激活素A、转化生长因子β1表达与急性呼吸窘迫综合征短期预后的相关性

缑剑，闫海燕，嘉婷

作者单位：咸阳市第一人民医院，a呼吸与危重症医学科，b呼吸内科，陝西 咸阳 712000

急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）是重症病人临床常见呼吸系统危重疾病，主要临床表现为急性呼吸衰竭、常规氧疗难以纠正的低氧血症、口唇及指端紫绀，发生率约占ICU 病人的10%，死亡率高，发病机制尚不明确［1-2］，改善ARDS 病人预后状况一直是重症医学领域研究热点。急性生理学及慢性健康状况评分Ⅱ（acute physiology and chronic health evaluation Ⅱ，APACHE Ⅱ）对临床危重症严重程度有良好评估价值，同时也是预后预测的重要依据。激活素A（activin-A，ACTA）、转化生长因子β1（transforming growth factor β1，TGF-β1）均是TGF-β 超家族的成员，ACTA 是一种多效应生长因子，在机体生理、病理中发挥重要调控作用，与发育、炎症反应、组织重构等密切相关［3］；TGF-β1 在肺纤维化病理改变过程中发挥关键作用，ARDS 病情早期即有胶原纤维组织增生变化，TGF-β1 持续上调加速纤维化进程［4-5］。ACTA 在ARDS 病人中的表达水平及与预后关系的报道较少，本研究就此展开。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取咸阳市第一人民医院2018 年1 月至2019 年12 月收治的169 例ARDS 病人为研究对象，年龄范围为24～73 岁。纳入标准：（1）符合2012 年公布的柏林ARDS 诊断标准［6］；（2）发病时间≤24 h；（3）年龄范围为18～80 岁；（4）病因明确；（5）血流动力学稳定；（6）临床资料完整。排除标准：（1）急性肺栓塞者；（2）既往有慢性阻塞性肺疾病者；（3）合并自身免疫性疾病者；（4）恶性肿瘤病人；（5）诊断后48 h 内死亡者；（6）合并肝、肾严重功能不全者；（7）合并急性心肌缺血、严重心律失常者；（8）妊娠、哺乳期女性；（9）随访失访者。根据28 d生存状况将ARDS病人分为两组：存活组（98例）、死亡组（71 例）。本研究符合《世界医学协会赫尔辛基宣言》相关要求，所有研究对象均知情同意。

1.2 方法 研究对象均于入住ICU 24 h 内采集5 mL 空腹静脉血，3 000 r/min 离心15 min 分离血清，将血清保存于-70 ℃冰箱中。

采用酶联免疫吸附法（enzyme linked immunaosorbont assay，ELISA）检测血清ACTA、TGF-β1 表达水平，试剂盒均购于武汉博士德生物工程公司，试验操作严格遵循试剂盒说明书进行，分别以血清ACTA、TGF-β1 表达水平平均数838.78 ng/L、18.49µg/L 分为高低水平，ACTA 低水平病人85 例，ACTA高水平病人84例，TGF-β1低水平病人98例，TGF-β1高水平病人71例。

采用普朗PL2100 血气电解质分析仪进行血气分析，计算氧合指数（oxygenation index，PaO2/FiO2），PaO2/FiO2＞200～300 mmHg 为轻度，＞100～200 mmHg为中度，≤100 mmHg为重度［6］。

研究对象均行APACHE Ⅱ评分，APACHE Ⅱ评分系统最高分为71分，由年龄、急性生理参数、慢性健康状况三部分构成，分值越高，提示病情越严重，依据APACHE Ⅱ评分平均数（19分）区分高、低。

1.3 统计学方法 采用SPSS 17.0 统计学软件处理数据。计量资料以±s 表示，组间比较采用t检验；计数资料以例（%）表示，采用χ2检验；采用Spearman分析血清ACTA、TGF-β1表达水平与PaO2/FiO2、APACHE Ⅱ评分相关性；采用乘积极限法（Kaplan-Meier，K-M）进行生存分析，Log-rank 检验比较显著性；采用COX 回归模型分析影响ARDS 病人预后生存状况的危险因素。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 存活组、死亡组基线资料比较 存活组、死亡组性别、年龄、BMI、吸烟史相比，均差异无统计学意义（P＞0.05）。与存活组相比，死亡组PaO2/FiO2较低（P＜0.05），APACHE Ⅱ评分较高（P＜0.05），见表1。

表1 急性呼吸窘迫综合征169例存活组、死亡组基线资料比较

2.2 存活组、死亡组血清ACTA、TGF-β1 表达水平比较 与存活组相比，死亡组血清ACTA、TGF-β1表达水平均较高（P＜0.05），见表2。

表2 急性呼吸窘迫综合征169例存活组、死亡组血清激活素A（ACTA）、转化生长因子β1（TGF-β1）表达水平比较/±s

表2 急性呼吸窘迫综合征169例存活组、死亡组血清激活素A（ACTA）、转化生长因子β1（TGF-β1）表达水平比较/±s

组别存活组死亡组t值P值例数98 71 ACTA/（pg/mL）745.12±123.28 968.05±143.10 10.84＜0.001 TGF-β1/（µg/L）16.30±2.28 21.51±3.84 11.02＜0.001

2.3 血清ACTA、TGF-β1 表达水平与PaO2/FiO2、APACHE Ⅱ评分相关性分析 Spearman 分析结果显示，ACTA、TGF-β1 表达水平与PaO2/FiO2均呈负相关（P＜0.05），与APACHE Ⅱ评分均呈正相关（P＜0.05），见表3。

表3 血清ACTA、TGF-β1表达水平与PaO2/FiO2、APACHE Ⅱ评分相关性分析

2.4 血清ACTA、TGF-β1 表达水平与ARDS 病人预后生存状况关系分析 169 例ARDS 病人在28 d随访期中71 例发生死亡，98 例存活，死亡率为42.01%。ACTA 低水平病人死亡率为28.24%，总生存期平均值为26.140 d［95%CI（25.94，26.34）］，ACTA 高水平病人死亡率为55.95%，总生存期平均值为24.204 d［95CI（23.94，24.47）］。与ACTA 低水平病人相比，ACTA 高水平病人死亡率较高（χ2=13.32，P＜0.001），总生存期较短（Log-rank 值为278.56，P＜0.001），见图1。TGF-β1 低水平病人死亡率为31.63%，总生存期平均值为26.043 d［95%CI（25.85，26.23）］，TGF-β1高水平病人死亡率为56.34%，总生存期平均值为23.993 d［95CI（23.70，24.28）］。与TGF-β1 低水平病人相比，TGF-β1 高水平病人死亡率较高（χ2=10.32，P=0.001），总生存期较短（Logrank值为236.096，P＜0.001），见图2。

图1 ARDS病人血清ACTA水平与生存率的关系

图2 ARDS病人血清TGF-β1水平与生存率的关系

2.5 影响ARDS 病人预后生存状况的危险因素分析 以ARDS 病人预后生存状况作为因变量，以PaO2/FiO2、APACHE Ⅱ评分、ACTA、TGF-β1 作为自变量进行COX 回归分析。将PaO2/FiO2＞100 mmHg、低APACHE Ⅱ评分、ACTA 低水平、TGF-β1 低水平均赋值为0，相应地将PaO2/FiO2≤100 mmHg、高APACHE Ⅱ评分、ACTA 高水平、TGF-β1 高水平均赋值为1。COX 单因素分析结果显示，PaO2/FiO2、APACHE Ⅱ评分、ACTA、TGF-β1 均是影响ARDS 病人预后生存状况的危险因素（P＜0.05）；COX 多因素分析结果显示，PaO2/FiO2≤100 mmHg、高APACHEⅡ评分、ACTA 高水平、TGF-β1高水平均是影响ARDS 病人预后生存状况的独立危险因素（P＜0.05），见表4，表5。

表4 影响ARDS病人预后生存状况的单因素COX分析结果

表5 影响ARDS病人预后生存状况的多因素COX分析结果

3 讨论

ARDS 是一种炎症性急性肺损伤，主要病理改变是肺血管通透性增加，同时肺组织通气减少，ARDS 病情危急，严重威胁病人生命安全，给病人及家庭造成沉重精神及经济负担［7］。近年来随着医疗技术的不断发展，ARDS 病人预后状况得到一定程度改善，但死亡率仍高达35%～46%，且大部分病人在发病2～3 周内即发生死亡［8-9］，寻找可用于评估AR-DS 病情及预后状况的生物标志物具有重要临床意义。本研究发现，169例ARDS病人在28 d随访期中71 例发生死亡，98 例存活，死亡率为42.01%，与既往研究结果相近［10］。与存活组相比，死亡组PaO2/FiO2较低，APACHE Ⅱ评分较高，提示病情严重病人预后较差，及早发现及进行有效干预或可改善ARDS病人预后结局。

ACTA 是一种同型二聚体糖蛋白，在种属间具高度保守性，由性腺分泌产生，在几乎所有正常组织中均有分布，可诱导肿瘤坏死因子、一氧化氮、白细胞介素家族等炎症介质生成，在炎症反应、组织修复及免疫调节等生物学过程中发挥重要作用，可加重气道重塑及炎症反应［11-12］。研究发现，急性哮喘模型大鼠肺组织中ACTA 为高表达，参与哮喘的发生及演变［13］。抑制ACTA 可延缓辅助性T 细胞9分化进程，进而降低气道炎症反应及胶原蛋白沉积，可能具潜在治疗作用［3］。TGF-β1 主要由气道上皮细胞分泌产生，由112个氨基酸构成，基因定位于19q13 染色体上，含7 个外显子及6 个内含子［14］。研究发现，伴肺纤维化较未伴肺纤维化ARDS 病人血清TGF-β1 水平高，TGF-β1 对肺纤维化有一定诊断价值［8，15］。本研究发现，ACTA、TGF-β1 表达水平与PaO2/FiO2均呈负相关，与APACHE Ⅱ评分均呈正相关，提示ACTA、TGF-β1 可能参与ARDS 的病情演变，或可用于评估ARDS 病情严重程度，可能原因是呼吸道上皮细胞受到过敏原诱导时ACTA 表达上调，通过激活素-Smad 信号通路促进TGF-β1、ACTA等目的基因向细胞内传递，TGF-β1 又促进ACTA 表达进一步上调，形成正反馈环，最终对气道平滑肌细胞及成纤维细胞的增殖产生促进作用，增强气道炎症及气道重塑［3，13，16］。与存活组相比，死亡组血清ACTA、TGF-β1 表达水平均较高，提示ACTA、TGF-β 1可能与ARDS病人预后有关。进一步研究显示，与ACTA 低水平病人相比，ACTA 高水平病人死亡率较高，总生存期较短；与TGF-β1 低水平病人相比，TGF-β1 高水平病人死亡率较高，总生存期较短，提示高水平的ACTA、TGF-β1 对预后结局具预警作用，死亡风险较大。COX 多因素分析结果显示，PaO2/FiO2≤100 mmHg、高APACHE Ⅱ评分、ACTA 高水平、TGF-β1 高水平均是影响ARDS 病人预后生存状况的独立危险因素，可据此对ARDS 病人进行危险分层，高危病人应重点监护，以期降低死亡率。

综上，ARDS 病人血清ACTA、TGF-β1 表达水平与病情严重程度相关，是影响病人预后的独立危险因素，可能用于病情及短期预后评估。本研究也存在一定局限性，未进行ACTA、TGF-β1 表达水平动态监测，另外样本量较小，尚需后续进一步探究。