃度比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),提示IL?33在膿毒癥組表達更高,但經(jīng)治療后第7天,兩組血清中IL?33的濃度明顯下降,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),且兩組之間比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表2。
表2 兩組經(jīng)生大黃灌腸治療后IL?33的濃度變化(pg/mL,±s)Tab 2 The concentration of IL?33 in the two groups after en?ema treatment with raw rhubarb(pg/mL,±s)
表2 兩組經(jīng)生大黃灌腸治療后IL?33的濃度變化(pg/mL,±s)Tab 2 The concentration of IL?33 in the two groups after en?ema treatment with raw rhubarb(pg/mL,±s)
組別非膿毒癥組膿毒癥組n 20 19 t P第1天28.33±5.22 46.32±7.82 8.87 0.00第3天11.97±3.45 31.61±5.77 11.67 0.00第7天4.16±1.82 5.69±1.91 1.85 0.08
經(jīng)生大黃灌腸治療后第3天,兩組各細胞因子TNF?α、IL?1、IL?6以及IL?8變化較第1天均有改善,組間比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);提示膿毒癥組各細胞因子濃度更高。在經(jīng)生大黃灌腸治療后第7天,兩組各細胞因子變化濃度較第1天均有明顯改善,且兩組細胞因子明顯恢復,治療后差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表3。
表3 兩組經(jīng)生大黃灌腸治療后細胞因子濃度變化(±s)Tab 3 Changes of cytokine concentration in the two groups of patients after treatment with raw rhubarb enema(±s)
表3 兩組經(jīng)生大黃灌腸治療后細胞因子濃度變化(±s)Tab 3 Changes of cytokine concentration in the two groups of patients after treatment with raw rhubarb enema(±s)
指標 非膿毒癥組(n=20)膿毒癥組(n=19)t P TNF?α IL?1 IL?6 IL?8時間第1天第3天第7天第1天第3天第7天第1天第3天第7天第1天第3天第7天47.82±9.83 30.88±9.18 7.20±3.21 19.99±7.98 11.27±4.84 5.53±1.79 455.37±133.14 249.02±85.95 53.31±11.15 56.64±9.88 36.17±9.48 15.18±6.19 266.78±72.89 122.56±52.06 7.88±3.03 53.47±10.52 32.14±9.66 5.59±2.78 1 824.68±598.53 433.49±131.84 49.11±7.72 160.42±50.34 93.94±23.86 17.30±5.18 13.74 8.61 0.69 12.41 11.79 0.15 9.02 4.91 1.21 9.32 10.43 0.97 0.00 0.00 0.50 0.00 0.00 0.88 0.00 0.00 0.24 0.00 0.00 0.34
在患者入院時第1天,重癥急性胰腺炎合并ARDS非膿毒癥組和膿毒癥組患者血清中IL?33與TNF?α、IL?1、IL?6以及IL?8進行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),IL?33與上述細胞因子均成正相關(guān),r分別為:0.784 9、0.694 9、0.659 1、0.689 5,P均<0.001,兩組患者血清中IL?33與細胞因子的相關(guān)性分析見圖1。
圖1 兩組血清IL?33與TNF?α、IL?1、IL?6及IL?8的相關(guān)性分析Fig 1 Corr elation analysis of serum IL?33 and cytokines TNF?α,IL?1,IL?6 and IL?8 in the two gr oups of ser um
兩組經(jīng)生大黃灌腸治療后,第1天與第7天IL?33、TNF?α、IL?1、IL?6、IL?8、PaO2/FiO2等指標變化程度采用ΔIL?33、ΔTNF?α、ΔIL?1、ΔIL?6、ΔIL?8、ΔPaO2/FiO2表示,各項指標變化程度比較,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05),轉(zhuǎn)有創(chuàng)通氣率差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),提示生大黃灌腸在治療重癥急性胰腺炎并發(fā)ARDS膿毒癥患者中有明顯療效,見表4。
表4 兩組經(jīng)生大黃灌腸治療后各項指標變化程度(±s)Tab 4 The degree of changes in various indicators of the two groups after enema treatment with raw rhubarb(±s)
表4 兩組經(jīng)生大黃灌腸治療后各項指標變化程度(±s)Tab 4 The degree of changes in various indicators of the two groups after enema treatment with raw rhubarb(±s)
組別n ΔIL?33 ΔTNF?α ΔIL?1 ΔIL?6 ΔIL?8 ΔPaO2/FiO2轉(zhuǎn)有創(chuàng)通氣(n)非膿毒癥組膿毒癥組χ2/t P 20 19 24.16±5.63 41.63±7.86 8.05 0.00 40.63±9.33 258.90±72.18 13.42 0.00 14.46±7.57 47.87±11.85 10.55 0.00 402.06±134.86 1 775.57±598.31 10.01 0.00 41.46±11.64 143.12±51.98 8.53 0.00 73.71±40.42 162.01±43.23 6.61 0.00 1 2 0.52 0.42
SAP的發(fā)病機制尚不完全清楚,但胰腺的自身消化所引起的急性炎癥是目前公認的,盡管近年來限制性液體復蘇,血液凈化,超聲或CT引導下引流等治療措施的應用,但其病死率仍較高[15,16]。感染和SIRS的主要表現(xiàn)為膿毒癥,而感染和SIRS與SAP的發(fā)生、發(fā)展及預后的直接相關(guān),同樣膿毒癥至MODS也較常見,合并膿毒癥的SAP并發(fā)癥、病死率均有明顯上升[17]。近年研究認為,急性胰腺炎相關(guān)的感染與腸道細菌有關(guān),可能是由于細菌從腸道轉(zhuǎn)移到壞死區(qū)。細菌遷移可能是由于直接透壁遷移到腹腔或腹膜后,或通過淋巴或血源性擴散到胰腺[18]。既往臨床研究證實,大多數(shù)SAP患者糞便中的主要菌群發(fā)生顯著變化,這種菌群發(fā)生變化的胰腺炎,MODS和感染并發(fā)癥的發(fā)生率顯著增加,且與輕型胰腺炎相比,SAP患者腸桿菌、腸球菌等條件致病菌數(shù)量增加,而乳桿菌、雙歧桿菌等有益菌明顯減少[19]。而這些入血的腸桿菌細胞壁外膜的主要成分脂多糖(LPS)是SAP膿毒癥炎性反應過程中的關(guān)鍵介質(zhì)[20]。LPS與脂多糖結(jié)合蛋白結(jié)合,使單核巨噬細胞TOLL樣受體4(TLR4)發(fā)生改變,在跨膜和核內(nèi)蛋白參與下最終激活NF?κB等轉(zhuǎn)錄因子,合成分泌大量前炎性因子及負性炎癥因子,如TNF?α、IL?6等[21]。由于SAP患者可能出現(xiàn)腸道正常生態(tài)平衡紊亂、黏膜屏障通透性、阻塞性黃疸、腹腔壓力增加等因素均可促使腸道細菌易位,使機體分泌大量炎癥因子,進而引發(fā)膿毒癥[22]。TNF?α能直接損傷血管內(nèi)皮細胞,動員、聚集、趨化中性粒細胞,增強中性粒細胞的吞噬能力,促進溶酶體等其他炎性介質(zhì)的釋放,損傷腸道黏膜屏障,加重腸源性膿毒癥[23]。IL?6通過引起中性粒細胞脫顆粒,刺激C反應蛋白產(chǎn)生和釋放,增強細胞黏附分子?1的表達,從而在腸源性膿毒癥中加重炎性反應[24]。事實上,肺臟是SAP最先受累的胰腺外器官,膿毒癥也是ARDS肺外誘因最重要的一個,本研究發(fā)現(xiàn)在SAP以及膿毒癥雙重打擊下,患者的全身炎癥反應以及肺組織的損傷往往更加嚴重,氧合指數(shù)也更差,這些都可能導致SAP患者ICU住院時間延長,以及帶來更高的死亡率,然而目前對于SAP并發(fā)膿毒癥導致ARDS的治療還沒有相關(guān)研究報道。
IL?33是IL?1家族的新成員,是重要的促炎因子,在急性肺損傷中,特異性作用于單核巨噬細胞和血管內(nèi)皮細胞,合成和誘導IL?33。而IL?33大量分泌入血后,則可引起機體失控性炎癥反應,導致TNF?α、IL?6、IL?1等促炎因子釋放,被認為是在急性肺損傷中發(fā)揮機體促進失控性炎癥反應的靶點作 用[25]。阻 斷IL?33能 夠 有 效 抑 制TNF?α、IL?6、IL?1等炎癥因子的釋放,改善LPS誘導小鼠ARDS的嚴重程度[26]。祖國醫(yī)學本著六腑以通為用的基本理論,采用生大黃等瀉下藥物治療急性胰腺炎,已取得顯著的臨床治療效果,生大黃的有效藥物成分是大黃蒽醌,該成分通過直接刺激腸黏膜和奧爾巴赫神經(jīng)節(jié)而促進腸蠕動和導瀉,和經(jīng)典的膽堿能腸驅(qū)動劑新斯的明等不同,生大黃除了具有促進腸道蠕動、導瀉等作用以外,還具有改善全身炎癥反應的功能[27],有研究表明,大黃有調(diào)節(jié)免疫的作用,生大黃可以抑制NF?κB活化,調(diào)控炎癥因子產(chǎn)生,改善胰腺損傷和SIRS的進展[28]。此外,生大黃還可以改善血流動力學異常,而且可以通過調(diào)控Bax、caspase?3和Bcl?2的水平來減少胰腺和其他器官的細胞凋亡,減輕器官病理損傷[29],并且還可以調(diào)控細胞的Ca2+濃度,減輕鈣超載引起的組織損傷[30]。另外大黃中的有效成分大黃素對人體免疫調(diào)節(jié)有雙重作用,抑制優(yōu)勢分裂、促進人體脾細胞增殖,抑制T淋巴細胞增殖,從而減輕炎癥反應[31]。也有研究表明大黃素可以通過下調(diào)Foxp3、RORγt和TLR4的表達,恢復Treg/Th17平衡,減少促炎因子TNF?α、IL?6等多種因子釋放,從而降低SAP炎性反應[32]。本研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)生大黃灌腸治療后,兩組患者血清中IL?33及各細胞因子TNF?α、IL?1、IL?6、IL?8均較前下降,氧合指數(shù)明顯上升,且兩組血清中IL?33與TNF?α、IL?1、IL?6以 及IL?8均 成 正 相關(guān)。因此本研究證實給予SAP合并膿毒癥導致ARDS的患者生大黃灌腸能明顯改善IL?33這一“靶點”因子的濃度,降低促炎因子TNF?α、IL?1、IL?6及IL?8的水平,改善患者的氧合,達到治療的目的,雖然目前中藥治療SAP伴發(fā)膿毒癥導致的ARDS仍缺少證據(jù)級別更高的循證醫(yī)學依據(jù),其調(diào)節(jié)IL?33的機制仍然不清楚,但本研究證實,生大黃在改善SAP合并膿毒癥導致ARDS患者的療效比非膿毒癥組更明顯,這為后續(xù)深入開展中醫(yī)藥治療SAP合并膿毒癥并發(fā)ARDS的作用機理研究奠定堅實的基礎(chǔ)。