多糖包被损害评估重症胰腺炎呼吸窘迫综合征发病风险

黄云龙，万林骏，廖庚进，万晓红

（昆明医科大学第二附属医院重症医学科，云南昆明 650101）

急性胰腺炎（acute pancreatitis，AP） 是具有高发病率和死亡率的疾病[2]，根据我国《急性胰腺炎诊治指南（2014）》 将合并器官功能障碍超过48hAP，称为重症急性胰腺炎（severe acute pancreatitis，SAP）。器官功能衰竭是SAP 的主要死亡原因之一，肺部又是最先和最主要的受损器官，急性肺损伤（[3]acute lung injury，ALI） 消耗大量的医疗资源并且导致高死亡率的结局[1]。有报道称急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS） 在SAP 中病死率高达30%～40%，是最危险的并发症之一[2]。

多糖包被是广泛覆盖于微血管内皮表面的一层由糖蛋白、蛋白聚糖和糖胺聚糖组成高度水合的被膜结构，被称之为内皮细胞表面多糖包被层（endothelial glycocalyx layer，EGL），它在限制血管通透性和调节白细胞粘附中起关键作用[3]。EGL 的破坏会增加肺毛细血管通透性；启动并扩大ARDS 的炎症反应；导致肺毛细血管阻力增加，增加肺循环压力，在ARDS 发病中起着重要的作用[4]。有研究发现[5-6]，在不同病因所致的ARDS 患者血中检测多糖包被的降解产物:透明质酸（hyaluronic acid，HA），多配体蛋白聚糖-1（Syndecan-1，SDC-1），硫酸类肝素（heparan sulfate，HS） 的水平明显升高，但病因不同的ARDS，血中不同降解产物的升高水平也各不相同。另外，已有研究报告通过检测EGL 被破坏时血浆中降解产物水平变化来评估疾病结局：心脏骤停后血浆HA 和SDC-1 水平升高程度，可预测多器官功能衰竭的发生[7]；Hippensteel 等[8]发现，在脓毒症中，血浆HS 升高与院内死亡率相关。但目前尚无研究通过检测血中EGL降解产物的水平，来评估和预警SAP 患者ARDS的发病。

本研究旨在通过检测临床治疗中SAP 患者病程中血浆EGL 降解产物HA、HS 和SDC-1 的血浆浓度，探讨其与ARDS 发病的相关性。

1 资料与方法

1.1 研究对象

选择2019年4～11月所有入住ICU 的AP 患者，参照我国《急性胰腺炎诊治指南（2014）》选出符合要求出现ADRS、急性肾损伤（acute kidney injury，AKI）、休克（SHOCK） 的SAP 患者37例，年龄分布于18～59 岁。所有纳入患者的诊治均按重症医学科相关指南及规范进行诊治。

纳入标准：（1） 患者以AP 诊断收入；（2）患者入ICU 后确诊为SAP；（3） 并发ARDS 后，同意并行机械通气治疗；（4） 48 h 内发生单一器官功能障碍者。

排除标准：（1） 入ICU 前已发生ARDS、AKI、SHOCK 的患者；（2） 创伤性胰腺炎合并颅脑和/ 或肺挫伤者；（3） 自发生ARDS、AKI 或SHOCK 后，ICU 诊治未达48 h 者；（4） 原发于肺部感染引起的ARDS 患者；（5） 48 h 内器官功能障碍≥2 个的患者。伦理学：本研究经医院伦理委员会批准，所有检测和治疗均获得患者或家属的知情同意。

实验试剂：人透明质酸，人硫酸类肝素，人多配体聚糖-1 的ELISA 试剂盒。

1.2 实验分组

本研究纳入的SAP 患者按发生器官功能障碍分组。按48 h 内出现的单一器官功能障碍分为ARDS 组、AKI 组、SHOCK 组。

1.3 实验数据采集

设定患者入ICU 的时间为入室点，最早出现器官功能障碍时为0 h 点，0 h 点后12 h、24 h 和48 h 分别为12 h 点、24 h 点、48 h 点。于入室点、0 h 点、12 h 点、24 h 点、48 h 点分别采集纳入患者静脉血5 mL，于3 000 r/min 离心15 min，取上清液作为待检标本，分别编号，冰冻保存（-70℃）。

ARDS 组分别于机械通气当天（1 d 点）、第2天（2 d 点）、第3 天（3 d 点）、第4 天（4 d 点）、第5 天（5 d 点）、第6 天（6 d 点）、第7 天（7 d点） 记录机械通气时长，超过7 d 还需机械辅助通气的患者仍计为7 d 点。

1.4 酶联免疫吸附法（ELISA） 检测

采用ELISA 检测标本中HA，HS，SDC-1 的浓度。

1.5 统计学处理

使用SPSS 软件对数据进行统计学处理，计量资料以均数±标准差（） 表示，应用方差分析检验是否存在组间差异；应用配对t检验比较两配对组的计量资料间的组间差异；应用LSD-t法统计多组数据内不同数值间差异，应用一元线性回归分析数据间联系。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

本研究共纳入胆源性SAP（31例），创伤所致SAP（3例），诱因不明SAP（3例）。其中48 h 内发生单一器官功能障碍者37例，分为ARDS 组13例，AKI 组11例，SHOCK 组13例。本研究观测期间，所有纳入患者均未死亡。

2.1 入室点，各组患者的EGL 降解产物水平的比较

ARDS 组与AKI 组、SHOCK 组间SDC-1、HS和HA 的水平均差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。

2.2 入室点直至发生器官功能不全48 h 内，各组患者不同时间点的EGL 降解产物水平的比较

与入室点比，各组在0 h 点时的SDC-1、HA、HS 血浆水平均显著升高（P＜0.05）。与0 h 时比，ARDS 组、AKI 组和SHOCK 组12 h、24 h、48 h点的SDC-1、HA、HS 血浆水平均显著降低（P＜0.05），并呈进行性降低趋势，见表2～表4。

2.3 0 h 点ARDS 组与非ARDS 组间EGL 降解产物水平的比较

ARDS 组、AKI 组和SHOCK 组0h 点时HA 水平的组间比较，ARDS 组的HA 水平高于AKI 组及SHOCK 组，且有统计学差异（P＜0.05），而SDC-1 和HS 均高于其他两组，但无统计学差异（表5），将0 h 点时AKI 组和SHOCK 组病例合并为非ARDS 组，ARDS 组SDC-1 和HA 的血浆水平均高于非ARDS 组，且有统计学差异（P＜0.05），见表6。

2.4 在ARDS 组患者，0 h 点测得的EGL 降解产物血浆水平与其发生器官功能不全后7 d 内机械通气时长的关联

ARDS 组患者的机械通气时间为（5±1） d。0 h 点的HA 血浆水平与患者后续机械通气天数呈线性正相关趋势，R2=0.819，P＜0.05（图1） ;0h点的HS 血浆水平与患者机械通气天数无线性相关趋势，R2=0.007，P=0.78；0 h 点的SDC-1 血浆水平与患者机械通气天数无线性相关趋势，R2=0.043，P=0.49。

表1 入室点各组EGL 降解产物比较（）Tab.1 Comparisons of EGL degradation products to the entry point in different groups （）

表1 入室点各组EGL 降解产物比较（）Tab.1 Comparisons of EGL degradation products to the entry point in different groups （）

注：F 表示单因素方差分析统计量。

表2 不同时间点各组SDC-1 的比较（）Tab.2 Comparisons of SDC-1 in different groups at different time points （）

表2 不同时间点各组SDC-1 的比较（）Tab.2 Comparisons of SDC-1 in different groups at different time points （）

与入室点比较，*P ＜0.05；与0 h 比较，△P ＜0.05；与12 h 比较，＃P ＜0.05；与24 h 比较，▲P ＜0.05。

表3 不同时间点各组HS 的比较（）Tab.3 Comparisons of HA in different groups at different time points （）

表3 不同时间点各组HS 的比较（）Tab.3 Comparisons of HA in different groups at different time points （）

与入室点比较，*P ＜0.05；与0 h 比较，△P ＜0.05；与12 h 比较，＃P ＜0.05；与24 h 比较，▲P ＜0.05。

表4 不同时间点各组HS 的比较（）Tab.4 Comparisons of HS (ng/ml) in different groups at different time points （）

表4 不同时间点各组HS 的比较（）Tab.4 Comparisons of HS (ng/ml) in different groups at different time points （）

与入室点比较，*P ＜0.05；与0 h 比较，△P ＜0.05；与12 h 比较，＃P ＜0.05；与24 h 比较，▲P ＜0.05。

表5 0 h 点时ARDS 组、AKI 组和SHOCK 组间EGL 降解产物比较（）Tab.5 Comparisons of EGL degradation products between ARDS group,AKI group and （）

表5 0 h 点时ARDS 组、AKI 组和SHOCK 组间EGL 降解产物比较（）Tab.5 Comparisons of EGL degradation products between ARDS group,AKI group and （）

与ARDS 组比较，*P ＜0.05。

表6 0 h 点时ARDS 组与非ARDS 组间EGL 降解产物比较（）Tab.6 Comparisons of EGL degradation products between ARDS group and non-ARDS group at 0h （）

表6 0 h 点时ARDS 组与非ARDS 组间EGL 降解产物比较（）Tab.6 Comparisons of EGL degradation products between ARDS group and non-ARDS group at 0h （）

图1 0 h 点HA 血浆水平与患者机械通气天数Fig.1 HA plasma level and patient mechanical ventilation days at 0h point

3 讨论

关于EGL 在SAP 器官功能障碍方面的研究很少，而在EGL 损害与ARDS、AKI、SHOCK 的研究中都观察到了降解产物血浆水平的升高，如：儿童心脏术后早期血浆SDC-1 水平增加与AKI 独立相关[9]；感染性休克中HA 和HS 水平显著升高[10]。本研究中，同样观察到SAP 患者出现器官功能障碍时，各组的SDC-1、HA、HS 血浆水平均显著升高（P＜0.05）。

本研究中将ARDS 组患者与其它组进行比较时发现，SAP 患者在出现器官功能障碍时，ARDS组血浆HA 和SDC-1 水平升高更为显著。肺内和肺外因素均可导致ARDS，肺内因素的特征是更严重的肺上皮损伤，而肺外因素ARDS 的特征是更严重的系统性内皮损伤[11]，SAP 所致的ARDS 属于肺外因素所致。在一项关于肺内、肺外因素导致ARDS 的研究中[6]，研究者发现在肺外因素所致ARDS 患者中，血浆中SDC-1 浓度明显升高，且可能与ARDS 的严重程度相关。SDC-1 在血管内皮表面层中很丰富，血浆中的SDC-1 浓度增加是多糖包被降解的标志[12]。动物实验中已证实，血浆SDC-1 水平与EGL 厚度呈负相关，与微血管通透性呈正相关[13]。本研究中0h 点时ARDS 组的SDC-1 水平显著高于AKI 组及SHOCK 组，但未显示出统计学差异，而将AKI 组及SHOCK 组合并为非ARDS 组时，SDC-1 水平的升高显示出了统计学差异（P＜0.05），以上两种分组结果的统计学差异可能与本研究纳入的样本量较小有关。对于本研究中检测的另外两个产物HA 和HS，Schmidt 等[5]研究对比了直接肺损伤与间接肺损伤两种病因所致的ARDS 患者发现：肺外因素所致患者的血浆HS 和HA 水平均升高，但HS 升高较HA 更为显著。本研究中发现0h 点ARDS 组血浆中的HA 和HS 与入室点相较都也明显升高（P＜0.05）。0h 点时ARDS 组的HA 水平高于AKI 组及SHOCK 组，且有统计学差异（P＜0.05）；ARDS 组HA 的血浆水平均高于非ARDS 组，且有统计学差异（P＜0.05）；而HS 在组间比较中未显示统计学差异。因此，SAP 患者出现ARDS 时，监测血浆HA 水平更有价值。本研究结果似乎与以上研究的产生了分歧，但本研究的目的在于探索SAP 患者发生ARDS时相较于发生其他器官功能障碍时血浆SDC-1、HA 和HS 水平的特点，而Schmidt 等[5]研究的是肺内，肺外因素所致ARDS 患者血浆HA、HS 的差异，因此并不矛盾。另外，在Schmidt 等[5]的研究中将所有使用肝素类抗凝剂的患者都排除在外了，而本研究收入的SAP 患者只要没有禁忌症，都使用了低分子量肝素治疗。Qiu 等[14]的研究表明，低分子量肝素治疗可以改善SAP 的预后，对降低平均住院时间，死亡率，MOF 发生率具有潜在作用。而有研究[15]观察到，肝素类抗凝药物对EGL 有保护作用，使得血浆中HS 的浓度下降幅度最为明显，这可能影响了本研究中检测的HS 血浆浓度。在SAP 的临床治疗中肝素类抗凝药物是被普遍使用的，笔者[15]的研究更贴近于临床治疗状态下的SAP 患者。本研究提示动态监测HA、SDC-1 水平变化可能有助于SAP 患者并发ARDS 的早期预警。

HA 是EGL 的主要成分，除了存在于所有血管内皮表面，在肺中，HA 还存在于支气管周围和肺泡间/肺泡周围组织中，成年人肺中含有约160 mg的HA[16]。有动物实验通过检测ARDS 大鼠模型中血浆、支气管肺泡灌洗液和肺中HA 水平的变化，发现升高的血浆HA 水平可能是肺损伤的指标[17]。本研究中发现SAP 的ARDS 患者发病时的HA 血浆水平与患者机械通气天数呈线性正相关趋势，R2=0.8195，提示SAP 中血浆HA 水平高可能与ARDS 的严重程度有关。