乌司他丁对重症脓毒血症患者心肺功能及免疫功能改善的影响

秦克 黄丹 赵碧双

乌司他丁对重症脓毒血症患者心肺功能及免疫功能改善的影响

秦克1黄丹2赵碧双2

目的：探讨乌司他丁(UTI)对重症脓毒血症患者心肺功能以及免疫功能影响。方法重症脓毒症患者60例，随机分为常规治疗组(30例，给予常规集束化治疗)及乌司他丁组(30例，在常规集束化治疗基础上加用乌司他丁30万U静脉滴注，每日3次)。入组后持续监测心脏指数，观察治疗前、后血清心肌肌钙蛋白(cTnI)、D-二聚体(D-dimer)和血氧等指标的变化，检测治疗前、后调节性T细胞(Treg)、辅助性T细胞17(Thl7)的表达情况，同时选取20名健康体检者作为对照组，观察乌司他丁的干预作用。结果与常规治疗组相比，急性生理和慢性健康状况评分Ⅱ相比差异无统计学意义(P均﹥0.05)，乌司他丁组心脏指数和氧合指数明显升高， D-dimer和cTnI下降明显，差异均有统计学意义(P﹤0.05)；乌司他丁组治疗后Treg和Thl7的表达显著降低(Plt;0.01)，Treg/Thl7比值降低趋于正常化(Plt;0.01)。结论乌司他丁可提高脓毒血症患者心脏指数(CI)，减轻心肌损伤程度，升高患者氧合指数，改善心肺功能，抑制微血栓形成，阻止继发性损伤；可降低重症脓毒症患者Treg及TH17表达，逆转Treg/Thl7失衡，改善细胞免疫，有益重症脓毒症患者预后。

重症脓毒症；乌司他丁；氧合指数；肌钙蛋白；调节性T细胞

脓毒症(Sepsis)是由感染引起的全身炎症反应综合征，重症脓毒症常并发多器官功能障碍综合征(MODS)[1]。重症脓毒血症及脓毒血症性休克的死亡率分别为20%-30% 和40%-70%，是ICU最常见死亡原因之一[2]。研究表明:脓毒症的发病机制主要涉及失控的全身炎症反应，血液高凝，毛细血管渗漏造成心肺负担增加和免疫功能紊乱以及其相互作用过程。重症脓毒症患者体内易出现强烈的促炎及抗炎反应[3]，主要是因为机体在细胞因子和组织因子作用下出现炎性损伤和凝血障碍，进一步表现为继发性损伤。调节性T细胞(Treg)和辅助性T细胞17(Thl7)能够有效调控脓毒症患者的体内炎症反应，患者预后情况受两者的平衡稳态的影响[4]。本研究使用乌司他丁(UTI)治疗严重脓毒血症患者。以患者心脏指数，心肌肌钙蛋白I(cTnI)，D-二聚体(D-dimer)，氧合指数、Treg和Thl7的变化为评价指标，探讨UTI对脓毒症患者心肌保护作用的可能机制以及它能否影响Treg/Thl7的平衡。

资料与方法

一、对象

1 对象选择：2014年12月2016年7月我院ICU收治的重症脓毒症患者60例，诊断标准为2001年国际脓毒症定义会议制定的标准[5]。其中消化道穿孔术后并发感染12例，肺部感染28例，泌尿系感染7例，血源性感染8例，其他感染5例，急性生理和慢性健康状况评份Ⅱ(APACHEⅡ)[6](26.9±4.7)分。本研究在医院伦理委员会批准后，并获得患者或家属的知情同意前提下开展，本研究符合医学伦理学标准。

2 分组及治疗：将入选患者随机分为常规治疗组和乌司他丁组(UTI组)，每组30例。常规治疗组根据2012年国际脓毒症诊治指南[7]采用经典治疗方案。UTI组在常规化治疗的基础上联合应用UTI 300kU静脉滴注，每日3次，连用5天，持续监测患者心脏指数，于治疗后第1、2、3、4天抽静脉血取血清测定cTnI和血浆D-二聚体，抽取动脉血检测血氧等指标，计算氧合指数；同时观察用药过程中可能出现的不良反应。另招募健康体检者20例作为对照组，进行对比研究。

3 检测指标及方法：患者入院后进行各项危重病应评分(APACHEⅡ)，持续监测患者心脏指数，分别于确诊后2h内(治疗前，T0)和治疗后第1、2、3、4天(T1、T2、T3、T4)抽静脉血取血清测定cTnI和血浆D-二聚体[8]，抽取动脉血检测血氧等指标，计算氧合指数；同时观察用药过程中可能出现的不良反应，于确诊后2h内(治疗前)及治疗后5天分别采静脉血10-15mL，样品处理、培养与检测需要在4h内完成。于治疗后第5天抽检测Treg、Thl7的表达情况，同时选取20名健康体检者作为对照组，观察UTI的干预作用。

结 果

一、除了机械通气时间，两组患者基本资料和评价指标相比，差异无统计学意义，P均gt;0.05。(见表1)。

二、乌司他丁组心脏指数和氧合指数明显升高，D-dimer和cTnI下降明显，两项指标的变化幅度与常规治疗组相比差异有统计学意义(P﹤0.05)，说明乌司他丁能有效改善患者心肺功能(见表2)。

图1 两组心脏指数的比较

图2 两组cTnI变化的比较

图3 两组D-dimer变化的比较

图4 两组氧合指数变化的比较

表1 基本资料和治疗情况比较

表2 心脏指数CI、血清cTnI、血浆D-dimer和氧合指数水平比较(n=30)

备注：与治疗前相比，Plt;0.05；与常规治疗组相比，Plt;0.05。

三、两组治疗后Treg、Thl7表达水平和Treg/Thl7比值均降低，HLA-DR表达水平升高，且UTI组较常规治疗组作用更为明显(Plt;0.05或Plt;0.01)。

表3 UTI对重症脓毒血症患者免疫调节细胞和HLA-DR表达比较

注：UTI：乌司他丁，Treg：调节性T细胞，Th17：辅助性T细胞，与本组治疗前比较，aPlt;0.01，bPlt;0.05

表4 重症脓毒血症组与对照组免疫调节细胞和HLA-DR表达比较

讨 论

随着脓毒血症发病率逐年升高，重症脓毒血症成为ICU的最常见死亡原因之一，细胞免疫紊乱和急性炎症反应是发展成重症脓毒血症的两个关键因素。脓毒血症早期免疫细胞和炎症反应细胞得以激活，产生大量炎性介质，使机体产生强烈的促炎及抗炎反应，不能很好控制将导致免疫功能紊乱，许多患者出现全身严重水肿。临床上多出现胸腹腔积液，血压降低，低氧血症，甚至循环、呼吸系统衰竭。引起毛细血管渗漏的具机制尚不完全明确。多数学者认为在内毒素及某些损伤因素的作用下可使免疫系统激活释放促炎因子(肿瘤坏死因子-α(TNF-α)，IL-1、IL-6)，激活效应细胞并释放血栓素(TXA2)和前列腺素(PGI2)等炎性介质，在炎性介质的作用下诱发全身炎症反应，毛细血管内皮细胞损伤，通透性增加，造成毛细血管渗漏。

近年研究表明[9]，免疫调节细胞Treg通过接触机制和释放抗炎因子起到抗炎作用，Thl7通过释放炎性介质起到促炎作用，两种细胞功能相反，互相依存，相互抑制，在体内保持着平衡状态。Treg主要是通过与炎症部位接触而起到抗炎作用，它的另一种作用机制是释放抗炎因子IL-10。Th17通过分泌IL-17、TNF-α和IL-6而发挥促炎反应，IL-17进一步促进体内炎性反应发生，它可明显提高TNF-α和IL-6的水平，研究表明敲除IL-17基因后，脓毒血症小鼠的存活率可自10%提升至60%。心肌细胞的结构和功能损伤是由炎症因子作用造成，TNF-α和IL-6是其中作用较强的两种，cTnI被认为是最敏感和最特异的心肌损伤标志物，脓毒血症患者大多数均伴有心肌肌钙蛋白和D-二聚体升高或阳性。cTnI可用来评价脓毒血症患者的心肌损伤程度[10]，心脏指数和氧合指数成为评价患者心肺功能的关键指数。IL-6是诱导幼稚免疫细胞向Thl7细胞分化的关键因素。国内研究发现，应用抗IL-6受体单抗阻断脓毒血症大鼠的IL-6功能，可以抑制Thl7的分化，提高脓毒血症大鼠的生存率。Thl7、Treg以及与其相关炎症介质IL-17、IL-6、IL-10共同参与了脓毒血症的发病过程。脓毒血症患者体内Treg和Th17水平明显升高，提示机体产生强烈的促炎反应，随着患者体内Th-17表达增加，促炎反应代偿性休闲强烈抗炎反应，Treg亦代偿性升高研究发现免疫细胞Treg和Thl7两者的表达失衡，参与脓毒血症免疫功能紊乱的发生。Treg主要是通过与炎症部位接触而起到抗炎作用，它的另一种作用机制是释放抗炎因子IL-10，IL-10是体内非常重要的抗炎因子，可有多种途径抑制淋巴细胞反应，淋巴细胞增殖能力下降[11]。IL-10/肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和升高的IL10构成了重症脓毒血症患者死亡的危险因素；Treg的升高造成免疫抑制，影响Thl/Th2/Thl7的极化，Treg的异常升高引起Treg/Thl7比例失调，进一步发生免疫麻痹[12]。

乌司他汀(UTI)是一种尿胰蛋白酶抑制剂，分子量约67000D，有两个活性功能区，能够抑制多种蛋白、糖和脂类的水解酶的活性，改善微循环和组织灌注，清除氧自由基及抑制炎症介质释放，提高淋巴细胞，特别是自然杀伤细胞(NK细胞)和B细胞的数量及活性，抑制炎症介质释放，特别是TNF-α、IL1、6、8的过度释放，患者免疫状态得以改善。UTI在临床上被广泛使用，早期主要用来治疗急性胰腺炎，近年来成为脓毒血症和急性肺损伤等治疗的常用药。陈子盛等[13]研究发现，UTI与胸腺肽联合治疗脓毒血症患者，能够明显降低Treg，使HLA-DR表达逐渐升高，免疫功能逐渐恢复正常，修复促炎/抗炎失衡，降低(APACHEⅡ)评分，缩短ICU机械通气时间。TNF-α对SIRS的阻止是炎症反应受控的关键，关系着脓毒血症患者病情发展方向[14]。心功能损害主要是因为白细胞对心肌细胞的损伤以及造成cTnI水平升高，UTI能够防止白细胞的过度激活而起到减少心功能损害的发生。UTI可以直接抑制凝血系统活化，或者阻断细胞因子和炎症介质的瀑布效应引起的凝血系统活化，降低D-二聚体水平，有益于脓毒血症患者微循环和组织供氧，从而改善患者器官功能。

已有多项研究表明Treg/Thl7平衡失调与免疫疾病及炎症反应加剧密切相关[15]。Treg/Thl7正常参考值为1.5-2.4，Treg/Thl7的偏离参考范围时预示炎症性疾病恶化。本课题组前期的研究发现，严重脓毒血症患者随着炎症反应的启动，Treg随着Thl7的表达升高而代偿性的更加明显的升高，造成Treg/Thl7值明显升高，抗炎反应占优势。随着脓毒血症向重症脓毒血症发展，最终导致细胞免疫紊乱，病死率升高。本研究发现，相对于常规治疗组，UTI组明显降低Treg、Thl7表达，不同的降低幅度使Treg/Thl7比值呈降低趋势，并靠近正常参考范围；患者细胞免疫得以改善，HLA-DR表达升高。说明UTI可以通过纠正Treg/Thl7失衡，提高HLA-DR表达，最终达到改善患者细胞免疫状态的目的。本研究还发现，UTI可有效降低炎症介质IL-17、IL-6、IL-10的表达，表明UTI中断炎症反应的恶性循环，下调促炎反应。炎症介质受到Thl7和Treg表达的控制，同时参与Thl7和Treg的分化过程，当机体处在稳定状态或无炎症损伤的情况下，免疫系统产生的转化生长因子-βTGF-β)诱导Foxp3+Treg细胞，抑制着效应T细胞增殖，机体处于免疫耐受。当机体存在感染或炎症损伤时会发生前炎症反应，主要表现为Treg细胞数量或功能被抑制，Thl7细胞分化明显，主要原因为IL-6和TGF-8对Thl7和Treg的作用。TGF-β诱导Thl7表达过度时，代偿性上调Treg数量或功能，以免发生过度的抗感染免疫反应。UTI亦有可能通过此炎症介质途径调节Thl7/Treg的平衡。

我们认为，心肺功能损害和细胞免疫功能紊乱是重症脓毒血症重要的不良预后因子。白细胞过度激活是心功能损害的关键因素，主要表现为cTnI水平升高。乌司他丁通过控制TNF-α、IL等炎症介质的释放，抑制细胞炎性因子与白细胞之间的相互作用，控制白细胞增殖和活性而起到保护患者心功能的目的。更重要的是UTI可以通过纠正Treg/Thl7失衡，提高HLA-DR表达，改善患者细胞免疫状态，减轻严重的免疫麻痹，改善严重脓毒血症患者的预后。

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Effectofulinastatinoncardiopulmonaryfunctionandimmunefunctioninpatientswithseveresepsis

QIN-ke,HUANGDan,ZHAOBi-shuang
theThirdPeople’sHospitalofChengdu,Sichuan610000,China

ObjectiveTo investigate the effect of ulinastatin (UTI) on cardiopulmonary function and immune function in patients with severe sepsis.MethodsA total of 60 patients with severe sepsis were randomly divided into two groups: the routine treatment group (n=30,

routine bundle treatment) and the UTI group (n=30, received 30 kU UTI three times per day in addition to routine bundle treatment). Another 20 healthy subjects were selected as the control group. The cardiac index was monitored during the treatment, and the levels of cTnI, D-dimer, oxygenation index, the regulatory T cell (Treg) and help T (Th17) were determined in order to observe the effect of UTI.ResultsThere was no significant difference in all indexes before treatment between the two groups. Compared with the routine treatment group, UTI could increase the cardiac index significantly, reduce the D-dimer and cTnI, and increase the oxygenation indexes (Plt;0.05). UTI could also reduce the abnormal expression of Treg and Thl7 in patients with severe sepsis (Plt;0.01), and decrease the ratio of Treg/Thl7 (Plt;0.01) effectively.ConclusionUlinastatin can increase the cardiac index, reduce myocardial injury, increase the oxygenation index, improve the cardiopulmonary function, and prevent micro thrombosis to avoid secondary injury. UTI can also decrease the expression of Treg and Thl7, inverse the ratio of Treg/Thl7, and ameliorate the immune status, which can improve the prognosis of patients with severe sepsis.

severe sepsis; ulinastatin; oxygenation index; cardiac troponin I; regulatory T cell

10.3969/j.issn.1009-6663.2017.12.016

1. 610000 四川 成都，成都市第三人民医院 2. 610000 四川 成都，中铁二局集团中心医院

2017-03-06]