魯 帆 楊 剛 盧 波

(湖北省荊門市第二人民醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科，湖北省荊門市 448000)

急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)發(fā)病機(jī)制尚未闡明。美國每年ARDS新發(fā)病例數(shù)為19萬，病死率達(dá)27%～45%，危及患者生命安全[1]。既往研究表明ARDS患者晚期常會(huì)發(fā)生肺纖維化，但最近的研究顯示，早期ARDS患者也會(huì)發(fā)生肺纖維化[2]。機(jī)械通氣是治療ARDS的常用手段，但機(jī)械通氣也可能會(huì)導(dǎo)致肺纖維化。肺纖維化與ARDS患者預(yù)后密切相關(guān)，是導(dǎo)致患者死亡的主要原因之一[3]。因此，尋找可早期有效預(yù)測ARDS患者發(fā)生肺纖維化的標(biāo)志物十分必要。低氧誘導(dǎo)因子1α(hypoxia inducible factor 1α，HIF-1α)屬于氧依賴轉(zhuǎn)錄激活因子，可調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)氧代謝，與急性肺損傷后修復(fù)有關(guān)。研究顯示，HIF-1α對(duì)于肺纖維化的形成和發(fā)展具有重要作用[4]。核因子κB(nuclear factor kappa-B，NF-κB)屬于誘導(dǎo)型核轉(zhuǎn)錄因子，在創(chuàng)傷、感染等刺激下表達(dá)異常升高，并可調(diào)控腫瘤壞死因子α等促炎因子的表達(dá)，也被證實(shí)參與了ARDS的發(fā)生和發(fā)展[5]。本研究旨在檢測ARDS患者外周血HIF-1α、NF-κB的表達(dá)情況，并分析二者與肺纖維化形成的關(guān)系，為早期評(píng)估、干預(yù)ARDS患者肺纖維化提供參考依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2018年1月至2019年12月我院收治的86例ARDS患者為研究對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)符合ARDS的柏林定義[6]，且出現(xiàn)不同程度呼吸急促、呼吸窘迫等臨床表現(xiàn)；(2)病程均<1周；(3)均在本院完成治療及隨訪；(4)精神正常，可正常溝通交流。 排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)合并惡性腫瘤；(2)合并肝、腎等重要臟器病變；(3)伴嚴(yán)重心律失?；蚣毙孕募∪毖?4)伴凝血功能障礙；(5)合并免疫系統(tǒng)疾病。86例ARDS患者中男性46例、女性40例，年齡38～65(54.38±3.03)歲，合并基礎(chǔ)疾病高血壓19例、糖尿病12例，美國紐約心臟病學(xué)會(huì)(New York Heart Association，NYHA)[7]心功能分級(jí)Ⅰ級(jí)30例、Ⅱ級(jí)29例、Ⅲ級(jí)27例。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，患者及其家屬對(duì)本研究知情并簽署同意書。

1.2 研究方法

1.2.1 ARDS患者肺纖維化的評(píng)估：參照Fujimoto等[8]的方法評(píng)估ARDS患者是否發(fā)生肺纖維化。使用胸部高分辨率CT(PICKER公司，IQ2000型)檢查，若出現(xiàn)任意一種影像學(xué)形態(tài)特征[磨玻璃影、雙肺蜂窩狀改變、纖維增殖灶、網(wǎng)格影(包括小葉間隔增厚、支氣管血管束增粗、胸膜下線等)]則可判斷為肺纖維化。將出現(xiàn)肺纖維化的患者納入纖維化組，無肺纖維化的患者納入無纖維化組。

1.2.2 外周血HIF-1α、轉(zhuǎn)化生長因子 β、血管內(nèi)皮生長因子、NF-κB水平的檢測：采集所有患者入院24 h內(nèi)清晨空腹外周靜脈血5 mL，以5 000 r/min離心10～15 min，離心半徑16 cm(離心機(jī)購自長沙湘銳離心機(jī)有限公司,型號(hào)：TG22-WS)，取上清液,采用ELISA檢測患者外周血HIF-1α、轉(zhuǎn)化生長因子β1(transforming growth factor β1，TGF-β1)、血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)、NF-κB水平，試劑盒均由R&D Systems公司提供(試劑盒生產(chǎn)批號(hào)分別為：20171105、20170506、20170811、20170216)，操作嚴(yán)格按照說明書進(jìn)行。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 23.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量資料以(x±s)表示，組間比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以例數(shù)(百分比)表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)；等級(jí)資料的比較采用秩和檢驗(yàn)；采用Pearson檢驗(yàn)進(jìn)行相關(guān)性分析；采用Logistic回歸模型分析ARDS患者發(fā)生肺纖維化的影響因素；繪制受試者工作特征曲線，并計(jì)算曲線下面積(area under the curve，AUC)，評(píng)估HIF-1α、NF-κB水平對(duì)ARDS患者發(fā)生肺纖維化風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測價(jià)值，AUC值>0.90表示診斷性能較高，AUC值為0.70～0.90表示有一定診斷性能，AUC值為0.50～0.69表示診斷性能較差。以P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 兩組患者一般資料和外周血檢測指標(biāo)的比較 86例ARDS患者中有35例患者(40.70%)發(fā)生肺纖維化。纖維化組患者外周血TGF-β1、HIF-1α、NF-κB水平均高于無纖維化組(均P<0.05)，兩組患者其他一般資料的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見表1。

表1 兩組患者一般資料和外周血檢測指標(biāo)的比較

2.2 影響ARDS患者發(fā)生肺纖維化的多因素分析 將肺纖維化作為因變量(1=有肺纖維化，0=無肺纖維化)，將外周血TGF-β1、HIF-1α、NF-κB水平(三者均為連續(xù)型變量)及性別(1=男性，0=女性)、合并基礎(chǔ)疾病(1=有、0=無)、NYHA分級(jí)(1=Ⅰ級(jí)，2=Ⅱ級(jí)，3=Ⅲ級(jí))、年齡(連續(xù)型變量)、VEGF水平(連續(xù)型變量)作為自變量，建立多因素Logistic回歸模型，結(jié)果顯示，外周血TGF-β1、HIF-1α、NF-κB水平是ARDS患者發(fā)生肺纖維化的影響因素(均P<0.05)。見表2。

表2 ARDS患者發(fā)生肺纖維化的影響因素分析

2.3 外周血HIF-1α水平與NF-κB水平的相關(guān)性 Pearson相關(guān)分析結(jié)果顯示，ARDS患者外周血HIF-1α水平與NF-κB水平呈正相關(guān)(r=0.410，P<0.001)。

2.4 外周血HIF-1α、NF-κB水平單獨(dú)及聯(lián)合預(yù)測ARDS患者發(fā)生肺纖維化的價(jià)值 將ARDS患者發(fā)生肺纖維化情況作為狀態(tài)變量(1=有肺纖維化，0=無肺纖維化)，外周血HIF-1α、NF-κB水平作為檢驗(yàn)變量，繪制受試者工作特征曲線，見圖1。結(jié)果顯示，當(dāng)外周血HIF-1α、NF-κB的截?cái)嘀捣謩e取70.025 ng/L、68.525 pg/mL時(shí)，外周血HIF-1α、NF-κB水平單獨(dú)評(píng)估ARDS患者發(fā)生肺纖維化風(fēng)險(xiǎn)的AUC分別為0.874、0.866，二者聯(lián)合的AUC為0.919，說明外周血HIF-1α、NF-κB水平對(duì)ARDS患者發(fā)生肺纖維化均有一定預(yù)測價(jià)值，但三者間的診斷效能差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(HIF-1α與NF-κB的AUC比較，z=0.151、P=0.440；HIF-1α與聯(lián)合檢測的AUC比較，z=0.949、P=0.171；NF-κB與聯(lián)合檢測的AUC比較，z=1.095、P=0.137)。見表3、圖1。

表3 外周血HIF-1α、NF-κB水平單獨(dú)及聯(lián)合預(yù)測ARDS患者發(fā)生肺纖維化的價(jià)值

圖1 外周血HIF-1α、NF-κB水平單獨(dú)及聯(lián)合預(yù)測ARDS患者發(fā)生肺纖維化的受試者工作特征曲線圖

3 討 論

ARDS患者體內(nèi)的抗蛋白酶及炎癥因子等相互作用，易增加膠原合成，加速膠原沉積，進(jìn)而誘發(fā)肺纖維化[9]，而肺纖維化的形成是導(dǎo)致ARDS患者死亡的重要原因之一，與患者預(yù)后及生活質(zhì)量具有密切聯(lián)系[10]。但肺纖維化發(fā)病隱匿，尋找能夠早期有效預(yù)測ARDS患者發(fā)生肺纖維化的指標(biāo)對(duì)降低ARDS患者病死率、改善患者預(yù)后、提高其生活質(zhì)量均有重要意義。

TGF-β1是一種具有多種功能的蛋白質(zhì)，其活性強(qiáng)，分布廣，參與促進(jìn)心肌纖維化、心肌肥大等多種病理過程[11]。在TGF-β超家族成員中，TGF-β1是致纖維化因子，其可參與TGF-β/Smads纖維性疾病信號(hào)通路傳導(dǎo)，引起膠原蛋白及細(xì)胞外基質(zhì)沉積，促進(jìn)纖維化形成[12-13]。本研究結(jié)果顯示，纖維化組患者外周血TGF-β1水平高于無纖維化組(P<0.05)，Logistic回歸分析結(jié)果顯示，外周血TGF-β1水平升高可能是ARDS患者發(fā)生肺纖維化的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(P<0.05)，提示TGF-β1可能參與ARDS患者肺纖維化的發(fā)生，但該指標(biāo)在肺纖維化發(fā)生和發(fā)展過程中的具體作用機(jī)制還需進(jìn)一步研究。

HIF-1α是具有轉(zhuǎn)錄活性的核蛋白，在缺氧組織新生血管生成、細(xì)胞增殖、鐵代謝、紅細(xì)胞生成等過程中均起關(guān)鍵作用[14]。正常氧環(huán)境下，HIF-1α處于低表達(dá)狀態(tài)，而在炎癥狀態(tài)下，HIF-1α活性增加，參與機(jī)體的能量代謝過程[15]。研究顯示，HIF-1α對(duì)肺組織纖維化的發(fā)生具有一定的促進(jìn)作用，抑制其表達(dá)，可減輕肺纖維化程度[16]。NF-κB主要存在于胞漿內(nèi)，其在炎癥反應(yīng)調(diào)控中具有重要作用，可以調(diào)控細(xì)胞增殖和凋亡，參與炎癥免疫反應(yīng)[17]。研究顯示，NF-κB對(duì)參與ARDS發(fā)生和發(fā)展的多種炎癥介質(zhì)及細(xì)胞因子具有調(diào)控作用，抑制NF-κB的活性或下調(diào)炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生，可延緩ARDS的發(fā)生和發(fā)展[18]。本研究結(jié)果顯示，纖維化組患者外周血HIF-1α、NF-κB水平高于無纖維化組(P<0.05)；Logistic回歸分析結(jié)果顯示，外周血HIF-1α、NF-κB表達(dá)水平升高是ARDS患者發(fā)生肺纖維化的危險(xiǎn)因素(P<0.05)，提示HIF-1α、NF-κB可能參與ARDS患者肺纖維化的發(fā)生。其機(jī)制可能是，ARDS患者肺纖維化的形成是抗蛋白酶與炎癥介質(zhì)相互作用的結(jié)果[19]，而HIF-1α表達(dá)水平升高可促進(jìn)缺氧組織的血管生成和炎癥反應(yīng)的發(fā)生和發(fā)展，反之，其表達(dá)降低可在一定程度上降低炎癥反應(yīng)[20]。NF-κB是調(diào)控炎癥的關(guān)鍵指標(biāo)，對(duì)炎癥介質(zhì)及細(xì)胞因子具有調(diào)控作用，可在NF-κB信號(hào)通路的上游調(diào)控炎癥反應(yīng)[21]。本研究結(jié)果顯示外周血HIF-1α水平與NF-κB水平呈正相關(guān)(P<0.05)，這說明兩者可能共同參與肺纖維化的形成，但這一關(guān)系的具體機(jī)制尚未明確，具體結(jié)論還需進(jìn)一步證實(shí)。本研究結(jié)果還顯示，外周血HIF-1α、NF-κB水平單獨(dú)及聯(lián)合對(duì)評(píng)估ARDS患者發(fā)生肺纖維化均有一定的價(jià)值，且當(dāng)二者分別取截?cái)嘀?0.025 ng/L、68.525 pg/mL時(shí)，可獲得最佳評(píng)估價(jià)值。

綜上所述，ARDS患者外周血TGF-β1、HIF-1α、NF-κB水平升高，三者是ARDS患者發(fā)生肺纖維化的影響因素，HIF-1α、NF-κB水平有助于評(píng)估ARDS患者發(fā)生肺纖維化的風(fēng)險(xiǎn)。