急性一氧化碳中毒患者血清Tau蛋白、心型脂肪酸结合蛋白、可溶性生长刺激表达基因2蛋白与病情严重程度和预后的关系

张昊，王琳，黄莹

西安市中心医院职业病科，陕西 西安 710000

急性一氧化碳中毒(acute carbon monoxide poisoning，ACMP)主要是指因呼吸道吸入大量的含碳物质燃烧不完全产物，继而引发的中毒，对全身组织细胞均会产生极强的毒性作用，尤其是对脑皮质的影响较为严重，具有较高的死亡率，且部分存活患者亦会遗留不同程度后遗症[1-2]。准确评估ACMP患者病情以及预后对于指导诊疗具有重要的意义。Tau蛋白属于低分子量微管相关蛋白之一，属于高度不对称含磷糖蛋白，在神经元遭受损害时，可导致其在细胞外释放[3]。心型脂肪酸结合蛋白(heart type fatty acid binding protein，H-FABP)是近年来发现的新型心脏生化标志物之一，在急性肺栓塞以及心肌梗死等疾病诊断中具有一定价值，也有报道指出其与ACMP引起的心肌损伤有关[4]。生长刺激表达基因2(growth stimulated expression of gene 2，ST2)属于白细胞介素-33(interleukin-33，IL-33)的配体，在机体出现感染或(和)创伤时，其表达水平会出现异常改变，而sST2属于ST2的可溶性表现，可有效反映疾病进展程度[5-6]。鉴于此，本文通过研究ACMP患者血清Tau蛋白、H-FABP、sST2与病情严重程度和预后的关系，以期为临床ACMP的病情判断、预后评估提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料回顾性分析2019年1月至2021年6月西安市中心医院职业病科收治的50例ACMP患者的临床资料。纳入标准：(1)有现场空气中一氧化碳水平测定的调查资料；(2)合并急性发作性中枢神经损害表现；(3)有一氧化碳吸入史；(4)血液内碳氧血红蛋白浓度≥10%；(5)中毒至就诊时间＜24 h。排除标准：(1)合并冠心病、心律失常或心肌梗死者；(2)存在明显肝功能障碍者；(3)研究期间因故退出或失访者。50例患者中男性31例，女性19例；年龄23～77岁，平均(50.08±7.24)岁；中毒时间1～10 h，平均(5.07±1.38)h；合并基础疾病17例；急性生理学及慢性健康状况评分系统(Acute Physiology and Chronic Health Scoring System，APACHEⅡ)评分8～21分，平均(12.92±3.10)分。本研究经我院伦理委员会批准。

1.2 研究方法

1.2 .1 基线资料收集通过医院病历系统以及自制问卷调查表完成所有患者基线资料的采集，内容涵盖年龄、性别、中毒时间、合并基础疾病以及APACHEⅡ评分等。参考《职业性急性化学物中毒的诊断总则》[7](GBZ71—2013)，根据中毒程度将所有患者分为轻度组(恶心呕吐、乏力、头晕，意识模糊，嗜睡，血液碳氧血红蛋白浓度10%～20%)16例、中度组(烦躁不安，谵妄，意识障碍，浅度昏迷，血液碳氧血红蛋白浓度30%～40%)23例、重度组(反射消失，深度昏迷，抽搐，血压下降，大小便失禁，伴或不伴急性肾衰竭、心肌损害以及脑水肿，血液碳氧血红蛋白浓度50%以上)11例。

1.2 .2 检测方法(1)血清Tau蛋白、H-FABP、sST2检测：采集所有患者入院后即刻静脉血5 mL，以10 cm为离心半径，3 000 r/min为离心速率，实施10 min的离心处理。以酶联免疫吸附法检测血清Tau蛋白、H-FABP、sST2水平，具体操作遵循试剂盒说明书完成，相关试剂盒购自深圳晶美生物科技有限公司。(2)生化指标检测：采用5300S自动生化分析仪(购自日本日立公司)完成肌酸激酶以及肌酸激酶同工酶(creatine kinase isoenzyme，CK-MB)水平的检测。

1.2 .3 随访对所有受试者均开展为期1个月的随访，随访方式为电话随访以及门诊复查随访，随访频率为1次/周，所有患者均获得随访。采用脑功能分级(cerebral performance classification，CPC)评分进行预后情况的判定，并据此将所有患者分为预后不良组23例、预后良好组27例。其中预后不良情况为CPC 3～5分，预后良好为CPC 1或2分[8]。

1.3 统计学方法应用SPSS24.0统计学软件分析数据。计量资料经检验符合正态分布，以均数±标准差(±s)表示，两组间比较采用独立样本t检验，多组间比较采用单因素方差分析+两两比较LSD-t检验。计数资料比较采用χ2检验。以多因素Logistic回归分析建立多指标联合应用预测ACMP患者预后的回归预测模型。以受试者工作特征曲线(ROC)分析血清Tau蛋白、H-FABP、sST2预测ACMP患者预后的效能。检验水准α=0.05，以P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同中毒程度患者的血清Tau蛋白、H-FABP、sST2水平比较重度组及中度组的血清Tau蛋白、H-FABP、sST2水平均高于轻度组，且重度组上述指标水平均高于中度组，差异均有统计学意义(P＜0.05)，见表1。

表1 不同中毒程度患者的血清Tau蛋白、H-FABP、sST2水平比较(±s)

表1 不同中毒程度患者的血清Tau蛋白、H-FABP、sST2水平比较(±s)

注：与轻度组比较，aP＜0.05；与中度组比较，bP＜0.05。

组别轻度组中度组重度组F值P值例数16 23 11 Tau蛋白(pg/mL)22.03±6.23 45.86±11.93a 68.84±16.84ab 52.261 0.001 H-FABP(μg/L)19.21±2.55 28.48±6.04a 50.34±12.37ab 62.481 0.001 sST2(μg/L)33.52±1.63 37.56±2.03a 42.41±2.56ab 62.013 0.001

2.2 不同预后患者的血清Tau蛋白、H-FABP、sST2水平比较预后不良组患者的血清Tau蛋白、H-FABP、sST2水平均明显高于预后良好组，差异均有统计学意义(P＜0.05)，见表2。

表2 不同预后患者的血清Tau蛋白、H-FABP、sST2水平比较(±s)

表2 不同预后患者的血清Tau蛋白、H-FABP、sST2水平比较(±s)

组别预后不良组预后良好组t值P值例数23 27 Tau蛋白(pg/mL)50.31±13.29 37.31±7.94 4.108 0.001 H-FABP(μg/L)35.20±10.05 26.17±4.57 3.973 0.001 sST2(μg/L)40.38±2.16 34.74±1.26 11.026 0.001

2.3 影响ACMP患者预后的单因素分析预后不良组患者的年龄大于预后良好组，中毒时间长于预后良好组，APACHEⅡ评分、肌酸激酶水平高于预后良好组，差异均有统计学意义(P＜0.05)；而两组在性别、合并基础病情况、CK-MB水平、是否接受了高压氧治疗以及住院时间方面比较差异均无统计学意义(P＞0.05)，见表3。

表3 影响ACMP患者预后的单因素分析[例(%)，±s]

表3 影响ACMP患者预后的单因素分析[例(%)，±s]

因素男/女年龄(岁)中毒时间(h)APACHEⅡ评分(分)合并基础疾病肌酸激酶(U/L)CK-MB(U/L)高压氧治疗住院时间(d)预后不良组(n=23)15(65.2)/8(34.8)56.12±10.24 7.45±2.01 15.26±4.42 10(43.48)207.56±62.01 46.35±10.30 14(60.87)13.94±2.07预后良好组(n=27)16(59.3)/11(40.7)44.93±5.66 3.05±0.78 10.94±2.04 7(25.93)123.40±31.58 45.26±10.39 22(81.48)12.85±1.99 χ2/t值0.187 4.668 9.884 4.312 1.705 6.181 0.371 2.617 1.895 P值0.665 0.000 0.000 0.000 0.192 0.000 0.712 0.106 0.064

2.4 血清Tau蛋白、H-FABP、sST2预测ACMP 患者预后效能以预后不良组(n=23)为阳性样本，以预后良好组(n=27)为阴性样本，建立ROC预测分析模型及联合应用之Logistic回归预测模型。以上述三指标建立基于Logistic多因素分析的回归预测模型，各指标均以原连续数值形式代入回归。标准化回归结果参见表4。分析结果显示：三指标单独及联合应用时：ROC-AUC(0.95CI)分别为0.734(0.516～0.934)、0.731(0.489～0.957)、0.736(0.497～0.974)、0.885(0.793～0.952)，其中联合应用诊断效能很高，AUC及灵敏度、特异度、准确度均较各单独应用指标有明显提升。ROC分析结果见表5。ROC分析曲线见图1。

表4 血清Tau蛋白、H-FABP、sST2联合应用之回归预测模型结果

表5 血清Tau蛋白、H-FABP、sST2预测ACMP患者预后效能的ROC分析结果

图1 血清Tau蛋白、H-FABP、sST2预测ACMP患者预后效能的ROC曲线

3 讨论

ACMP是急诊科常见意外生活中毒和急性职业中毒类疾病。由于血红蛋白和一氧化碳的亲和力高于其和氧的亲和力，促使一氧化碳更易和血红蛋白结合，促进碳氧血红蛋白的生成，可能引发患者窒息[8-10]。一氧化碳中毒程度和血内一氧化碳指标密切相关，且指标水平越高缺氧程度越明显，血内碳氧血红蛋白浓度和吸入时间、空气内一氧化碳水平有关，吸入一氧化碳时间越长、浓度越高，组织缺氧性损伤越严重，可能引发心、脑等多器官功能损害，导致意识丧失、脑水肿以及呼吸功能衰竭等[11-13]。迄今为止，碳氧血红蛋白浓度是临床上用以诊断和评估ACMP的重要指标，但不少研究发现碳氧血红蛋白浓度相当的患者临床表现也有差异，且该指标无法对预后进行有效预测[14-16]。因此，寻找更为可靠的指标对ACMP病情以及预后进行评估具有重要的意义。

本研究结果发现，重度组和中度组的血清Tau蛋白、H-FABP、sST2水平均高于轻度组，且重度组上述指标水平均高于中度组。分析原因，ACMP患者往往存在明显的神经系统症状，且糖原合成酶激酶3β/Tau蛋白通路异常激活，继而促使Tau蛋白水平升高。ACMP患者往往存在不同程度的组织缺氧，且会对心脑等器官功能造成损害，进一步导致反映机体心脏功能的指标H-FABP水平异常升高[17]。ST2属于IL-33配体，而IL-33/ST2轴可调控Th1/Th2免疫平衡，继而介导中枢神经系统的发生、发展，进一步参与一系列炎症反应过程，因此sST2水平的升高往往反映了病情的进展[18]。随着患者病情的不断加重，上述指标水平变化越明显。此外，预后不良组的血清Tau蛋白、H-FABP、sST2水平均明显高于预后良好组。且经单因素分析发现，血清Tau蛋白、H-FABP、sST2水平较高和ACMP患者预后不良密切关联。分析原因，上述三项血清学指标水平的升高往往反映了ACMP患者病情严重程度的加剧以及心脑功能受损的加重，中枢神经症状表现越明显，临床治疗难度增加，继而影响患者的预后转归。其中Tau蛋白属于稳定微管的蛋白之一，主要表达于中枢神经系统细胞源轴突中，当其表达水平异常升高时，其会失去对微管的稳定作用，继而引起神经退化，影响患者预后[19]。ACMP的发生会促使血红蛋白丧失携氧能力，继而引起心肌损伤，进一步导致体内H-FABP水平的升高，因此H-FABP水平升高也可反映患者病情的加重，而病情较重者预后不良的风险更高。sST2属于IL-33配体，可调控Th1/Th2免疫平衡，大量的sST2和IL-33特异性结合，会抑制IL-33/sST2信号通路，继而介导脑损伤过程，sST2水平的升高反映了脑损伤的加剧，患者预后势必越差[20]。因此，在临床实际工作中通过联合检测上述指标水平，或对预测患者的预后转归有一定价值。此外，本文单因素分析结果显示，预后不良组年龄大于预后良好组，中毒时间长于预后良好组，APACHEⅡ评分、肌酸激酶水平高于预后良好组。且中毒时间较长、APACHEⅡ评分、肌酸激酶水平较高，均和ACMP患者预后有较高程度的关联。考虑原因，随着年龄的增长，患者机体抵抗力以及免疫力降低，各脏器功能出现不同程度的衰退，进而影响预后。而随着中毒时间的延长，毒素对机体造成的损害越严重，不利于患者的预后[21]。高APACHEⅡ评分意味着患者病情较重，临床治疗难度较大，因此预后不佳。肌酸激酶属于反映心功能的标志物之一，其表达水平的升高预示机体心功能的降低。然而，李华等[22]的研究发现，年龄并非ACMP患者预后的影响因素，这和本文结果存在差异，可能与研究对象的年龄跨度不同有关。而且本文研究了血清Tau蛋白、H-FABP、sST2表达水平和ACMP的预后关系，可为临床研究提供较为全面依据。经ROC曲线分析发现，血清Tau蛋白、H-FABP、sST2联合预测ACMP患者预后不良的效能优于上述三项指标单独预测。本文存在一定的不足之处，例如研究样本量较少，研究结果可能存在一定偏倚，今后研究将通过延长时间积累更多病例以及联合多中心研究，以获取更为准确、可靠的数据。

综上所述，血清Tau蛋白、H-FABP、sST2表达水平均与ACMP患者的病情严重程度以及预后有关，通过检测上述指标水平可有效反映ACMP患者的病情严重程度和预后转归。