失血性休克患者发病期间脏器损伤特点及褪黑素的保护作用机制

应盼 杨志辉 蔡旗旗 张盛 吴先龙

[摘要] 目的 探討失血性休克（HS）患者在发病期间脏器损伤特点及褪黑素（MT）的保护作用机制。 方法 选取2015年1月至2019年1月浙江省台州市第一人民医院收治的105例HS患者进行分组实验，建立Excel数据库，将所有患者的休克前后的各项数据进行处理，比较其器官功能（心、肝、肾）损伤特点。并探讨MT在其临床治疗中的保护作用及其机制。 结果 ①休克前A、B、C三组的氧供、氧耗比较，差异均无统计学意义（P>0.05），休克后C组低于B组，B组低于A组，差异有统计学意义（P<0.05）。②休克前，A、B、C三组的MAP、CO、CI比较，差异均无统计学意义（P>0.05），休克后三组MAP、CO、CI均低于休克前，差异有统计学意义（P<0.05），且C组低于B组，B组低于A组，差异有统计学意义（P<0.05）。③休克前三组AST、ALT及CREA比较，差异均无统计学意义（P>0.05），休克后三组AST、CREA均高于休克前，差异有统计学意义（P<0.05），三组休克前后ALT比较，差异均无统计学意义（P>0.05），休克后C组AST低于B组，B组低于A组，差异有统计学意义（P<0.05）。④休克后A组MPO、TNF-α含量低于B、C两组，B组又高于C组，差异有统计学意义（P<0.05）。⑤三组休克前NF-κB活性极低，休克发生后便迅速递增，直至休克后6 h达到峰值，而8 h后仍维持在较高水平。休克后A组NF-κB活性高于B组，B组高于C组，差异有统计学意义（P<0.05）。 结论 HS患者的各脏器功能均会受损，受损程度与相关指标升降程度有关，褪黑素良好的保护作用及机制对减少HS患者脏器损伤有较好的价值，可科学、合理地应用。

[关键词] 失血性休克;脏器损伤特点;褪黑素;保护作用机制

[中图分类号] R331          [文献标识码] A          [文章编号] 1673-9701（2021）07-0017-05

The features of organ injury during onset period in patients with hemorrhagic shock and its mechanism of melatonin of the protective effect

YING Pan   YANG Zhihui   CAI Qiqi   ZHANG Sheng   WU Xianlong

Emergency Room， the First People′s Hospital of Taizhou City in Zhejiang Province， Taizhou   318000， China

[Abstract] Objective To investigate the features of organ injury during onset period in patients with hemorrhagic shock （HS） and the protective effect and mechanism of melatonin（MT）. Methods From January 2015 to January 2019， a total of 105 patients with HS admitted to the First People′s Hospital in Taizhou City of Zhejiang Province were selected for grouping experiments. Excel database was established， and used to process all the data before and after the shock. Meanwhile， the features of organ function（cardiac， hepatic and renal） injury were compared. Then， the protective effect and main mechanism of MT in its clinical treatment were analyzed. Results（1）Before shock， there were no statistically significant differences in DO2 and VO2 among the three groups A， B and C（P>0.05）. While after shock， they were lower in group C than in group B， and lower in group B than in group A（P<0.05）.（2） Before shock， there were no statistically significant differences in MAP， CO and CI among groups A， B and C（P>0.05）. While after shock， the above three indexes were all lower than those before shock（P<0.05）， Meanwhile， they were lower in group C than in group B， and lower in group B than in group A（P<0.05）. （3）There were no statistically significant differences in AST， ALT and CREA before shock among the three groups（P>0.05）， while AST and CREA after shock were all higher than those before shock（P<0.05）. ALT among the three groups was not significantly different before and after shock（P>0.05）. After shock， AST in group C was lower than that in group B， and that in group B was lower than that in group A（P<0.05）. （4）After shock， the contents of MPO and TNF-α in group A were lower than those in group B and C， while those in group B were higher than that in group C（P<0.05）. （5）The activity of NF-κB among the three groups was extremely low before shock， and increased rapidly after shock， reaching its peak at 6 h after shock， and remained at a high level after 8 h. After shock， the activity of NF-κB in group A was higher than that in group B， and that in group B was higher than that in group C（P<0.05）. Conclusion Every organ function of HS patients will be injured， and the injury degree is related to the ascending and descending degree of related indexes. MT′s good protective effect and mechanism have better value in reducing organ injury of HS patients， and they should be applied scientifically and reasonably.

[Key words] Hemorrhagic shock; Features of organ injury; Melatonin; Protective effect mechanism

休克（Shock）的发生因素较多，如心脏功能障碍、失血、感染及严重创伤等，多是在机体遭受强烈的致病因素侵袭后机体有效循环血量锐减，导致全身微循环功能不良、生命重要器官严重障碍等综合征候群[1]。失血性休克（Hematogenic shock，HS）作为休克的主要分型之一，在急诊科常见、多发。常见病因与血容量不足以超越代偿功能及大量出血有关[2]。大量临床实验表明，HS发病期间由于血量减少，致使机体内部内循环紊乱和器官功能损伤，故准确了解和获取HS发病期间的脏器损伤特点对治疗有帮助。褪黑素（Melatonin，MT）主要是在松果腺中以色氨酸为基质而合成，有广泛的病理生理功能。有研究发现，MT不仅参与昼夜节律及生殖、甲状腺、肾上腺等功能，其在免疫调节、抗肿瘤、抗氧化等[3]方面还具有较好的效果，当然因其对休克有较好的保护作用而用于HS或相关疾病的治疗。故本研究选择本院收治的HS患者进行临床治疗，研究其发病期间的脏器损伤特点及探讨MT的保护作用机制。以便为HS的临床诊治提供研究方案与研究依据。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

按内科学制定的《失血性休克诊断标准（第六版）》[4]相关标准对2015年1月至2019年1月本院收治的105例HS患者进行分组研究，纳入标准：①血压下降、脉搏增快、失血量占全身血容量失衡者[5];②中心静脉压（CVP）和肺动脉楔压（PCWP）降低及静脉血氧饱和度（SVO2）降低者;③签署知情同意书和临床资料完整者。排除标准：①有精神异常、意识异常及相关并发症者[6];②不符合HS诊断标准者;③有褪黑素治疗禁忌证者。按照随机数字表法（Random number table method，RNTM）[7]将本院收治的经病理学诊断确诊的105例HS患者分成A、B、C三组，每组分别为34例、35例、36例，其中A组为空白对照组，B组为HS复苏组，C组为褪黑素保护组。A组男21例，女13例，年龄46～75岁，平均（57.42±2.00）岁;B组男22例，女13例，年龄47～75岁，平均（57.90±3.00）岁;C组男21例，女15例，年龄45～75岁，平均（57.54±2.53）岁。三组的一般资料比较，差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。

1.2 方法

1.2.1 治疗方法  A、B、C三组的分组治疗均在常规治疗的基础上各自按不同方法执行。①A组气管插管后予以常规药物治疗，但不予以褪黑素胶囊治疗[8]。②B组在A组治疗的基础上静脉注射1 mL的磷酸缓冲盐溶液（Phosphate buffer saline，PBS）（上海古朵上午科技有限公司）;③C组则在A组治疗的基础上予以1 mg褪黑素胶囊（广州三九科工贸实业发展公司，执行标准：Q/ZHYG0002S，用法用量：每日1次，每次1粒，睡前1 h服用）口服[9]，再将等体积的生理盐水经左侧股静脉（微量泵）在10 min内泵至患者体内，分别获取不同阶段的数据。每个疗程治疗7 d，共治疗2个疗程或遵医嘱。

1.2.2 样本检测  血清肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、肺组织髓过氧化物酶（MPO）水平均采用酶联免疫吸附（Enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）法检测;谷丙转氨酶（Alanine aminotransferase，ALT）、谷草转氨酶（Aspartate aminotransferase，AST）、肌酐（Creatinine）等采用生化法检测;各脏器组织的病理学改变采用苏木素伊红（Hematoxylin eosin，HE）染色法测定。

1.3 观察指标

①心功能：平均动脉压（Mean arterial pressure，MAP）、心输出量（Cardiac output，CO）、心脏指数（Cardiac index，CI）;②氧供（Oxygen delivery，DO2）=心臟指数和动脉血氧含量的乘积DO2=CI×CaO2×10，氧耗（Oxygen consumption，VO2）=CI×（CaO2-CvO2）≈CI×1.38×Hb×（SaO2-SvO2）mL/（min·m2）;③核因子-κB（Nuclear factor-kappa B，NF-κB）。

1.4 统计学方法

建立Excel数据库，将105例患者基线资料、研究数据进行分类、编号及统计后纳入SPSS 21.0统计学软件处理。性别等计数资料采用χ2检验，氧供氧耗变化、心功能受损率、肝功能、MPO、TNF-α含量及不同时间段NF-κB活性变化等计量资料采用方差分析，两个变量及组内干预前后比较采用t检验，以（x±s）表示。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 A、B、C三组发病期间脏器功能损伤情况比较

2.1.1 三组休克前后氧供、氧耗变化情况比较  休克前，A、B、C三组的氧供、氧耗比较，差异无统计学意义（P>0.05）;休克后，C组的氧供、氧耗低于B组，B组低于A组，差异有统计学意义（P<0.05）。见表1。

2.1.2 三组休克前后心功能受损率比较  休克前，A、B、C三组的MAP、CO、CI比较，差异无统计学意义（P>0.05）;休克后三组MAP、CO、CI均低于休克前，差异有统计学意义（P<0.05），且C组低于B组，B组低于A组，差异有统计学意义（P<0.05）。见表2。

2.1.3 三组休克前后肝功能比较  休克前，三组AST、ALT及CREA比较，差异无统计学意义（P>0.05）;休克后三组AST、CREA均高于休克前，差异有统计学意义（P<0.05）;三组休克前后ALT比较，差异无统计学意义（P>0.05）;同时休克后C组AST低于B组，B组低于A组，差异有统计学意义（P<0.05）。见表3。

2.2 三组休克后MPO、TNF-α含量比较

休克后A组MPO、TNF-α含量低于B、C两组，而B组又高于C组，差异有统计学意义（P<0.05）。见表4。

2.3 三組肝组织伤后不同时间段NF-κB活性变化比较

A、B、C三组休克前的NF-κB活性极低，但在休克发生后便迅速递增，直至休克后6 h达到峰值，而8 h后仍维持在较高水平。休克后A组NF-κB活性高于B组，B组高于C组，差异有统计学意义（P<0.05）。见表5。

3 讨论

细胞缺氧、代谢紊乱和器官功能受损[10]是失血性休克（HS）的主要表现。影响因素不仅在日常交通事故中较高[11]，且在战争中的发生率也相对频繁，失血是导致HS患者死亡的主要原因之一。相关研究发现，HS发生后无论是从组织形态，还是从功能变化方面来看，患者脏器功能受损均较明显。但由于脏器功能自身有较强的代偿能力[12]，故以科学、合理的辅助方法找出HS后早期脏器功能损伤的应激指标，对其临床诊治均有极大帮助。

本研究结果显示，休克前A、B、C 三组的氧供、氧耗比较，差异无统计学意义（P>0.05），而休克后C组的氧供、养耗低于B组，B组低于A组，差异有统计学意义（P<0.05），提示HS发生后患者的氧供养耗均受到严重损害，而C组氧供、氧耗低于B组，B组低于A组，差异有统计学意义（P<0.05），提示褪黑素在HS的临床诊治中有较好的临床应用效果。休克后三组患者的MAP、CO、CI均低于休克前，差异有统计学意义（P<0.05），且C组低于B组，B组低于A组，差异有统计学意义（P<0.05），提示HS患者心功能有不同程度受损。休克后三组AST、CREA高于休克前，差异有统计学意义（P<0.05），三组休克前后ALT水平比较，差异无统计学意义（P>0.05），同时休克后C组AST低于B组，B组低于A组（P<0.05），提示HS肝功能会有不同程度的升高。同时本研究比较三组HS患者应激炎症因子水平后发现，休克后A组MPO、TNF-α含量低于B、C两组，而B组又高于C组（P<0.05），提示HS患者的肺功能明显下降，损伤的加重与各脏器功能的相关指标的损伤程度有关。通过比较A、B、C三组患者的干预情况，C组的各项指标与A、B两组相比均更具优势，提示褪黑素对HS患者的脏器功能有较好的保护作用。

有研究发现[13]，机体中自由基的产生可能与机体内酶促反应和非酶促反应相关，自由基与机体衰老有密切联系。正常情况下，自由基的产生与消除基本平衡，但在机体发生异常，如HS发生时这种平衡状态则被打破，脂质、蛋白质、核酸等生物大分子便会被自由基影响而受损，引起细胞结构的破坏而大量出血及相关严重性症状。临床实验表明，褪黑素可通过对自由基的抑制，使细胞结构免受损害，降低DNA损伤，降低体内过氧化物含量，有抗氧化和抑制脂质的过氧化反应的作用。临床实验证实[14]，HS发生时，机体中的氧自由基会活化、释放，最终使大量表达黏附分子（中性粒细胞与冠脉血管内皮）被激活，当然也导致中性粒细胞在血管内皮表面黏附、聚集而在较短的时间内启动一系列损伤。中性粒细胞激活后会释放TNF-α和白细胞介素（IL），血小板激活而产生大量的细胞因子，继而迫使机体中的细胞间黏附分子-1（Intercellular cell adhesion molecule-1，ICAM-1）表达上升。而在此基础上被大量激活的各种细胞可释放TNF-x，如淋巴细胞、巨噬细胞、内皮细胞等，又会极大程度地促进中性粒细胞与内皮细胞黏附。同时近年来的相关研究表明，细胞间黏附的发生是在TNF-α等细胞因子的刺激下实现的，而ICAM-1表达升高促进中性粒细胞浸润，机体脏器受损，尤其是心肌组织受损加剧[15]。本研究比较三种不同的干预方法（A组为空白对照、B组为HS复苏、C组为褪黑素保护）后发现，不同脏器的相关指标均与HS发生前相比均有不同程度的上升，脏器功能下降，如MPO、TNF-α、AST、CREA及MAP、CO、CI等，但C组以上指标与其他两组相比均显著偏低，证明MT对HS的脏器功能确有保护作用。赵国军等[16]在大鼠对照实验研究中证实，MT小剂量、大剂量组的炎症介质指标、丙二醛（Malondialdehyde，MDA）及胰腺、肝脏和肾脏功能指标损伤程度均低于对照组，而超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD）活性和总抗氧化能力（Total antioxidant capacity，T-AOC）水平均高于对照组（P<0.05），同时该研究还发现，MT大剂量组的以上指标水平显著优于MT小剂量组（P<0.05）。提示MT对机体脏器有较好的保护作用，应用剂量应结合患者具体病情而定，大剂量的效果较优，这与于洪海[17]的研究结果相近。

此外，本研究还发现A、B、C三组休克前的NF-kB活性极低，但在休克发生后便迅速递增，直至休克后6 h达到峰值，8 h后仍维持在较高水平。休克后A组NF-κB活性高于B组，B组高于C组（P<0.05），同样证实褪黑素与转录因子蛋白家族中的核因子NF-κB有关。有研究发现[16]，NF-κB激活后，机体中的一系列参与炎症反应的炎症因子表达均会启动和（或）调控。通常情况下，静息状态下细胞中的NF-κB二聚体与IkB（NF-κB的抑制因子）会在其细胞浆中结合，但基本处于无活性状态，但在外界刺激下，如HS发生时IkB被泛素系统降解，NF-κB的转录活性活化而参与相关炎症因子的反应。研究发现[17]，在HS鼠模型的各脏器组织中的NF-κB活性会在极短时间内大幅度升高，当然相关细胞因子的含量也会受其刺激而递增。某内毒素休克模型实验[18-19]发现，内毒素可激活血液中单个核细胞的NF-κB，引起TNF-α及相关炎症因子的大量、过度释放，TNF-α反过来又进一步激活NF-κB。由此可见，NF-κB及其相关抑制蛋白在HS的各脏器功能损害中发挥重要作用，故应采取相应措施进行干预[20]。本研究结果提示，褪黑素在抑制NF-κB及其相关抑制蛋白方面也有较好效果，但其具体机制仍有待更深层次的研究佐证。

综上所述，HS患者的各脏器功能均会受损，受损程度与相关指标升降程度有关，褪黑素良好的保护作用及机制对减少HS患者脏器损伤有较好的价值，可科学、合理地应用。

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（收稿日期：2020-03-23）