血清人抗菌肽LL-37与急性胰腺炎患者严重程度及预后的关系

陈明，季红莉，付万发

急性胰腺炎(acute pancreatitis，AP)是由梗阻、感染、外伤等多种因素导致胰酶异常激活造成胰腺组织水肿、出血及坏死等的炎症反应性疾病。AP患者病情严重时可能出现感染性休克、多器官功能障碍等，病死率较高[1]。及时准确评估患者病情严重程度对积极采取相应的治疗方案、改善患者预后有重要意义。由于AP的发生与炎症反应增加密切相关[2]，探究AP进展中炎性因子水平变化可为评估患者预后提供一定帮助。有研究表明，溃疡性结肠炎患者结肠黏膜中人抗菌肽LL-37表达上调，可能作为疾病治疗靶点和病情评估指标[3]。LL-37也被证实可作为脓毒症早期患者的监测因子，在脓毒症患者外周血中高表达[4]。炎症性疾病发生时中性粒细胞外诱捕网可靶向LL-37激活树突细胞并促进干扰素-γ(Interferon-γ，IFN-γ)、白介素-6(interleukin-6，IL-6)、白介素-1β(interleukin-1β，IL-1β)等炎性因子表达引起机体炎症反应[5]。由于LL-37在AP中表达水平研究较少，本研究通过检测AP患者血清中LL-37表达水平，分析其与AP病情严重程度及患者预后相关性，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析2017年1月至2019年1月北京老年医院收治的AP患者123例作为研究对象，其中，男65例，女58例，患者年龄38～57岁，平均年龄(45.05±7.34)岁。纳入标准：①根据中华医学会相关诊断标准[6]，确诊为AP；②首次发病；③临床及随访资料完整。排除标准：①合并患有恶性肿瘤患者；②妊娠期患者；③合并患有自身免疫性疾病，及心、肺、肾、肝脏等重要脏器功能严重不足者。入组患者根据患病严重程度分为：轻症急性胰腺炎(mild acute pancreatitis，MAP)组57例，中重症急性胰腺炎(moderately severe acute pancreatitis，MSAP)组38例，重症急性胰腺炎(severe acute pancreatitis，SAP)组28例。另选取同期在北京老年医院体检的健康者115例作为对照组，其中，男63例，女52例，年龄38～57岁，平均年龄(44.82±7.02)岁。本研究经北京老年医院伦理委员会批准同意。所有受试者对研究知情并签署知情同意书。如表1所示，SAP组、MSAP组、MAP组、对照组性别、年龄、有吸烟史比例比较，差异无统计学意义(P>0.05)。MAP组、MSAP组、SAP组合并糖尿病、饮酒史比例依次显著升高(P<0.05)。

表1 SAP组、MSAP组、MAP组、对照组一般资料比较

1.2 方法

1.2.1 一般资料收集 收集入组患者性别、年龄、吸烟史、糖尿病、饮酒史、急性生理学与慢性健康状况评分Ⅱ(Acute Physiology and Chronic Health Evaluation Ⅱ，APACHE Ⅱ)评分等一般资料。APACHE Ⅱ由急性生理学评分状况(APS)、年龄及慢性健康状况(CPS)三部分组成。

1.2.2 样本采集 收集入组患者入院时及体检健康者体检时外周静脉血5 mL，在4 ℃、3 000 r/min(离心半径13.5 cm)条件下离心20 min，收集上清液(即血清)于-80 ℃环境下保存。

1.2.3 血清LL-37、IFN-γ、IL-6、IL-1β水平检测 采用酶联免疫吸附法检测血清LL-37、IFN-γ、IL-6、IL-1β水平，其中LL-37、IFN-γ、IL-6试剂盒购自英国biorbyt公司(货号：orb406607、orb405942、orb506697)，IL-1β试剂盒购自美国Sab公司(货号：EK0445)，严格按照试剂盒说明书进行操作。

1.3 随访

入组AP患者入院治疗起1个月内对其进行随访，记录患者发生多器官功能障碍综合征(multiple organ dysfunction syndrome，MODS)及死亡情况，发生上述两种情况即为预后不良。入组患者中发生预后不良43例(包括死亡15例、发生MODS 28例)。根据有无发生预后不良将入组AP患者分为预后不良组(43例)和预后良好组(80例)。

1.4 统计学分析

2 结果

2.1 对照组、MAP组、MSAP组、SAP组血清LL-37、IFN-γ、IL-6、IL-1β水平及APACHE Ⅱ评分比较

如表2所示，对照组、MAP组、MSAP组、SAP组血清LL-37、IFN-γ、IL-6、IL-1β水平及APACHE Ⅱ评分均依次升高，各组间比较，差异均有统计学意义(P<0.05)。

表2 SAP组、MSAP组、MAP组、对照组血清LL-37、IFN-γ、IL-6、IL-1β水平及APACHE Ⅱ评分比较

2.2 AP患者血清LL-37表达与IFN-γ、IL-6、IL-1β水平及APACHE Ⅱ评分相关性

AP患者血清LL-37表达水平与APACHE Ⅱ评分及IFN-γ、IL-6、IL-1β水平均呈正相关(r/P=0.431/0.001、0.365/0.000、0.484/0.000、0.402/0.001)。见图1。

2.3 预后良好组与预后不良组AP患者血清LL-37、IFN-γ、IL-6、IL-1β水平及APACHE Ⅱ评分比较

如表3所示，预后不良组AP患者血清LL-37、IFN-γ、IL-6、IL-1β水平及APACHE Ⅱ评分均明显高于预后良好组(P<0.05)。

2.4 APACHE Ⅱ评分及血清LL-37、IFN-γ、IL-6、IL-1β对AP患者不良预后的预测价值分析

血清LL-37对AP患者不良预后预测的曲线下面积为0.835，明显大于APACHE Ⅱ评分、IFN-γ、IL-6、IL-1β的曲线下面积0.742、0.757、0.740、0.774(Z/P=2.244/0.025、2.096/0.036、2.062/0.039、1.984/0.047)。见图2、表4。

图1 AP患者血清LL-37表达与IFN-γ、IL-6、IL-1β水平及APACHE Ⅱ评分相关性

表3 预后良好组与预后不良组血清LL-37、IFN-γ、IL-6、IL-1β水平及APACHE Ⅱ评分比较

3 讨论

AP患者临床症状主要包括持续性腹痛、发热、呕吐等，随病情加重患者还可能出现持续性高热、休克等，严重影响患者生存[1]。研究发现，糖尿病易引起机体血脂水平升高、炎症反应增加等，是影响AP发生的危险因素[7]。此外，饮酒也会造成血脂水平升高，增加AP发生风险[8]。本研究分析入组患者临床资料发现，SAP组、MSAP组、MAP组、对照组合并糖尿病、饮酒史比例依次显著降低，与前人研究结果[7-8]一致，提示饮酒及合并糖尿病可能与AP发生及加重有关。

目前临床多采用APACHE Ⅱ评分等对AP患者病情严重程度及预后进行评估，但由于该评分涉及生理指标较多、操作复杂等，该评估方式存在一定缺陷[9]。因此需探究更多相关因子，以更准确评估患者预后。研究报道，外因刺激影响胰腺中胰蛋白酶被激活、胰腺细胞损伤等引起中性粒细胞分泌TNF-α、IL-6促炎因子增多，进而促进炎症反应增加，是AP发生发展的主要机制[2]。

LL-37作为Cathelicidins家族中唯一的人源抗菌肽，由37个氨基酸组成，产生于上皮细胞、中性粒细胞等，可参与炎症反应调节、新生血管生成、抗菌等生物学进展[10]。前人关于LL-37在肿瘤中作用研究较多，肺癌、乳腺癌进展中LL-37可能通过参与免疫细胞激活进而诱导肿瘤细胞增殖[11-12]。另IFN-γ作为一种由Th1细胞产生的促炎因子，有促进炎症性疾病进展作用。研究表明，AP患者血清中IFN-γ表达升高，且随病情加重有上升趋势[17]。此外，常见炎症因子IL-6、IL-1β水平变化也被证实与AP严重程度密切相关[18-19]。本研究结果显示，与对照组相比，AP患者血清IFN-γ、IL-6、IL-1β水平及APACHE Ⅱ评分均明显升高，且随AP患者病情严重程度增加各因子水平差异显著，与前人[7, 18-19]研究结果一致。本研究还发现，AP患者血清LL-37表达水平与IFN-γ、IL-6、IL-1β水平及APACHE Ⅱ评分均呈正相关，提示血清LL-37在AP进展中作用可能与IFN-γ、IL-6、IL-1β等炎症因子的表达密切相关，并通过APACHE Ⅱ评分反映。LL-37可能通过调节巨噬细胞等分泌IFN-γ、IL-6、IL-1β等炎症因子表达上调，促进疾病进展。

图2 APACHE Ⅱ评分及血清LL-37、IFN-γ、IL-6、IL-1β对AP患者不良预后预测价值的ROC曲研究发现，LL-37在类风湿性关节炎、慢性牙周炎患者血清中高表达，且与患者病情严重程度呈正相关，可用于评估牙周状况及类风湿性关节炎的稳定性[13]。有研究证实，Cathelicidins家族因子可参与调节小鼠AP严重程度[14]。本研究结果显示，健康对照组、MAP组、MSAP组、SAP组血清LL-37水平依次显著升高，表明血清LL-37水平升高可能与AP发生及患者病情加重有关，与Deng等[14]在小鼠模型中研究结果相似。LL-37可能通过参与组织mtDNA降解诱导的自噬、中性粒细胞外诱捕网功能维持等加重炎症反应，进而影响AP进展[15-16]。

表4 APACHE Ⅱ评分及血清LL-37、IFN-γ、IL-6、IL-1β对AP患者不良预后预测价值分析结果

有研究报道，脓毒症患者入院早期外周血LL-37水平明显升高，与患者生存率降低密切相关。本研究结果显示，预后不良组AP患者血清LL-37、IFN-γ、IL-6、IL-1β水平及APACHE Ⅱ评分均明显高于预后良好组，提示血清LL-37水平升高可能通过反映AP患者炎症反应水平增加和病情加重来预示患者MODS、死亡等不良预后的发生。且经ROC曲线分析表明，血清LL-37对AP患者不良预后发生预测的曲线下面积为0.835，敏感度为83.70%，均明显高于IFN-γ、IL-6、IL-1β水平及APACHE Ⅱ评分的预测曲线下面积，提示血清LL-37对AP患者不良预后的预测价值较高，可能作为AP患者不良预后评估参考指标。

综上所述，AP患者血清LL-37水平高表达，且随病情加重而升高，可能作为生物标志物，以评估患者不良预后发生。但由于本研究仅通过血清表达水平及相关性分析LL-37参与胰腺炎进展的可能机制，具体作用机制尚需进一步研究验证。