孙芳园,张 纬,袁 林,汪 淼,许开亮,韩耀国,陈 刚,沈伟鸿
脓毒症是感染引起的全身炎症反应综合征,进一步可发展为脓毒性休克及多器官功能障碍,患病率和死亡率高[1]。脓毒症的高发病率及病死率使其成为严峻的世界性医学问题,心脏作为循环系统的中心,是脓毒症重要的受损靶器官[2]。研究[3]表明,有40%~50%的脓毒症病人具有心肌损伤,其病死率高达70%~90%,而不具有心肌损伤的病死率远远减低,为20%,临床表现为心脏心室扩张、射血分数下降和对容量负荷收缩反应差等。电针治疗脓毒症心肌损伤,有独特优势。本人就电针对脓毒症心肌损伤病人microRNA-133a表达及microRNA-133a在脓毒症心肌损伤病理过程的调控作用作一探讨。
1.1 一般资料 选择上海市第七人民医院2015年10月至2017年10月收治住院的脓毒症心肌损伤病人60例,男31例,女29例,年龄47~85岁。按入住 ICU 先后随机分组,对照组30例,男16例,女14例,年龄(65.37±8.29)岁;电针组30例,男15例,女15例,年龄(66.42±9.15)岁。原发病分布:肺部感染(包括肺炎和慢性阻塞性肺疾病、哮喘)18例,腹腔感染(肝脏和胆道感染)15例,肾结石并泌尿系感染9例,手术后败血症13例,其他5例。2组一般资料具有可比性。病例排除标准:感染性心内膜炎,风湿性心脏病,瓣膜性心肌病,先天性心脏病,代谢性心肌病,原发性心肌病等严重心脏病病人;心肺复苏术后病人;合并肿瘤及自身免疫性疾病病人;针刺部位皮肤溃破、晕针病人;不同意参加临床试验。所有受试者均签署知情同意书,并经上海市第七人民医院伦理委员会批准。
1.2 治疗方法
1.2.1 对照组 西医常规治疗。按重症监护室治疗方案,按EGDT标准初始复苏;感染的诊断、感染源控制、早期抗菌药物治疗;液体治疗、缩血管药物(统一使用去甲肾上腺素)、正性肌力药物治疗;皮质醇激素治疗;血液制品应用;免疫球蛋白;镇静、镇痛和肌松剂;机械通气;连续性肾脏替代治疗;碳酸氢钠应用;血糖控制;深静脉血栓的预防;应激性溃病的预防;营养支持。
1.2.2 电针组 中西医结合治疗。在西医常规治疗的基础上,予以电针取穴,取双侧内关、足三里、神门、太冲、血海、膈腧、三阴交、合谷。每日2次,每次30 min。
1.3 观察指标 入院24 h内采集肘静脉血液2~3 mL,置于EDTA抗凝管。3 000 r/min离心血液,取上清于去RNAase的EP管内,储存于-80 ℃冰箱备用。治疗前和治疗7 d后酶联免疫吸附法检测肌钙蛋白(cTnT)、白细胞介素6(IL-6)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶3(caspase-3)、B淋巴细胞瘤-2基因(Bcl-2)含量。酶联免疫试剂盒购自深圳市科润达生物工程有限公司。qRT-PCR法测定microRNA-133a表达(Taq Man试剂盒,Applied Biosystems,美国),内参选择U6。通过2-ΔΔCt法测定microRNA相对表达。床旁超声检测左心室射血分数(LVEF),计算急性生理与慢性健康评分(APACHE Ⅱ)。
1.4 统计学方法 采用t检验和Pearson相关分析。
2.1 治疗后受试者临床指标比较 电针组病人cTnT、LVEF、APACHE Ⅱ较对照组有明显改变(P<0.01)(见表1)。
表1 治疗后受试者临床指标比较
2.2 2组病人TNF-α、Bcl-2、IL-6含量比较 经过治疗后,电针组病人Bcl-2 表达水平明显高于对照组(P<0.01),TNF-α、IL-6均明显低于对照组(P<0.01)(见表2)。
表2 2组血清TNF-α、Bcl-2、IL-6含量比较
2.3 2组病人cTnT、microRNA-133a、caspase-3含量比较 电针组病人cTNT、microRNA-133a及caspase-3表达水平均明显低于对照组(P<0.01)(见表3)。
分组ncTnT/(ng/mL) microRNA-133acaspase-3电针组300.16±0.053.28±1.672.97±0.35对照组300.35±0.046.58±1.454.63±1.75t—15.648.185.12P—<0.01<0.01<0.01
2.4 各指标与miRNA-133a相关性分析 TNF-α、Bcl-2、IL-6、cTnT与miRNA-133a表达均呈明显正相关关系(r=0.91、0.92、0.94、0.89、0.93,P<0.01)(见图1~3)。
脓毒症心肌损伤死亡率高,容易加重病情,转化为严重脓毒症、多脏器功能损伤而使病情急转直下,早期识别并治疗脓毒症心肌损伤具有重大的意义[1]。心肌损伤的主要诊断指标为cTnT、超声心动图,但都存在着一定的局限性。明确心肌损伤的病理生理过程,分子机制将为脓毒症心肌损伤的诊断和治疗带来重要的启示。
细胞凋亡是受基因严格控制的,有研究[5]表明,在心肌缺血梗死的过程中有心肌细胞凋亡的发生,众多miRNA参与了凋亡过程。miRNA种类众多,不编码蛋白质,但能通过与mRNA特异结合,抑制转录后基因表达,从而调控细胞的生长、发育、分化和凋亡。
miRNA-133是肌肉组织表达特异性的miRNA,广泛参与了心脏发育、心肌肥厚、心肌损伤、凋亡和心律失常等心脏生理和病理过程[5]。miRNA-133家族中的miRNA-133a对于心肌细胞的抗凋亡作用极其强大,可通过间接抑制caspase-3活性,进而抑制心肌细胞凋亡[6],但在人体中是如何变化的,尚无一定结论。本研究发现,脓毒症心肌损伤时,micorRNA-133a升高,随着治疗的进行,逐渐减低,在电针组治疗降得更低,提示与病情变化负相关,与动物实验的部分结论相悖,考虑可能的原因是人体和动物实验有别,且炎症反应是个双向化的过程,其中很多通路尚未阐明,有待进一步实验验证。
Caspase家族、Bcl-2家族在细胞凋亡过程中扮演着关键的调控作用[7]。Caspase-3是执行凋亡程序的关键分子,是细胞凋亡过程中的主要执行者和效应因子[8]。Bcl-2家族蛋白可在线粒体上与其他凋亡蛋白协作,共同调控线粒体的稳定性,发挥执行细胞凋亡的主要作用[7]。我们推测抗凋亡因子Bcl-2及促凋亡因子caspase-3都接受miRNA-133a的调控,本研究发现miRNA-133a与Bcl-2、TNF-α、IL-6都存在着显著的线性关系,证实心肌凋亡通路是与这些因子相关的,但具体的变化时限和程度,则有待进一步的实验加以验证。本研究还证实,microRNA-133a与cTnT、APACHE Ⅱ存在相关性,可以作为临床诊断脓毒症心肌损伤的一个指标,在早期即实施基因检测,明确病人病情,及时对因对症治疗。
内关穴是手厥阴心包经之络穴,八脉交会穴之一,针刺内关穴是治疗心腹诸病的重要穴位,历来就有“心胸内关谋”的经典论述。近年来,对内关穴治疗心血管疾病的实验室研究较多,如林亚平等[9-10]通过对电针内关对心肌缺血再灌注损伤模型的研究,提示电针内关穴可减少心肌缺血再灌注损伤过程中肌钙蛋白T的释放。根据李忠仁《实验针灸学》进行定位,电针刺足三里可减轻脓毒症大鼠心肌受损程度,改善血流动力学指标,起到心脏保护作用,其机制可能与抑制炎性因子TNF-α和IL-6释放,减轻过氧化损伤有关[11-12]。组方配穴还选取了神门、三阴交、太冲、合谷、血海、膈腧,心主血脉,心病推动无力,则有血瘀,血海、膈腧活血化瘀;太冲、合谷为四关穴,针四关有行气血,通经络,清滞瘀之效果;神门为心经原穴,主心病,补益心气,安定心神,配三阴交安神定志。全方共奏补心气、通血脉、化瘀滞的效果。本研究研究发现,电针辅助治疗可以显著改善脓毒症心肌损伤病人的miRNA-133a、Bcl-2、caspase-3、TNF-α、IL-6等指标,为临床推广应用提供了良好的依据,对研究针灸防治脓毒症心肌损伤具有重要意义。本试验所有受试病人未见明显不良反应。