老年ARDS患者血清FGF-21,GDF-15及PTX-3表达水平及其与病情评估和预后的相关性研究

2022-08-21 14:41李玄丹李材忠唐永婕蔡萧阳
现代检验医学杂志 2022年4期
关键词:存活病情炎症

李玄丹,李材忠,唐永婕,蔡萧阳

(儋州市人民医院呼吸内科 ,海南儋州 571179)

急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)是一种由肺损伤引起的严重呼吸道疾病,以持续及严重的低氧血症为主要表现,在老年人中具有极高的发病率和死亡率[1]。因此,寻找一种有效评估老年ARDS 患者病情严重程度及预后的生物学指标具有重要的意义。成纤维细胞生长因子21(fibroblast growth factor-21,FGF-21)是一种主要由肝脏、脂肪组织、血管内皮细胞分泌的代谢性因子,其通过调节氧化应激、细胞免疫和内皮细胞的损伤,参与肺部疾病的发生发展[2]。生长分化因子15(growth differentiation factor-15, GDF-15)作为应激反应性细胞因子,具有调节细胞生长、凋亡及炎症反应等作用,当机体出现损伤、炎性反应时GDF-15 水平显著升高,可作为反映呼吸道损伤及炎性反应的有效指标[3]。正五聚蛋白3(pentamerin 3 ,PTX-3)是一种急性期反应蛋白,当机体出现组织损伤和炎性反应时显著升高,与疾病进展有关,在呼吸道疾病中发挥重要作用[4]。本研究通过检测血清FGF-21,GDF-15 及PTX-3 水平在老年ARDS 中的表达情况,探讨三项指标对老年ARDS 患者病情评估和预后预测的意义,以期为老年ARDS 的救治提供帮助。

1 材料与方法

1.1 研究对象 选取2019年1月~2021年12月儋州市人民医院收治的ARDS 患者125 例,其中,男性82 例,女性43 例,年龄65 ~87(73.85±9.63)岁。纳入标准:①ARDS 的诊断符合2012年柏林制定的标准[5],年龄≥65 岁;②临床资料齐全,同意配合研究。排除标准:①诊断不明确、中途放弃治疗;②并发其他呼吸道疾病及恶性肿瘤。另选取50 例健康体检正常者作为对照组。各组性别、年龄等资料比较,差异无统计学意义(P>0.05)。

1.2 仪器与试剂 FAME 全自动酶免分析仪(瑞士HAMILTON 公司);FGF-21,GDF-15 及PTX-3水平试剂盒由武汉博士德生物有限公司提供。

1.3 研究方法 根据ARDS 患者入住重症监护室30 天内的生存情况,将其分为存活组(n=76)和死亡组(n=49)。采用血气分析仪测定动脉血氧分压/吸入氧浓度比值为氧合指数(oxygenation index,OI),根据OI 对ARDS 患者进行分组:ARDS 轻度组32 例(200mmHg <OI ≤300 mmHg),ARDS中度组53 例(100mmHg <OI ≤200 mmHg),ARDS 重度组40 例(OI ≤100 mmHg)。 记录ARDS 患者发病当天的平均动脉压(MAP)、动脉血氧分压(PaO2)、动脉二氧化碳分压(PaCO2)、急性生理学与慢性健康状况评分系统Ⅱ(APACHE Ⅱ评分)及序贯器官衰竭评分(SOFA评分)等。所有ARDS 患者均于发病当天抽取静脉血3ml 置于无抗凝剂的离心管中,3 500 r/min,离心10 min 分离血清,采用酶联免疫吸附法检测血清FGF-21,GDF-15 及PTX-3 水平。

1.4 统计学分析 采用SPSS20.0 统计软件分析,计量资料以均值±平均差(±s)表示,组间比较采用t检验;多组间比较采用单因素方差分析,组内比较采用SNK-q检验。计数资料组间比较采用χ2检验。应用多因素Logistic 回归分析影响老年ARDS 患者死亡的危险因素。绘制受试者工作特征曲线(ROC)分析血清FGF-21,GDF-15 及PTX-3水平对老年ARDS 患者预后预测的价值。相关性分析采用Pearson相关。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 死亡组和存活组血清FGF-21,GDF-15 及PTX-3 水平比较 见表1。死亡组血清FGF-21,GDF-15 及PTX-3 水平均明显高于存活组和对照组,且存活组明显高于对照组,差异均有统计学意义(t=17.361,16.240,14.802;21.627,19.483,18.157;14.837,13.612,10.910,均P<0.001)。

2.2 不同严重程度老年ARDS 患者血清FGF-21,GDF-15 及PTX-3 水平比较 见表2。老年ARDS患者重度组血清FGF-21,GDF-15 及PTX-3 水平明显高于中度组和轻度组,且中度组明显高于轻度组,差异均有统计学意义(t=16.418,14.973,13.529;20.408,18.150,16.972;13.150,11.824,9.375,均P<0.001)。

表1 死亡组和存活组血清FGF-21,GDF-15 及PTX-3 水平比较(±s)

表1 死亡组和存活组血清FGF-21,GDF-15 及PTX-3 水平比较(±s)

项目对照组(n=40)存活组(n=76)死亡组(n=49)F 值P 值FGF-21(pg/ml)153.48±45.62950.24±130.283 268.37±456.2725.374<0.001 GDF-15(pg/ml)586.20±73.251 468.15±247.303 605.20±419.3522.319<0.001 PTX-3(ng/ml)1.35±0.4113.40±4.1627.15±8.7223.648<0.001

表2 不同严重程度老年ARDS 患者FGF-21,GDF-15 及PTX-3 水平比较(±s)

表2 不同严重程度老年ARDS 患者FGF-21,GDF-15 及PTX-3 水平比较(±s)

项 目轻度组(n=32)中度组(n=53)重度组(n=40)F 值P 值FGF-21(pg/ml)621.38±103.142 587.60±347.253 709.24±524.1720.153<0.001 GDF-15(pg/ml)1007.36±194.122 889.25±385.264 150.83±507.4218.216<0.001 PTX-3(ng/ml)11.27±2.9019.45±5.8331.28±10.2617.615<0.001

2.3 多因素Logistic 回归分析影响老年ARDS 患者死亡的危险因素 见表3。多因素Logistic 回归分析,结果显示OI 低(OR=2.375,95%CI:1.502 ~5.113),APACHEⅡ评分(OR=2.803,95%CI:1.985~6.926),SOFA 评分(OR=1.716,95%CI:1.208 ~3.412),FGF-21(OR=3.205,95%CI:2.647 ~9.683),GDF-15(OR=2.490,95%CI:1.712 ~5.770) 及PTX-3(OR=3.104,95%CI:2.573 ~9.184)水平升高是影响老年ARDS 患者死亡的危险因素(均P<0.05)。

表3 多因素Logistic 回归分析影响老年ARDS 患者死亡的危险因素

2.4 血清FGF-21,GDF-15 及PTX-3 水平预测老年ARDS 患者预后的价值 见表4 和图1。ROC 曲线显示,血清FGF-21,GDF-15 及PTX-3 水平均可预测老年ARDS 患者死亡,AUC 均大于0.800,其最佳截断值分别为2 386.40 pg/ml,2 695.73 pg/ml,19.12 ng/ml。FGF-21,GDF-15 及PTX-3 三项联合预测老年ARDS 患者死亡的AUC 明显高于单项指标(均P<0.05),其敏感度和特异度分别为98.2%,87.8%。

表4 血清FGF-21,GDF-15 及PTX-3 水平预测老年ARDS 患者预后的价值(%)

2.5 ARDS 死亡患者血清FGF-21,GDF-15 及PTX-3 水平之间的相关性分析 见图2。Pearson 相关分析显示,ARDS 死亡患者血清FGF-21 水平与GDF-15,PTX-3 呈正相关(r=0.842,0.870,均P<0.001),血清GDF-15 水平与PTX-3 呈正相关(r=0.811,P<0.001)。

图1 血清FGF-21,GDF-15 及PTX-3 水平预测老年ARDS 患者预后的ROC 曲线

3 讨论

老年急性呼吸窘迫综合征(ARDS)是一种病情进展迅速的炎性反应性肺损伤,其病情重,危险性和致死率较高,已成为严重威胁老年人死亡的常见疾病[6]。目前缺乏特异的生物学指标,寻找及时准确地评估老年ARDS 预后相关标志物,有助于提高老年ARDS 患者的治疗效果和存活率。FGF-21是一种成纤维细胞生长因子超家族成员,在调节机体糖脂代谢和炎症反应等方面具有重要作用,与呼吸道疾病的发生发展有关[7]。GDF-15 属于转化生长因子β 超家族成员,以往多用于评估心血管疾病的预后情况,但近年来的研究发现,在肺部炎症损伤和缺氧、氧化应激等刺激时均会诱导肺血管内皮细胞产生大量GDF-15,推测其与肺损伤发病有关[8]。PTX-3 作为正五聚蛋白家族成员之一,是近年来新发现的炎性标志物,在健康人中水平较低,当受到炎症信号通路和炎症因子刺激时,其水平显著升高,在呼吸道疾病的炎症反应中发挥重要的调控作用[9]。

图2 ARDS 死亡患者血清FGF-21,GDF-15 及PTX-3 水平之间的相关性

本研究显示,死亡组血清FGF-21,GDF-15 及PTX-3 水平均明显高于存活组,而且随ARDS 患者病情程度加重,血清FGF-21,GDF-15 及PTX-3 水平逐渐升高,重度组最高,轻度组最低。提示FGF-21,GDF-15 及PTX-3 水平升高与老年ARDS 患者的病情较重和死亡有关,其水平越高,患者预后越差,发生死亡的风险越高。此外,本研究FGF-21,GDF-15 及PTX-3 水平升高是影响老年ARDS 患者死亡的危险因素,进一步说明了其高表达与老年ARDS 患者发生死亡高度关联,在病情进展中发挥关键作用。FGF-21 是氧化应激反应的关键调节因子,在感染应激过程中炎症因子过量释放,抑制核转录因子-kB 信号转导途径过度激活,造成糖脂代谢异常,导致外周血FGF-21 水平升高,最终可能参与ARDS 的发生发展[10]。GDF-15 是一种应激诱导的细胞因子,可通过介导趋化因子信号传导来参与炎症细胞因子募集,而炎症细胞因子的募集和激活在ARDS中发挥关键作用[11]。赵涛等[12]研究认为,PTX-3 高表达与病情加重和病死率增加有关,可作为预测老年ARDS 患者死亡的独立危险因素。

APACHE Ⅱ评分、SOFA 评分及OI 作为临床上常用的重要参考,可用于评估ARDS 患者病情严重程度及预后情况。本研究死亡组OI 低于存活组,死亡组APACHE Ⅱ评分及SOFA 评分高于存活组,且OI 低、APACHE Ⅱ评分和SOFA 评分高是影响ARDS 患者死亡的危险因素。说明OI 低、APACHE Ⅱ评分和SOFA 评分高与ARDS 患者预后较差有关,临床上应高度重视,并积极采取有效的措施。SEHGAL 等[13]研究发现,OI 与ARDS 疾病进展有关,OI低是影响ARDS 患者死亡的危险因素,可作为判断ARDS 严重程度的重要参数。YOO 等[14]研究表明,SOFA 评分和APACHE Ⅱ评分与ARDS的疾病发展和疾病严重性有关,对ARDS 患者预后有一定评估价值。

ROC 曲线显示,FGF-21,GDF-15 及PTX-3 预测ARDS 患者死亡的AUC 均大于0.8,而且三项联合预测ARDS 患者死亡的AUC 大于单项指标,其AUC 高达0.957。相关分析也显示,FGF-21,GDF-15 及PTX-3 水平之间均具有较好的相关性。说明相较于单独使用一种生物学指标,FGF-21,GDF-15 及PTX-3 三项联合检测更具优势,有望成为老年ARDS 患者预后预测的生物标志物。尚明升等[15]研究发现,随着ARDS 患者病情加重,血清GDF-15 水平逐渐升高,GDF-15 能够反映ARDS患者病情严重程度,且GDF-15 水平升高与ARDS患者预后不良高度有关。LI 等[16]研究表明,非存活组血清FGF-21 水平明显高于存活组,FGF-21 高表达与ARDS 的病情进展有关,是ARDS 患者死亡率的独立危险因素,可作为预测ARDS 患者预后的良好指标。另有研究认为,PTX-3 水平升高与ARDS 患者病情进展有关,是影响疾病死亡的危险因素,对ARDS 预后预测具有一定价值[17]。

综上所述,血清FGF-21,GDF-15 及PTX-3 水平升高与老年ARDS 患者的病情严重程度及预后有关,三项联合检测能较好地预测老年ARDS 患者的预后,有望作为老年ARDS 患者预后预测的生物学指标组合。

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