脂类代谢相关因子在全身炎症反应综合征中变化及其临床意义的研究

许哲洪，张小兰，刘培辉，邹新英

(南方医科大学附属深圳妇幼保健院1急诊科，2儿科，广东 深圳 518028)

全身炎症反应综合征(Systemic Inflammatory Response Syndrome，SIRS)是一种由各种非感染性炎症损伤刺激后引起体内促炎-抗炎失衡导致的全身失控性炎症反应，病因复杂、病情凶险，死亡率可达7%[1]。SIRS在儿科患者中也很常见，Horeczko等[2]调查发现，在美国急诊就诊儿童中，每年大概有620万人次合并全身炎症反应综合征，其中大约53%的患儿存在感染。SIRS是脓毒症及多器官功能障碍综合征等疾病的主要发病机制，其中脓毒症的病死率高达35%～45%，严重威胁患儿健康[3]。目前临床诊断SIRS多采用传统血常规指标检测，准确性低，特异性不高，血培养耗时长、灵敏度不足[4]。因此寻找可敏感特异地诊断SIRS的有效生物分子非常必要。目前越来越多研究发现，脂质、脂肪代谢在炎症过程中发挥重要作用，SIRS常伴随葡葡糖和脂类代谢改变[5-6]。成纤维细胞生长因子21(fibroblast growth factor 21，FGF21)主要在肝脏和脂肪组织中表达，可调节糖和脂类代谢[7]。脂联素(adiponectin，APN)是一种由脂肪细胞特异性分泌的细胞因子，大量研究发现，APN可抑制多种促炎因子表达，抑制炎症级联反应[8]。因此本研究通过观察SIRS患儿血清FGF21、APN水平变化，探究其临床意义。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料选取2016年7月-2017年6月在南方医科大学附属深圳妇幼保健院儿科病房就诊的全身炎症反应综合征患儿30例为SIRS组，年龄1个月～14岁，平均年龄(8.25±2.47)岁，男性18例，女性12例，30例普通发热病人(有发热，但达不到SIRS诊断标准)为发热对照组，男性19例，女性11例。另外30例门诊正常体检儿童为健康对照组，男性17例，女性13例。以年龄、性别、基础疾病按照1∶1配对。收集患儿所有临床检查资料，所有样品采集及资料调查均取得患儿及其监护人知情同意并签字确认。本研究经医院伦理委员会审核批准(审批编号：深妇幼伦审〔2017〕81号)，符合《世界医学协会赫尔辛基宣言》。

1.2 纳入与排除标准根据依据2011年国际脓毒症会议关于全身炎症反应综合征诊断的标准：(1)体温>38℃或<36℃；(2)呼吸频率>20次/min，或动脉血二氧化碳分压(PaCO2)<32 mmHg；(3)白细胞计数>12×109/L或<4×109/L；(4)心率>90次/min等。存在两项或以上者可诊断为SIRS。纳入标准：(1)符合SIRS诊断标准；(2)年龄不超过14岁；(3)所有研究对象均为汉族，无血缘关系；(4)无其他免疫性或基础性疾病。排除标准：排除具有以下一项或多项者：(1)具有家族性高血脂症、高血压病、肝脏病、肾脏病和糖尿病史；(2)近3个月曾服用过对血脂代谢有影响的药物；(3)颅脑损伤或行开颅术后者;(4)已知具有下丘脑-垂体-肾上腺轴任一水平疾病病史者；(5)8 h内使用过依托咪酯者；(6)应用糖皮质激素治疗(包括糖皮质激素雾化吸入剂等)的患儿；(7)先天性免疫缺陷、血液病、营养不良者；(8)临床资料不全者。

1.3 主要试剂及仪器人FGF21 ELISA试剂盒(货号：PF313)、人APN ELISA试剂盒(货号：PA008)均购自上海碧云天；人TNF-α ELISA试剂盒(货号：BMS223HS)、人IL-1β试剂盒(货号：BMS213HS)、人IL-6 ELISA试剂盒(货号：BMS213HS)均购自美国美国Invitrogen等。

1.4 方法

1.4.1 标本采集 采集3组患儿清晨空腹外周静脉血2 mL，室温下(20～25℃)放置60 min，3 000 r/min有效离心半径10 cm，离心10 min，留取血清-70℃冻存备检。

1.4.2 脂类代谢相关因子及炎症反应相关因子水平检测 血清标本送本院中心实验室统一测定，采用酶联免疫吸附法检测血清FGF-21、APN，测定患儿血清中的肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)、白细胞介素-1β(interleukin-1β，IL-1β)、白细胞介素-6(interleukin-6，IL-6)水平，具体操作步骤严格按照试剂盒说明书进行。采用血细胞分析仪检测白细胞(white blood cells，WBC)、中性粒细胞(neutrophil ,N)水平；采用日立7600 全自动生化仪检测血清总胆固醇(total cholesterol，TC)、高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol，HDL-C)水平。

2 结果

2.1 3组儿童炎性因子TNF-α、IL-1β、IL-6水平比较与健康对照组比较，发热对照组、SIRS组患儿血清TNF-α、IL-1β、IL-6水平显著升高(P<0.05)；与发热对照组比较，SIRS组患儿TNF-α、IL-1β、IL-6水平显著升高，差异均有统计学意义(P<0.05)，见表1。

表1 3组儿童炎性因子TNF-α、IL-1β、IL-6水平比较 (ng/L，±s)

注：与健康对照组比较，*P<0.05；与发热对照组比较，#P<0.05。

2.2 3组儿童临床检查资料比较与健康对照组比较，发热对照组、SIRS组体温、WBC、N比例、HDL-C水平显著升高，TC水平显著降低(P均<0.05)。与发热对照组比较，SIRS组体温、WBC、N比例、HDL-C水平显著升高，TC水平显著降低(P均<0.05)，见表2。

2.3 3组儿童血清FGF21、APN水平比较与健康对照组比较，发热对照组、SIRS组患儿血清FGF21水平显著升高，APN水平显著降低(P<0.05)；与发热对照组比较，SIRS组患儿FGF21水平显著升高，APN水平显著降低，差异均有统计学意义(P<0.05)，见表3。

表2 3组儿童临床检查资料比较(±s)

注：与健康对照组比较，*P<0.05；与发热对照组比较，#P<0.05。

表3 3组儿童血清FGF21、APN水平比较(±s)

注：与健康对照组比较，*P<0.05；与发热对照组比较，#P<0.05。

2.4 SIRS患儿血清FGF21、APN与TNF-α、IL-1β、IL-6相关性分析Pearson相关性分析结果显示，SIRS患儿血清FGF21水平与炎症因子TNF-α、IL-1β、IL-6水平均呈正相关(P<0.05)，血清APN水平与TNF-α、IL-1β、IL-6水平均呈负相关(P<0.05)，见表4。

表4 SIRS患儿血清FGF21、APN与TNF-α、IL-1β、IL-6相关性分析

2.5 血清FGF21、APN水平对儿童SIRS发生的预测价值分析以血清FGF21、APN水平及二者联合检测为自变量绘制受试者工作特性曲线(ROC)，结果发现，单独检测血清FGF21、APN水平预测儿童发生SIRS的曲下面积(AUC)为0.856(95%CI：0.775～0.937)、0.873(95%CI：0.800～0.946)，敏感度为93.30%、90.00%，特异度为73.30%、75.00%，二者联合检测时AUC为0.940(95%CI：0.896～0.984)，敏感度为100.00%，特异度为83.30%。详见图1、表5。

图1 血清FGF21、APN水平对预测儿童SIRS发生的ROC曲线

表5 血清FGF21、APN水平对儿童SIRS发生的预测价值分析

3 讨论

TNF-α是一种具有广泛活性的免疫调节细胞因子，一般情况下，血清TNF-α浓度较低时可调节机体免疫应答，促进细胞生长、分化；而当血清TNF-α浓度偏高时可引起局部免疫应答，介导炎症反应，引起局部免疫反应失控，进而损伤机体器官[9]。在SIRS炎症反应过程中，多种促炎因子被激活，其中TNF-α在循环中最早出现且迅速达到高峰，诱导“次级”细胞因子IL-1β、IL-6等产生。张莉等[1]研究发现，老年SIRS患者评分2分、3分、4分组血清TNF-α、IL-1β、IL-6水平均高于健康对照组，且随SIRS评分增加而升高。本研究结果显示，SIRS组患儿血清TNF-α、IL-1β、IL-6水平均高于发热对照组及健康对照组，提示血清TNF-α、IL-1β、IL-6水平升高与SIRS发生有关，可能有利于评估SIRS病情。

目前研究认为，脂类代谢可抑制炎症发展，而白色脂肪组织是炎性介质的来源。HDL-C主要由肝脏合成，其主要功能是转运磷脂和胆固醇，一般在TC高，HDL-C低，TC/HDL-C<4.5时对健康有利，具有抗炎、抗氧化、抗粥样硬化等作用[10-11]。本研究结果显示，SIRS组患儿HDL-C显著升高，TC水平显著降低，推测SIRS患儿可能存在脂类代谢紊乱，但其是否与炎症反应有关需进一步探讨。FGF21属于FGF19/21/23亚家族，有181个氨基酸组成，在肝脏及脂肪组织被诱导激活后，通过自分泌及旁分泌方式释放，可降低血糖、甘油三酯、胰高血糖素和果糖氨浓度，是葡萄糖和脂类代谢的关键调节因子，在炎症反应中也发挥重要作用。Wang等[12]研究发现，FGF21在糖尿病小鼠前体脂肪细胞中显著高表达，对糖尿病肥胖小鼠前体脂肪细胞有抗炎作用。Wang等[13]研究发现，FGF21可抑制NF-κB信号通路调节氧化低密度脂蛋白诱导的THP-1巨噬细胞的泡沫细胞形成、巨噬细胞迁移、炎症反应和脂类代谢。APN基因定位于染色体3q27，蛋白质由224个氨基酸组成，具有促进脂肪酸氧化及葡萄糖转运及抗炎、抗动脉粥样硬化等多种生物学作用。陈建南等[8]研究报道，APN在脓毒症及SIRS中起负性调节作用，脓毒症患者血清APN蛋白水平显著低于SIRS患者，SIRS患者显著低于正常对照组。本研究结果显示，与健康对照组及发热对照组比较，SIRS患儿血清FGF21蛋白水平显著升高，APN蛋白水平显著降低，提示血清FGF21蛋白水平升高、APN蛋白水平降低可能参与SIRS相关病理生理过程，与SIRS发生发展有关。

进一步研究发现，血清FGF21水平与TNF-α、IL-1β、IL-6水平呈正相关，血清APN水平与TNF-α、IL-1β、IL-6水平呈负相关。Liu等[14]研究发现，FGF21可通过抑制PPARγ表达增加肺平滑肌细胞TNF-α、IL-1β、IL-6水平。Jian等[15]研究报道，APN预处理2 h可抑制β-淀粉样蛋白诱导的小神经胶质细胞TNF-α和IL-1β释放，还可通过抑制巨噬细胞分泌TNF-α，降低小神经胶质细胞炎症反应。综合本研究结果提示，血清FGF21、APN水平可能与炎症反应有关，血清FGF21水平升高、APN水平降低可能导致TNF-α、IL-1β、IL-6等促炎因子过表达，进而促进SIRS的发生、发展，但其具体作用机制尚需进一步深入探究。本研究结果还发现，血清FGF21、APN水平预测儿童发生SIRS的ROC AUC分别为0.856、0.873，敏感度为93.30%、90.00%，特异度为73.30%、75.00%，二者联合检测时AUC为0.940，敏感度为100.00%，特异度为83.30%。提示血清FGF21、APN水平可能对SIRS发生有一定预测价值，二者联合可提高敏感度和特异度，但其最佳截断值仍需进一步研究。

综上所述，脂类代谢相关因子FGF21蛋白在SIRS患儿血清中上调，APN蛋白在SIRS患儿血清中下调，与炎症反应有关，二者联合检测可能对儿童发生SIRS有一定预测价值。但是由于本研究样本量少，结果具有局限性，另FGF21、APN在炎性反应的具体作用机制探讨不深入，后期仍需加大样本量进一步深入探究。