血清硫酸吲哚酚联合中期因子对医院获得性急性肾损伤患者预后的预测价值研究

刘 淼，姜 姗，张 黎，卢远航

（湖北省第三人民医院a.检验科；b.病理科；c.肾病内科，武汉 430000）

医院获得性急性肾损伤（hospital-acquired acute kidney injury，HA-AKI）是指患者在入院前未出现急性肾损伤（acute kidney injury，AKI），血肌酐水平正常，但在入院后受医源性检查、药物、手术、感染、肾脏低灌注等医源性因素影响发生的AKI，患者主要表现为数小时或数天内肾功能迅速下降甚至丧失，引发机体电解质紊乱、细胞外容量不平衡、代谢废物累积等一系列临床综合征[1-2]。早发现、早诊断、早治疗对改善AKI 患者预后至关重要[3]。目前，临床诊断HA-AKI 主要采用尿量、血肌酐作为检测指标，虽然两者测定简便，但AKI 患者肾功能丢失至少50%时，血肌酐水平才能被检测出明显升高，仅依靠尿量、血肌酐指标难以预测患者预后[4]。因此，寻找能够预测HA-AKI 患者预后的生物学标志物已成为AKI 领域中的研究热点。中期因子（midkine，MK）是一种肝素结合生长分化因子，在正常人群中表达非常低，但临床研究发现，MK在糖尿病肾病患者中具有较高的表达，其具有促进炎症相关细胞的迁移作用[5]。硫酸吲哚酚（indoxyl sulfate，IS）是一种蛋白结合型毒素[6]，与血液中清蛋白具有较高结合率，其被证实对肾脏及心血管系统具有损害作用，但其在HA-AKI 患者不同预后中的水平变化仍未完全明确。本研究通过探讨血清IS联合MK 对HA-AKI 患者预后的预测价值，以期为临床诊断提供参考。

1 材料与方法

1.1 研究对象 回顾性分析2018年3月～2021年3月在湖北省第三人民医院接受诊治的HA-AKI 患者120 例的临床资料，根据患者AKI 病情严重程度分为Ⅰ期组（n=38）、Ⅱ期组（n=42）和Ⅲ期组（n=40）。纳入标准：①住院期间进行过两次及两次以上血肌酐检查的患者；②根据临床症状、体征、血肌酐等检查确诊为AKI 患者[7]；③入院后48 h 内血肌酐水平增加达AKI 诊断标准患者[8]；④临床病历资料完整患者。排除标准：①社区获得性急性肾损伤患者；②维持性血液透析患者；③肾移植术后患者。Ⅰ期组：男性22 例，女性16 例，年龄40 ～70(52.47±9.24)岁，体质量指数（BMI）18 ～27(23.75±2.56)kg/m2；Ⅱ期组：男性24 例，女性18 例，年龄37 ～72(51.46±8.90) 岁，BMI 19 ～27（24.15±2.84）kg/m2；Ⅲ期组：男性23 例，女性17 例，年龄40 ～69（53.48±9.89）岁，BMI 18 ～27（23.32±2.67）kg/m2。另选取同期在湖北省第三人民医院体检的健康人群50 例作为健康对照组，体检后均为肾功能正常者，其中男性28 例，女性22 例，年龄38 ～78（60.86±9.70）岁，BMI 18 ～26（23.14±2.46）kg/m2。各组一般资料比较差异均无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。

1.2 仪器与试剂 全自动酶标仪（BioTek ELx800,美国BioTek），酶联免疫吸附法测定试剂盒购自上海瑞番生物科技有限公司。高效液相色谱技术检测仪器为：高效液相色谱仪（Agilent1100，日本），三重四级杆质谱仪（API3000，AB SCIEX，美国），检测试剂标准品为IS 钾盐（99.8%纯度，美国Sigma-Aldrich 公司），内标为上海市药品检验所提供的氢氯噻嗪（99.5%纯度）。

1.3 方法

1.3.1 AKI 诊断与分期：采用改善全球肾脏病预后组织（kidney disease improving global outcomes,KDIGO）指南标准[8]进行AKI 诊断与分期：肾功能在48h 内突然的衰退，血肌酐升高绝对值≥0.3 mg/dl；或血肌酐较基础值升高＞50%；或尿量＜0.5 ml/（kg·h），时间超过6 h。AKI Ⅰ期：血清肌酐升高＞0.3mg/dl 或较之前升高50%～200%，且尿量＜0.5ml/（kg·h），时间超过6 h。AKI Ⅱ期：血清肌酐较之前升高201%～300%，且尿量＜ 0.5ml/（kg·h），时间超过12h。AKI Ⅲ期：血清肌酐较前升高＞300%，且尿量＜0.3ml/（kg·h），时间超过24h。基础血肌酐值通过审查患者入院前1年内在医院或社区的检测记录确定，若无相关记录则选择血肌酐的正常参考值上限。

1.3.2 血清IS，MK 指标检查：抽取所有研究对象入院后空腹外周静脉血5ml，3 000r/min 离心15min后取血清标本，静置于-20℃冰箱待测。采用酶联免疫吸附法测定血清中的MK 水平，相关操作严格按照试剂说明书进行。采用高效液相色谱技术检测血清中的IS 水平，严格按照技术操作说明进行。

1.3.3 HA-AKI 患者预后分析：根据HA-AKI 患者住院期间是否死亡分为生存组和死亡组。查阅病例资料，记录两组患者年龄、性别、糖尿病病史、脑血管病史、肾毒性药物服用与否、入住重症监护室（ICU）与否、机械通气与否、住院时间等各项指标，分析影响HA-AKI 患者预后的危险因素。

1.4 统计学分析 使用SPSS 23.0 软件对数据进行统计分析。计数资料以例数及率表示，采用χ2检验或校正χ2检验。计量资料以均数±标准差（±s）表示，多组间比较采用单因素方差分析+两两组间LSD-t检验，两组间比较采用成组t检验（或校正t检验）。此外，计量资料的趋势检验，采用两分类转换后的Cochran Armitage 趋势检验。影响因素分析，采用多因素非条件Logistic 回归。有关指标对HA-AKI 患者预后的评估价值，采用受试者工作特征（ROC）曲线分析。以P＜0.05 为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 HA-AKI 患者病因分析 HA-AKI 患者根据病因分为肾前性52 例，占比43.33%，具体病因分别为低血容量21 例（占17.50%）、感染性休克5 例（占4.17%）、大出血16 例（占13.33%）、心功能衰竭10 例（占8.33%）；肾实质性48 例，占比40.00%，具体病因分别为抗生素15 例（占12.50%）、化疗药物6 例（占5.00%）、利尿剂6例（占5.00%）、造影剂12 例（占10.00%）、其他（放疗等）9 例（占7.50%）；肾后性20 例，占比16.67%，具体病因分别为前列腺增生14 例（占11.67%）、腹腔肿瘤6 例（占5.00%）。

2.2 不同病情严重程度血清IS，MK 水平比较 见表1。HA-AKI Ⅲ期患者血清IS，MK 水平明显高于Ⅱ期患者（t=14.442, 4.329），Ⅱ期HA-AKI患者血清IS，MK 水平明显高于Ⅰ期（t=18.757,9.948），Ⅰ期患者血清IS，MK 水平明显高于健康对照组（t=18.636, 6.896），差异均有统计学意义（均P＜0.05）。

表1 不同病情严重程度血清IS，MK 水平比较（±s）

表1 不同病情严重程度血清IS，MK 水平比较（±s）

项 目健康对照组（n=50）HA-AKI 不同病情严重程度（n=120）差异分析趋势分析Ⅰ期（n=38）Ⅱ期（n=42）Ⅲ期（n=40）FPχ2 P IS（μg/ml）0.09±0.030.78±0.261.85±0.253.10±0.50172.100 0.00032.000 0.000 MK（μg/L）1.25±0.141.50±0.202.02±0.262.33±0.3837.8050.00023.354 0.000

2.3 生存组和死亡组HA-AKI 患者血清IS，MK水平比较 死亡组HA-AKI 患者血清IS（3.02±0.40 μg/ml），MK（2.26±0.31μg/ml）水平均明显高于生存组（1.54±0.23μg/ml，1.85±0.22μg/L），差异有统计学意义（t=19.775，6.878，均P=0.000）。

2.4 影响HA-AKI 患者死亡的单因素分析 见表2。结果显示，死亡组与生存组性别、BMI，并发糖尿病比较差异无统计学意义（均P＞0.05）；死亡组与生存组不同年龄、脑血管病史、服用肾毒性药物、入住ICU、机械通气、住院时间、IS 以及MK 水平比较，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。

2.5 影响HA-AKI 患者死亡的多因素Logistic 回归分析 见表3。建立多因素Logistic 回归模型，以HA-AKI 患者死亡状况为因变量，赋值1=死亡，0=生存。以前述单因素分析中P＜0.10 的因素为自变量。为提高统计效率并使回归结果清晰，将部分为连续数值的自变量（年龄、MK 水平、IS 水平），各变量赋值见表4。回归过程采用逐步后退法，以进行自变量的选择和剔除，设定α剔除=0.10，α入选=0.05。回归结果显示，高IS 水平、高MK 水平、高龄、入住ICU、机械通气以及服用肾毒性药物，均是影响HA-AKI 患者死亡的危险影响因素（P＜0.05）。

2.6 血清IS，MK 单独及联合检测对HA-AKI 患者预后的预测价值 见表4，图1。经ROC分析可知，MK，IS 单独预测HA-AKI 患者预后的曲线下面积（AUC）分别为0.707，0.738，血清IS，MK 两指标联合检测预测HA-AKI 患者预后价值的AUC（95% CI）为0.837（0.688 ～0.982），准确度为0.833（100/120）。

表2 影响HA-AKI 患者死亡的单因素分析[±s，n（%）]

表2 影响HA-AKI 患者死亡的单因素分析[±s，n（%）]

类 别死亡组（n=32）生存组（n=88）χ2/tP性别 男20（62.50）49（55.68）0.4460.504女12（37.50）39（44.32）BMI（kg/m2）24.38±2.4823.52±2.361.7420.084年龄（岁）60.70±10.6849.45±9.425.2590.000糖尿病 是18（56.25）52（59.09）0.0780.780否14（43.75）36（40.91）脑血管病史 有22（68.75）38（43.18）6.1360.013无10（31.25）50（56.82）肾毒性药物服用史 有20（62.50）28（31.82）9.2050.002无12（37.50）60（68.18）机械通气 是25（78.12）42（47.73）8.7930.003否7（21.88）46（52.27）入住ICU 是21（65.62）32（36.36）8.1480.004否11（34.38）56（63.64）IS（μg/ml）2.98±0.401.44±0.2326.2060.000 MK（μg/L）2.26±0.311.85±0.228.0460.000住院时间(天) ≥14 26（81.25）66（75.00）6.0320.014＜14 6（18.75）22（25.00）

表3 影响HA-AKI 患者死亡的多因素Logistic 回归分析

表4 血清IS，MK 单独及联合检测对HA-AKI 患者预后的预测价值

3 讨论

近年来虽然肾脏替代治疗技术的不断发展有利于提高临床对于危重患者的救治能力，但AKI 患者仍具有较高的死亡率[9]。尤其随着医院大手术的广泛开展以及各种检查、药物的使用，HA-AKI 的发病率呈不断上升趋势，且HA-AKI 患者易出现多器官衰竭，病情往往较重，预后较差，严重影响患者生命安全健康，已成为住院患者死亡的重要原因之一，易引起临床医疗事故纠纷[10]。故如何早期发现高危人群，并完成早诊断、早治疗，防治HA-AKI患者的发生、发展已逐渐成为临床研究重点[11]。MK 是一种分泌型肝素结合生长因子，具有调节细胞生长、增殖、存活、趋化、修复、迁移、抗凋亡等多种生物学作用，临床研究发现，MK 在间质性肾炎、系统性红斑狼疮等自身炎症性疾病中起着重要作用[12-13]。IS 是一种蛋白结合型毒素，是肠源性尿毒症毒素的代表毒素，与血液中清蛋白具有较高结合率，其被证实可通过炎症反应、氧化应激等途径对肾脏及心血管系统具有损害作用[14]。基于此，本研究探讨了IS 联合MK 对HA-AKI 患者预后的预测价值，并取得了良好成效。

图1 血清IS，MK 单独及联合检测预测HA-AKI患者预后的ROC 曲线

本研究结果发现，HA-AKI Ⅲ期患者血清IS，MK 水平明显高于Ⅱ期患者，Ⅱ期患者明显高于Ⅰ期患者，Ⅰ期患者明显高于健康对照组。死亡组HA-AKI 患者血清IS，MK 水平均明显高于生存组。提示HA-AKI 患者机体内IS，MK 水平显著升高，且血清IS，MK 水平随患者病情的进展呈上升趋势，可作为预测HA-AKI 患者预后不良的生物学指标。MK 作为肝素结合生长因子，在肾脏功能细胞中参与增殖、分化、转移及凋亡等多种细胞调节功能[15]。在人体处于正常生理状态时，MK 低表达于肾小管细胞，当肾脏发生缺血性损伤或炎症反应时，受损的血管内皮细胞可诱导MK 的分泌增加，机体血清MK 水平呈高表达[16]。据临床研究发现，MK 可通过促进B 细胞增殖、T 细胞活化、白细胞募集等过程加剧机体炎症反应，导致肾脏功能进一步损伤[17]；此外，MK 还能够通过下调caspase- 3 活性，阻碍成纤维细胞凋亡，发挥其抗凋亡功能，从而导致肾纤维化发展[18]。因此，HA-AKI 患者体内存在MK水平的高表达，且MK 水平的明显升高往往提示患者预后不良。

IS 在肾功能正常的人体中同样以低水平存在，当机体肾功能出现损伤时，可致毒素蓄积并通过肠壁血管渗入肠腔，破坏肠道菌群平衡，导致肠道菌群失调，肠道中分解蛋白质的菌群增多，引起IS 生成增多，在机体蓄积，机体血清IS 水平呈高表达[19]。据研究证实，机体游离状态的IS 可通过抑制衰老基因的表达，激活机体单核巨噬细胞系统，释放大量氧自由基及炎症因子，诱导全身炎症反应，诱导肾小管上皮细胞转分化，加剧肾脏损伤[20]；此外，IS 还能够通过抑制护肾基因表达，诱导肾小管上皮细胞以及肾小球系膜细胞氧自由基产生，造成线粒体损伤，促使肾脏纤维化，加速HA-AKI 患者病情发展[21]。因此，HA-AKI 患者体内存在IS 水平的高表达，且IS 水平的明显升高往往提示患者预后不良。本研究ROC 曲线结果显示，MK，IS 单独及联合检测预测HA-AKI 患者预后的AUC 值分别为0.707，0.738，0.837，说明MK，IS 具有作为预测HA-AKI 患者预后的潜能，且两种指标联合检测预测患者预后的结果更为准确。

据临床研究发现，HA-AKI 病因复杂，肾前及肾后等多种因素均会对患者肾功能的恢复以及预后产生影响[22]，本研究结果发现，除高IS 以及MK水平外，高龄、机械通气以及服用肾毒性药物均是影响HA-AKI 患者死亡的危险因素。随着年龄的增长、器官功能下降、机体肾脏储备功能降低，且老年人更容易并发糖尿病、高血压等慢性疾病，对肾毒性物质以及肾脏血流动力学改变引起的肾损伤更加敏感，预后往往较差[23]。入住ICU 的HA-AKI患者病情危重，易出现多脏器损伤，且同样易并发脓毒症、感染性休克等严重并发症，预后较差 。此外，入住ICU 的患者比普通病房患者更容易接触有创性或侵入性操作，易加剧机体肾功能受损，导致患者死亡率明显升高[24]。HA-AKI 患者常应用多种药物联合治疗，而肾脏是药物代谢和排泄的重要器官，接触肾毒性药物越多，HA-AKI 患者肾功能损伤越严重，患者死亡率也相对越高[25]。肾损伤患者出现呼吸衰竭时，易引起机体出现严重低氧血症以及高碳酸血症，需采用正压机械通气治疗，而以上均可能导致AKI 患者肾脏低灌注和缺血的发生，从而引发或加剧肾脏缺血再灌注性损伤，严重影响患者预后[26]。

综上所述，IS，MK 在HA-AKI 患者中呈高表达，在预测HA-AKI 患者预后中具有较高的价值，且两者联合应用的价值最高。除高IS 以及MK 水平外，高龄、入住ICU，机械通气以及服用肾毒性药物均是影响HA-AKI 患者死亡的危险因素。由于本研究为单中心研究、样本量较少，具有一定的局限性，有待加大样本量进一步验证其临床价值。