郭潤靜 郝東

濱州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科，濱州 256603

膿毒癥是臨床中常見的一種危重癥感染導(dǎo)致的多器官功能障礙綜合征，許多微生物例如：細(xì)菌、真菌、病毒、寄生蟲等以及創(chuàng)傷等感染因素都會引起膿毒癥，這也是臨床重癥醫(yī)學(xué)科患者死亡的主要原因之一，盡管現(xiàn)在抗生素利用和生命支持方面有了很大的改善，但膿毒癥患者的全球病死率仍高達(dá)30%～60%［1］。而免疫抑制是膿毒癥發(fā)生、發(fā)展中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，因此，了解膿毒癥中各項(xiàng)生物標(biāo)志物的變化，對于治療及判斷預(yù)后有很大益處，有研究表明可以通過生物標(biāo)志物變化預(yù)測膿毒癥炎性反應(yīng)程度及預(yù)后。本文將從以下幾項(xiàng)生物標(biāo)志物及其作用機(jī)制分別闡述它們在膿毒癥發(fā)生、發(fā)展中的作用。

促炎反應(yīng)標(biāo)志物

1、白細(xì)胞介素（IL）-6

當(dāng)人體發(fā)生感染或者受到損傷時(shí)，感染引起的病原體相關(guān)分子模式以及組織損傷產(chǎn)生的損傷相關(guān)分子模式，被巨噬細(xì)胞的Toll樣受體識別，產(chǎn)生促炎因子和趨化因子，促炎細(xì)胞因子作為膿毒癥高炎癥期的標(biāo)志物，如腫瘤壞死因子（TNF）、IL-1β、IL-6等是介導(dǎo)固有免疫系統(tǒng)對損傷或感染的最初反應(yīng)的細(xì)胞因子。TNF和IL-1β均激活內(nèi)皮細(xì)胞，吸引循環(huán)中的中性粒細(xì)胞到達(dá)該部位。它們還進(jìn)入血液循環(huán)，引起發(fā)熱及其他全身癥狀。而IL-6增強(qiáng)肝臟產(chǎn)生所謂的急性期反應(yīng)物，包括C反應(yīng)蛋白（CRP）等，刺激骨髓細(xì)胞活化，從而產(chǎn)生更多的中性粒細(xì)胞。IL-6對膿毒癥沒有特異性，所以其作為膿毒癥生物標(biāo)志物的主要作用似乎是預(yù)測性的，而不是診斷性的［2］。大量研究表明，膿毒癥患者IL-6水平與病死率及預(yù)后密切相關(guān)［3-5］。吳智慧等［6］提出血清IL-6水平對于膿毒癥的診斷與病情嚴(yán)重程度的評估有重要價(jià)值。胡婧等［7］提出外周血IL-6對新生兒膿毒癥診斷的靈敏度和特異度較高，有助于早期診斷新生兒膿毒癥。

2、趨化因子

趨化因子包括IL-8和單核細(xì)胞趨化蛋白-1（MCP-1）等，其中MCP-1由單個(gè)細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞和成纖維細(xì)胞分泌，是炎癥級聯(lián)反應(yīng)細(xì)胞的起始細(xì)胞因子，通過吸引單核細(xì)胞到損傷或感染部位來促進(jìn)炎癥，同時(shí)促進(jìn)IL-10的合成［2］。有文獻(xiàn)提出IL-8是用于診斷敗血癥［8］的趨化因子和MCP-1是用于預(yù)測膿毒癥病死率［9］的趨化因子，且MCP-1可能是膿毒癥從促炎階段發(fā)展到免疫抑制階段的關(guān)鍵因素。瞿云等［10］提出MCP-1與膿毒癥病情呈相關(guān)性且IL-10水平對預(yù)測膿毒癥28 d死亡風(fēng)險(xiǎn)具有較好的應(yīng)用價(jià)值。

3、降鈣素原（PCT）

PCT是甲狀腺濾泡旁細(xì)胞（甲狀腺C細(xì)胞）產(chǎn)生的降鈣素的前激素，來自于定位在第11號染色體上（11p15，4）的降鈣素基因相關(guān)肽Ⅰ（CALC-1）基因。正常狀態(tài)下甲狀腺C細(xì)胞中CALC-1基因可由鈣水平升高、糖皮質(zhì)激素、降鈣素基因相關(guān)肽、胰高血糖素、胃泌素或β-腎上腺素等因素刺激誘導(dǎo)，轉(zhuǎn)錄后在甲狀腺濾泡旁細(xì)胞粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)翻譯成PCT前體。PCT前體進(jìn)一步修飾生成116氨基酸的PCT，然而，在甲狀腺C細(xì)胞中形成的PCT全部轉(zhuǎn)化為降鈣素，沒有PCT被釋放到循環(huán)中，因此在健康人中PCT的水平很低［11］，當(dāng)人體發(fā)生感染時(shí)，PCT被釋放進(jìn)入循環(huán)中。而PCT主要通過2種途徑產(chǎn)生：由脂多糖或微生物的其他有毒代謝物誘導(dǎo)的直接途徑和由各種炎癥介質(zhì)如IL-6、TNF-α等介導(dǎo)的間接途徑［12］?，F(xiàn)如今PCT已被證明與細(xì)菌感染的嚴(yán)重程度有關(guān)，可用于膿毒癥早期檢測及預(yù)后判斷。周曉芬等［13］提出PCT作為診斷膿毒癥的早期指標(biāo)，診斷價(jià)值優(yōu)于CRP、IL-6。王皓等［14］提出PCT＞4.35μg/L時(shí)ICU老年肺部感染患者的死亡風(fēng)險(xiǎn)明顯增加。

4、CRP

CRP是機(jī)體感染或炎癥過程中產(chǎn)生的一種反應(yīng)性蛋白，是肝臟中由IL-6上調(diào)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)。CRP可以通過激活補(bǔ)體，結(jié)合微生物的磷脂成分，加強(qiáng)吞噬細(xì)胞的吞噬作用，從而清除入侵機(jī)體的病原微生物、損傷、壞死、凋亡的組織細(xì)胞。CRP不僅僅作為細(xì)菌感染的生物標(biāo)志物，Benzaquen等［15］發(fā)現(xiàn)CRP也可以作為動脈粥樣硬化及心血管疾病炎癥的生物標(biāo)志物，Allin和Nordestgaard［16］發(fā)現(xiàn)CRP在惡性腫瘤的診斷、預(yù)后、分類、分期中也有不可忽視的意義及作用，因而CRP作為膿毒癥生物標(biāo)志物的特異度較低，但是它的靈敏度較高，所以它通常被用于篩查早期發(fā)病的膿毒癥［17］。梅婉雯等［18］提出IL-6、PCT、CRP、乳酸（Lac）及四者聯(lián)合對膿毒癥病情評估具有較好的應(yīng)用價(jià)值。陸洋等［19］提出在急性生理和慢性健康狀況評分的基礎(chǔ)上加入CRP可以顯著提升對膿毒癥患者死亡風(fēng)險(xiǎn)和多器官衰竭風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測。

5、中性粒細(xì)胞CD64

CD64是一種高親和力Fc受體，與免疫球蛋白G結(jié)合。除了固有免疫反應(yīng)刺激吞噬作用外，CD64還參與適應(yīng)性免疫反應(yīng)刺激抗體介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用。當(dāng)人體受到病原體入侵時(shí)，CD64就會被微生物壁成分、補(bǔ)體分裂產(chǎn)物以及感染產(chǎn)生的促炎細(xì)胞因子，如干擾素-γ、IL-6、TNF-α和粒細(xì)胞集落刺激因子等激活，在4～6 h內(nèi)，其表達(dá)就會強(qiáng)烈上調(diào)，當(dāng)沒有這些刺激因素時(shí)，它將在48h內(nèi)大幅減少，并將在7d后恢復(fù)到正常的基線值［20-22］。有研究表明，中性粒細(xì)胞CD64是診斷細(xì)菌性膿毒癥和區(qū)分膿毒癥與非膿毒癥高度靈敏度和特異度的標(biāo)志物［23］，并且可以預(yù)測膿毒癥病死率［24］。鄒暉等［25］提出CD64指數(shù)是診斷膿毒癥有價(jià)值的生物標(biāo)志物。

6、可溶性髓樣細(xì)胞觸發(fā)受體-1（soluble triggering receptor expressed on myeloid cell-1，sTREM-1）

sTREM-1是一個(gè)表達(dá)于中性粒細(xì)胞、成熟的單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞表面受體分子，當(dāng)人體受到感染時(shí)，細(xì)胞表面的sTREM-1表達(dá)，激發(fā)炎癥因子的產(chǎn)生。sTREM-1的激活導(dǎo)致銜接蛋白DAP12磷酸化［26-27］，促進(jìn)酪氨酸激酶的激活［28］，從而產(chǎn)生細(xì)胞因子和趨化因子［27-28］。促炎因子例如TNF-α、粒細(xì)胞因子、巨噬細(xì)胞因子分泌，產(chǎn)生生理效應(yīng)，釋放大量的氧自由基，引發(fā)病理損傷，并且TNF-α?xí)龠M(jìn)sTREM-1表達(dá)，從而進(jìn)一步擴(kuò)大炎性反應(yīng)。目前sTREM-1的配體尚不清楚，只鑒定出高遷移率組框1［29］、細(xì)胞外肌動蛋白［30］和肽聚糖識別蛋白1［31］，而sTREM-1配體的性質(zhì)和sTREM-1信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的機(jī)制尚未深入研究。有研究表明sTREM-1對膿毒癥的診斷及預(yù)后具有良好的靈敏性 和 特 異 性［32］。張 洪 齊 等［33］的meta分 析 中 提 出 血 漿sTREM-1對診斷成人膿毒癥患者具有中度診斷價(jià)值。

7、肝素結(jié)合蛋白（heparin binding protein，HBP）

HBP是從中性粒細(xì)胞中釋放一種炎癥標(biāo)志物，當(dāng)入侵病原體的成分與模式識別受體結(jié)合時(shí)，感染部位釋放出趨化因子。這些趨化因子如IL-8激活中性粒細(xì)胞，導(dǎo)致HBP釋放［34］。它能改變內(nèi)皮細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)，誘導(dǎo)細(xì)胞間連接的解體，增強(qiáng)中性粒細(xì)胞通過內(nèi)皮細(xì)胞屏障的能力，從而導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞通透性增加［35］和組織水腫，并且使血管屏障功能失調(diào)和加重細(xì)胞炎性反應(yīng)，從而導(dǎo)致器官功能紊亂。HBP在嚴(yán)重細(xì)菌感染的病理生理學(xué)中起著重要作用，因此是一種潛在的診斷標(biāo)志物和治療膿毒癥的靶點(diǎn)。Bentzer等［36］表明HBP可作為預(yù)測膿毒癥器官功能障礙的潛在生物標(biāo)志物。劉藝等［37］提出HBP聯(lián)合序貫器官衰竭評分對老年膿毒癥患者發(fā)生膿毒性休克及死亡風(fēng)險(xiǎn)有較好的早期預(yù)測價(jià)值。

器官功能障礙標(biāo)志物

1、血管生成素（Ang）-1、Ang-2和酪氨酸激酶2（Tie-2）

Ang-1可以促進(jìn)血管穩(wěn)定、維持細(xì)胞靜止?fàn)顟B(tài)，Ang-1與Tie-2的結(jié)合介導(dǎo)快速受體自身磷酸化，促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞遷移和存活。Ang-1介導(dǎo)的Tie-2磷酸化信號主要通過蛋白激酶B（PKB）-Akt途徑轉(zhuǎn)導(dǎo)生存信號。Akt信號導(dǎo)致叉頭轉(zhuǎn)錄因子FKHR-1失活，而叉頭轉(zhuǎn)錄因子FKHR-1又是Ang-2表達(dá)的有效誘導(dǎo)劑，并阻止Ang-2分泌。因此，Ang-1介導(dǎo)的PKB-Akt信號直接抑制內(nèi)皮細(xì)胞凋亡，并通過抑制Ang-2的表達(dá)和分泌阻止內(nèi)皮細(xì)胞的激活。Ang-2可抑制Ang-1-Tie-2信號傳導(dǎo)，從而拮抗Ang-1的功能。它們共同抗凋亡并維持靜息內(nèi)皮的靜態(tài)狀態(tài)［38］。在膿毒癥中Ang-2表達(dá)增強(qiáng)和Ang-1表達(dá)抑制阻斷Tie-2受體，并使毛細(xì)血管完整性受損、增加血管通透性，從而引起血管滲漏［39］，從而引起器官功能障礙和衰竭，因此三者在膿毒癥中亦發(fā)揮重要作用。王凱旋等［40］研究顯示動態(tài)監(jiān)測血清Ang-2水平，對于早期評估膿毒癥患兒嚴(yán)重程度及其預(yù)后具有重要價(jià)值。

2、血Lac

Lac是葡萄糖糖酵解的產(chǎn)物，葡萄糖無氧酵解生成丙酮酸，然后轉(zhuǎn)化為Lac，當(dāng)機(jī)體處于缺氧狀態(tài)時(shí)，線粒體中發(fā)生的三羧酸循環(huán)無法進(jìn)行，從而導(dǎo)致Lac堆積。膿毒癥患者的紅細(xì)胞（缺乏線粒體）和一些糖酵解率高的組織不斷產(chǎn)生Lac，而Lac的代謝主要依賴于肝臟及腎臟，當(dāng)膿毒癥患者出現(xiàn)肝、腎器官功能障礙時(shí)，Lac清除率將會降低，從而加劇組織灌注減少導(dǎo)致的器官缺氧。李育梅等［41］研究提出重癥膿毒癥患兒Lac對膿毒癥病情的預(yù)后有積極的反映價(jià)值（r=0.793，P＜0.05）。王義等［42］的關(guān)于膿毒癥患兒預(yù)后的回顧性研究中提出Lac是影響膿毒癥患兒預(yù)后的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。伊孫邦等［43］的研究提出24～48 h Lac水平對膿毒癥患者院內(nèi)死亡可能具有更好的預(yù)測價(jià)值。

以上是對膿毒癥中的生物標(biāo)志物及其在臨床發(fā)展中的地位進(jìn)行了簡要回顧，我們不難發(fā)現(xiàn)膿毒癥疾病本身具有復(fù)雜性，而感染的患者又有多樣性，這對我們?yōu)榕R床工作中治療膿毒癥增加了難度，因此將上述生物標(biāo)志物用于膿毒癥診斷、治療及預(yù)后判斷，早期識別膿毒癥生物標(biāo)志物的變化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、診斷膿毒癥，更有助于我們“攻克”膿毒癥，但是由于現(xiàn)在技術(shù)限制，我們還未發(fā)現(xiàn)單一的診斷膿毒癥的生物標(biāo)志物，因此未來，我們需要更多的研究來完善膿毒癥的診斷和治療。