王玺凯,刘 媛,房怡君,王 琳,马景晶,杜永锋
西安市中心医院职业病科(西安 710004)
急性中毒(Acute intoxication)是最常见的急诊之一也是急诊医学的组成部分,急性中毒患者起病急骤,病情多变通常继发引起心肝肾功能等多器官多系统损伤,尤其以心肌损伤较为常见,这些都是影响预后的重要因素。目前尚缺乏合适有效的指标判断早期急性中毒程度及预后,寻找合适的生物标志物对于急性中毒早期诊断至关重要。心脏型脂肪酸结合蛋白(Heart-type fatty acid-binding protein,H-FABP)是由133个氨基酸残基组成的可溶性小分子蛋白,主要分布于心脏、骨骼肌、肾脏、脑等组织内[1-3],当组织细胞受损时释放入血,关于H-FABP与急性中毒早期生物标志物关系目前国内尚无报道。本研究采用乳胶增强免疫比浊法检测血清 H-FABP浓度,观察不同毒物组和不同程度中毒组对其影响变化,旨在明确血清H-FABP与不同毒物导致急性中毒严重程度的关系,进一步探讨H-FABP具有潜在生物学标志物的可行性及在急性中毒严重程度分级中的作用。
1 一般资料 研究对象为2017年1月至2018年12月期间在西安市中心医院职业病科收治的资料完整的178例急性中毒患者(中毒组),其中男性78例(43.8%),女性100例(56.2%),年龄15~94岁,平均年龄(50.4±20.81)岁。根据不同毒物接触分为CO组44例,农药组60例,化学品组74例;根据GBZ 71-2013职业性急性化学物中毒的诊断总则按中毒严重程度分为三组:轻度组104例,中度组64例,重度组10例[4]。所有患者从中毒到入院抽血时间小于3h同时进行急性生理学及慢性健康状况评分系统评分[5](APACHEⅡ)。另选取在我院健康体检正常者50例作为正常组,男性31例,女性19例,年龄20~44岁,平均年龄(29.64±5.95)岁。中毒组和正常组在年龄、性别、体重等方面比较无统计学差异。
2 检验方法 正常组50例于健康体检当日、急性中毒患者入院后即刻采集外周静脉血5ml于促凝管中,于无菌室温环境中静置30min后3000r/min离心取得血清待检。以乳胶增强免疫比浊法检测血清 H-FABP 表达水平,H-FABP 检测试剂盒由南京诺唯赞医疗科技有限公司提供。
1 四组血清H-FABP水平及APACHEⅡ评分比较 四组血清H-FABP水平及APACHEⅡ评分比较差异有统计学意义(P<0.05),正常组血清H-FABP水平低于中毒各组,差异有统计学意义(P<0.05),轻度组APACHEⅡ评分低于中度组和重度组,差异有统计学意义(P<0.05),见表1。
2 不同毒物组血清H-FABP水平及APACHEⅡ评分比较 不同毒物组血清H-FABP水平及APACHEⅡ评分比较差异有统计学意义(P<0.05),农药组血清H-FABP水平及APACHEⅡ评分均低于化学品组;且CO组APACHEⅡ评分高于化学品组,差异有统计学意义(P<0.05);而CO组血清H-FABP水平与农药组和化学品组比较均无统计学意义(P>0.05),见表2。
表1 不同中毒程度组血清H-FABP水平及APACHEⅡ评分
表2 不同毒物组血清H-FABP水平及APACHEⅡ评分
3 患者血清H-FABP水平和APACHEⅡ评分的关系分析 采用Pearson相关分析评价患者血清H-FABP水平和APACHEⅡ评分的关系,两者存在线性关系,根据Shapiro-Wilk检验符合正态分布(P>0.05),并且不存在异常值。血清H-FABP水平和APACHEⅡ评分之间存在显著正相关关系(r=0.515,P<0.001,图1)。
图1 患者血清H-FABP水平和APACHEⅡ评分关系
4 血清H-FABP水平和APACHEⅡ评分对急性中毒严重程度分级的评估 血清H-FABP水平评估轻度组AUC为0.809,95%可信区间(CI)为0.752~0.866,最佳临界值2.19ng/ml;而血清H-FABP水平和APACHEⅡ评分评估中度组和重度组AUC分别为0.964、0.991和0.917、0.944,最佳临界值分别为2.81ng/ml、15.00ng/ml和5.50、10.50。见表3。
表3 血清H-FABP水平和APACHEⅡ评分ROC曲线分析
现阶段由于科学技术及人类社会不断发展,人类接触有毒化学品的几率不断升高导致急性中毒事件增多,且中毒原因多样化,已成为全世界面临的威胁人类健康的重要课题之一[6]。中毒主要导致机体全身或局部病变,对器官造成广泛危害性,包括化学性肺水肿、骨骼损害、心脏衰竭、中毒性脑病和肝病甚至死亡等[7-8]。因此患者入院后的病情判断及早期中毒程度分级对于急性中毒的诊疗预后十分关键,目前临床上有缺血修饰蛋白(IMA)、和肽素及心肌肌钙蛋白T(cTnT)等[9]相关检测用于急性中毒病情判断,但具有局限性,缺乏对急性中毒整体进行程度分级的标准,而临床上常用的评分系统PSS、APACHE(Ⅱ)、SAPSⅡ、SOFA等亦有各自不同的缺陷[5]。
H-FABP是一种由FABP3编码的14kDa大小的蛋白质,其作用主要是参与活性脂肪酸代谢,将脂肪酸从细胞膜运输到线粒体进行氧化,其次是负责调节细胞的生长和增殖。近年来H-FABP作为心肌损伤的重要生化指标受到广泛关注。相关研究显示H-FABP是心肌梗死的敏感生物标志物[10]。由于心肌细胞中H-FABP浓度高于其他组织,且溶解性及稳定性好,当胸痛发作后0~3 h内H-FABP的灵敏度及特异性显著高于cTnI和CK-MB[11]。H-FABP不仅在心肌损伤疾病中作用巨大,近期已有相关研究报道H-FABP在其它组织疾病中亦有应用价值。Pierre等研究发现H-FABP在区分不同的神经疾病中的作用,可作为脑损伤的潜在生物标志物[12],而Akihiro等研究发现H-FABP可用于急性肾损伤(AKI)的短期风险分层,在相关病死率预测中,要优于CTNT、NT-proBNP和MB[13]。但目前还未见其用于急性中毒相关疾病的临床研究,本文将探讨血清H-FABP在急性中毒严重程度分级中的应用价值。
本研究发现,按急性中毒患者严重程度分组,三组血清H-FABP水平较正常组明显升高,其变化与评价机体损害严重程度的APACHE(Ⅱ)评分存在显著正相关关系,且重度组患者血清H-FABP水平及APACHE(Ⅱ)评分显著高于轻度组和中度组。推测原因可能由于中毒毒物及其代谢产物被吸收后,随血液循环分布于体内各器官,当毒物蓄积逐步增加,患者的中毒严重程度相应提高,造成多器官的严重损害(包括心、脑、肝、肾等),各组织尤其心肌细胞缺血、缺氧,引起微循环障碍及细胞膜通透性增加,导致相对分子质量较小的H-FABP从心肌细胞大量释放后迅速进去血液循环。其次H-FABP并不是特异性存在于心肌细胞,大部分脂肪酸代谢活跃的组织细胞也可表达,其表达的调节及功能还不清楚[14],当某些毒物作用于含脂量高的组织细胞时,引起脂质紊乱和自由基的释放可能导致H-FABP水平的升高,此外,毒物也可能影响组织细胞中糖原分解代谢引起的游离酸水平的增加导致H-FABP升高[15]。因此,患者中毒程度越重导致机体各器官全面损伤,H-FABP水平升高就明显,检测患者血清H-FABP的含量,对判断急性中毒程度和病情变化有一定指导意义。
研究还发现,急性中毒患者按接触毒物分组,多组间分析差异有统计学意义(P<0.05);化学品组(药物类等)和CO组血清H-FABP均值为(8.31±18.01)ng/ml和(7.29±11.5)ng/ml要高于农药组(有机磷、鼠药等)的(3±2.18)ng/ml。这可能是由于化学品及CO中毒对机体心肌损伤程度要大于农药中毒导致,也与案例中农药组重度患者占比较低有关。特别是CO中毒阻碍氧的吸收,转运或利用,对缺氧敏感的脑和心肌细胞易发生中毒损伤,引起H-FABP大量释放并迅速入血。这与陈建良等报道的急性一氧化碳中毒(ACMP)患者血清H-FABP水平随患者病情严重程度增加而升高一致[16]。而心血管系统是化学品中毒最易受损的靶器官之一,大多数化学品中毒直接或间接损伤心血管系统,导致心律失常、心肌损害及心力衰竭等[7],促使H-FABP水平升高,关于血清H-FABP在不同毒物组的关系还需深入研究。进一步采用受试者工作特征曲线分析发现,轻中重度急性中毒患者血清H-FABP的最佳临界值分别为2.19ng/ml、2.81ng/ml、15.00ng/ml,其灵敏度、特异性及曲线下面积(AUC)均高于APACHEⅡ评分。结果显示血清H-FABP评估急性中毒早期严重程度分级的价值要优于APACHEⅡ评分。
总之,血清H-FABP参与了急性中毒病情发展并与急性中毒损伤密切相关,在一定程度上反映中毒患者早期机体状况,其浓度随早期中毒严重程度分级的提高而升高,可将血清H-FABP作为急性中毒患者早期严重程度分级的标志物。