钱 铭,王静恩,戴守勇
(上海市浦东新区南汇中心医院·复旦大学附属华山医院南汇分院 急 救创伤部,上海201300)
急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)是指严重脓毒症、肺炎、休克和创伤等肺内、外原因导致的综合征,属于急性肺损伤中较为严重的类型,其主要机制为炎症反应和肺渗透性增加,引起肺水肿、肺泡塌陷,导致肺容积减低、通气/血液异常和肺动脉高压等。其中小儿急性呼吸窘迫综合征中55%-70%由感染性肺炎所引起[1-2]。急性呼吸窘迫综合征虽然病因各异,但其共同基础均建立在肺泡-毛细血管损伤及炎症介质释放,从而损害了肺泡内皮细胞而最终导致急性呼吸功能障碍的发生。内皮素-1(Endothelin-1,ET-1)是血管内皮等多种细胞合成的具强烈收缩血管作用的血管活性肽,ET-1具有刺激炎症细胞因子表达及促进细胞增殖的作用。血栓素A2(Thromboxane A2,TXA2)是血小板合成的强效收缩血管因子,在人体生物半衰期很快降解成为无活性的血栓素B2(Thromboxane B2,TXB2)等,本研究通过研究TXB2及血浆ET-1在急性呼吸窘迫综合征表达中的含量,探讨TXB2及血浆ET-1是否为早期诊断急性呼吸窘迫的实验室指标。
选自我院2009年6月至2011年12月收治的急性呼吸窘迫综合征患者共45例,其中男29例,女16例。年龄27-63岁,平均38.3±7.2岁。入选的患者中多发性损伤14例、脑血管意外11例、严重感染12例、及急性胰腺炎8例。所有患者均符合1994年美国胸科医师学会危重病学会制定的标准[3]:急性发病,氧合指数(PaO2/FiO2)≤200 mm-Hg,胸部X片显示双肺有浸润性阴影,患者无充血性心力衰竭表现,临床上除外心源性因素。所有入选患者排除慢性阻塞性疾病、各种心脏病、肺动脉高压以及恶性肿瘤等。另选30例健康人群作为对照组,两组年龄、性别等各项基本资料对比无统计学差异,具有可比性(P>0.05)。
ARDS组患者分别在确诊后1 d、4 d和7 d清晨三个不同时点各抽取空腹静脉血5 ml,加入到100 g/L乙二胺四己酸二钠30μl及抑肽酶40μl试管中,充分混匀后于4℃,3 500 r/min离心15 min,分离血浆并备份,于-20℃下保存,健康对照组同样在清晨空腹抽静脉血5 ml,同法处理(因健康对照组如果在ARDS组采取血样的三个不同时点同样采血样检测,那么所检测的指标应是恒定的,故健康对照组只采样检测一次)。所有标本一批由同一人进行测定,采用放射免疫法测定血浆中的TXB2及血浆ET-1,操作程序按照说明书上严格进行。
所有数据采用SPSS16.0软件进行处理,数据采用均数±标准差()表示,计量资料采用成组设计的两样本几何均数比较的t检验,P<0.05为差异有显著性意义。
ARDS组不同时点与健康对照组所测的ET-1和TXB2值如表1中所示。ARDS组患者的ET-1于确诊后1 d、4 d和7 d有不同程度的升高,不同时点之间对比无统计学差异(P>0.05),但不同时点的ET-1表达水平显著高于健康对照组(P<0.05)。ARDS组患者的TXB2不同时点的表达水平也显著高于对照组(P<0.05)。确诊后7 d TXB2表达水平达到最高值,显著高于1 d和4 d,并有统计学差异(P<0.05)。
表1 两组不同时期ET-1及TXB2对比结果
ARDS是由非心源性的感染、创伤、休克和某些药物等所导致的进行性缺血性呼吸衰竭[4]。是急诊常见的危重症疾病,患者病死率可高达35%-40%。ARDS发病机制较为复杂,其发病中受损的靶细胞较多,涉及到多个环节,其中炎症反应的失控是其本质,由此导致的弥漫性的肺泡损伤是主要病理特征[5]。ARDS发病过程中,全身炎症反应贯彻始终,早期阶段主要表现为急性肺损伤,重度的急性肺损伤就是ARDS。炎症反应过程分为启动、放大以及损伤三个阶段。在启动阶段多种免疫及非免疫细胞释放各类炎症介质及细胞因子。放大阶段时诸如嗜中性粒细胞等被活化于肺脏等靶器官当中。损伤阶段,扣押于肺内的效应细胞释放活性氧化代谢产物以及蛋白酶等从而引起了靶细胞的损害。此种炎症瀑布反应是全身性及系统性的,几乎所有肺内的细胞及各类炎症介质均不同程度的参与了ARDS的发病过程[6]。
ET-1是血管内皮等多种细胞合成的具强烈收缩血管作用的血管活性肽,ET-1主要源于肺血管内皮细胞,肺血管内皮中是ET-1的产生及灭活的主要场所。ET-1具有强烈而持久性的缩血管活性和清除缓慢的特征。当分布血管内皮细胞损伤时,细胞内储存的ET-1先快速释放,继而出现了ET-1m RNA的表达上调,并于4-6小时后出现继发性的释放[7,8]。Ivey等人[9]研究表明,ET-1在动脉粥样硬化发生和发展中发挥了重要的作用。其次,ET-1本身也作为一种促进炎症细胞因子进行炎症反应的调节。ET-1可促进白介素-6、白介素-8等的表达,并增加了肝脏C反应蛋白的生成,促进炎症反应过程的发生。从而最终对ARDS的发病过程产生影响。本研究中,ARDS组确诊后1 d、4 d和7d ET-1检测显示不同程度的升高,而且呈逐渐升高的趋势。确诊后1 d、4 d和7 d的ET-1表达水平显著高于健康对照组(P<0.05),表明ET-1的水平与疾病的发生明显的相关性。Lai等[10]研究提示,在ARDS的早期时候,肺毛细血管内皮细胞受损后,ET-1即出现迅速的升高,进而导致肺水肿及呼吸窘迫的临床表现。Chuang等[11]在ARDS动物模型及临床实验中发现,ET-1伴随着ARDS的出现显著升高,我们的研究结果与其相似。TXA2是人体内合成的重要血管活性物质,是由血小板合成并分泌的强效血管收缩因子,其在人体内很快被降解成为TXB2等[12]。TXB2具有较为强烈的收缩血管及促进血小板聚集作用。其在血管内与PGI2(这个应写中文全称,应第一次出现)保持一种动态平衡。本研究中,ARDS组患者的TXB2于确诊后1 d、4 d、7 d表达水平显著高于健康对照组(P<0.05),提示TXB2在ARDS发病过程中表达上调,其可能参与了ARDS的发病过程。此外,确诊后7d TXB2表达水平达到最高值,显著高于其他1 d和4 d二个时点(P<0.05)。本研究中,同时发现确诊后7d TXB2及ET-1表达均处在高值状态,从而为确定此两指标在ARDS中的较佳检测时点提供了参考。
综上所述,ARDS患者血浆中TXB2及血浆ET-1水平明显增高,TXB2及血浆ET-1可能参与了ARDS发生的病理生理过程,其含量变化与疾病的发生发展存在关联,因此,通过检测TXB2及血浆ET-1为诊断ARDS提供了一个客观指标,具有重要的临床意义。
[1]Yu WL,Lu ZJ,Wang Y,et al.The epidemiology of acute respiratory distress syndrome in pediatric intensive care units in China[J].Intensive Care Med,2009,35(1):136.
[2]喻文亮,钱素云,朱友荣,等.小儿急性呼吸窘迫综合征死亡危险因素前瞻性、多中心研究[J].中华医学杂志,2007,87(46):3295.
[3]Bernard G R,Artigas A,Brigham K L,et al.The American-European Consensus Conference on ARDS:definitions,mechanisms,relevant outcomes,and clinical trial coordination[J].Am J Crit Care Med,1994,149:818.
[4]Itoh T,Obata H,Murakami S,et al.Adrenomedullin ameliorateslipopolysaccharide-induced actue lung injury in rats[J].Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol,2007,293(2):L446.
[5]钱桂生.急性肺损伤和急性呼吸窘迫综合征研究现状与进展[J].解放军医学杂志,2009,34(4):371.
[6]Hart SP,Dransfield I,Rossi AG.Phagocytosis of apoptotic cells[J].Methods,2008,44(3):280.
[7]Hunley TE,Kon V.Update on endothelins-biology and clinical impli-cations[J].Pediatr Nephrol,2001,16(9):752.
[8]Comellas AP,Briva A,Dada LA,et al.Endothelin-1 impairs alveolar epithelial function via endothelial ETB receptor[J].Am J Respir Crit Care Med,2009,179(2):113.
[9]Ivey ME,Osmana N,Little PJ.Endothelin-1 signaling in vascular smooth muscle:Pathways controlling cellular functions associated with atherosclerosis[J].Atherosclerosis,2008,199(2):237.
[10]Lai TS,Cai SX,Guo ZH.Serum and lung endothelin-1 increased in a canine model of ventilator-induced lung injury[J].Chin Med J(Engl),2010,123(8):1021.
[11]Chuang IC,Dong HP,Yang RC,et al.Effect of carbon dioxide on pulmonary vascular tone at various pulmonary arterial pressure levels induced by endothelin-1[J].Lung,2010,188(3):199.
[12]de Sotomayor MA,Pérez-Guerrero C,Herrrera MD,et al.Improvement of age-related endothelial dysfunction by simvastatin:effecton NO and COX pathways[J].Br JPharmaco,l 2005,146(8):1130.