花然亮,徐鑫,李素彦,许宁
创伤性脑损伤(traumatic brain injury,TBI)在临床中为常见脑外伤,是造成儿童和年轻人死亡的主要原因[1-2],TBI会导致脑生理功能进行性恶化,从而导致各种并发症[3]。TBI病人经常出现急性胃肠损伤(acute gastrointestinal injury,AGI)[4-5],表现为急性胃肠道出血、胃反流和肠蠕动减少等症状,是由于胃肠道黏膜损伤和蠕动改变所致[6]。血D-乳酸水平升高可反映肠黏膜通透性的增加,血D-乳酸水平可反映出肠黏膜的损伤程度[7]。二胺氧化酶(diamine oxidase,DAO)主要存在于小肠绒毛上皮细胞的细胞质酶,在小肠组胺的降解中起重要作用[8]。二者均可以作为肠道损伤的诊断指标[9-10]。血DAO和D-乳酸与TBI病人发生AGI之间的关系研究报告较少,为阐明DAO和D-乳酸预测TBI病人发生AGI的临床价值,本研究进行如下探讨。
1.1 一般资料 选取2019年5月至2021年5月河北省人民医院收治的129例发生AGI的TBI病人为研究对象,按照改良格拉斯哥昏迷量表(GCS)评分结合TBI临床分型标准,将病人分为轻度组(n=62)、中度组(n=32)和重度组(n=35);按照AGI分级标准,分为Ⅰ级66例、Ⅱ级35例、Ⅲ级16例和 Ⅳ级12例。纳入标准:(1)经过头颅CT或头颅磁共振、头颅X线平片等诊断为颅脑外伤,TBI分组标准:重度,GCS评分为3~8分;中度,GCS评分为9~12分;轻度,GCS评分为13~15分;(2)AGI诊断符合2012年欧洲危重病学会发布的标准[11];(3)未使用镇静剂治疗;(4)既往无颅脑或胃肠道疾病史。排除标准:(1)脑外伤合并多器官衰竭、严重代谢紊乱及严重的基础疾病;(2)TBI伴发原有胃肠道疾病;(3)受伤后超过24 h入院;(4)有凝血功能障碍和血栓类疾病者。本研究经河北省人民医院道德伦理委员会批准通过(批号2019-03781),本研究的所有参与者均签署书面知情同意书。
1.2 方法
1.2.1 标本采集 采集研究对象空腹静脉血5 mL,采用3 000 r/min在4 ℃下离心处理10 min,取上层血清,置于-70 ℃保存备用。
1.2.2 观测内容及方法 采用酶联免疫吸附测定检测病人血清DAO和D-乳酸的表达水平,具体操作步骤按照试剂盒说明书进行。急性生理学和慢性健康状况评价Ⅱ(APACHEⅡ)评分:包含慢性健康状况、年龄、急性生理评分,评分范围为0~71分,分数越高,病情越重。
1.3 统计学方法 用SPSS 22.0进行统计学分析。计量资料以表示,多组间数据比较利用单因素方差分析, 组间进一步两两比较采用SNK-q检验。Pearson相关性分析用于分析DAO与D-乳酸的相关性。利用受试者操作特征曲线(ROC曲线)评价血清DAO与D-乳酸水平对重度脑外伤合并AGI的预测价值。P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 不同程度TBI病人血清中DAO和D-乳酸水平比较 本组TBI病人血DAO、D-乳酸水平随着TBI严重程度的增加逐渐升高,其中,重度组高于中度组,中度组水平高于轻度组,差异有统计学意义(P<0.05);GCS评分随着脑损伤严重程度升高逐渐降低,差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。
表1 不同程度脑外伤病人血清中DAO和D-乳酸水平比较/
表1 不同程度脑外伤病人血清中DAO和D-乳酸水平比较/
注:DAO为二胺氧化酶。①与重度组比较,P<0.05。②与中度组比较,P<0.05。
组别轻度组中度组重度组F值P值D-乳酸/(μg/L)22.53±1.71①②24.38±1.82①26.75±2.31 54.62<0.001例数62 32 35 DAO/(mg/L)10.63±1.57①②13.89±1.96①19.25±2.71 201.79<0.001
2.2 不同AGI分级病人的血DAO、D-乳酸、APACHEⅡ评分比较 脑外伤合并胃肠损伤病人血清中DAO、D-乳酸表达水平随着AGI分级升高而上调,差异有统计学意义(P<0.05);APACHEⅡ评分随着AGI分级升高而逐渐升高,差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。
表2 不同AGI分级脑外伤病人血DAO和D-乳酸水平及APACHEⅡ评分比较/
表2 不同AGI分级脑外伤病人血DAO和D-乳酸水平及APACHEⅡ评分比较/
注:AGI为急性胃肠损伤,DAO为二胺氧化酶,APACHEⅡ评分为急性生理学和慢性健康状况评价Ⅱ。①与AGI Ⅳ级组比较,P<0.05。②与AGI Ⅲ级组比较,P<0.05。③与AGI Ⅱ级组比较,P<0.05。
APACHEⅡ评分/分17.15±1.66①②③18.75±1.94①②23.65±2.86①27.71±3.15 113.40<0.001组别Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级Ⅳ级F值P值例数66 35 16 12 DAO/(mg/L)10.59±0.82①②③14.45±1.07①18.75±1.55①22.63±2.05 511.00<0.001 D-乳酸/(μg/L)22.33±1.08①②③24.31±1.22①②26.85±1.33①28.09±1.48 163.10<0.001
2.3 血清中DAO和D-乳酸表达的相关性分析Pearson相关性分析结果显示,TBI发生AGI病人血DAO与D-乳酸呈正相关,差异有统计学意义(r=0.29,P=0.001)。
2.4 血DAO和D-乳酸水平与GCS评分及APACHEⅡ评分的相关性分析 Pearson相关性分析结果表明,TBI发生AGI病人血DAO和D-乳酸水平与APACHEⅡ评分呈正相关(P<0.05),与GCS评分呈负相关(P<0.05),见表3。
表3 脑外伤合并急性胃肠损伤129例血DAO和D-乳酸水平与GCS评分及APACHEⅡ评分的相关性
2.5 血清DAO和D-乳酸水平对重度脑外伤合并AGI病人的预测价值 以轻度和中度脑外伤合并AGI病人为参考对象,采用ROC曲线评价血清DAO与D-乳酸水平对重度脑外伤合并AGI的诊断价值。结果显示,血DAO和D-乳酸水平预测重度脑外伤合并AGI病人的截断值是14.71 mg/L和24.76 μg/L,曲线下面积(AUC)分别为0.98[95%CI:(0.94,1.00)]、0.90[95%CI:(0.84,0.95)],灵敏度分别为97.14%、88.57%,特异度分别为93.62%、81.91%;若二者联合使用预测重度脑外伤合并AGI病人的AUC为0.99[95%CI:(0.96,1.00)],灵敏度为97.14%,特异度为97.87%。
AGI是TBI的主要并发症之一,发生率高达80%。在TBI的初始阶段,急性胃黏膜和肠屏障损伤,胃肠道运动功能丧失和吸收不良是常见症状;这将会导致营养不良、免疫功能丧失并加剧炎症反应,导致全身性炎症反应综合征或多器官功能障碍综合征[12-14]。因此寻找新的有效的分子标志物预测对TBI发生AGI,给予积极防治,将有助于改善TBI病人的预后。
DAO是分子量为84 000 Da的蛋白质,一种高活性的细胞内酶,与肠黏膜中的核酸和蛋白质合成密切相关。血浆DAO水平已被证明与许多疾病的发生、进展和预后有关,例如肺小细胞癌和炎症性肠病等。DAO活性的变化还可以反映肠黏膜屏障功能的损伤和修复[15]。本研究发现TBI发生AGI病人血DAO水平随着TBI病情严重程度增加而升高,表明DAO可反映TBI病人病情的严重程度。血清中DAO水平与APACHEⅡ评分呈正相关,与GCS评分呈负相关,且TBI发生AGI病人血清中DAO水平随着AGI分级增加而升高,APACHEⅡ评分也随着AGI分级的增加逐渐升高,提示DAO水平与TBI发生AGI病人病情变化密切相关;ROC曲线结果显示,血清DAO水平预测重度脑外伤合并AGI具有较高的灵敏度和特异度,灵敏度为97.14%,特异度为93.62%,提示血清DAO水平可用于评估重度脑外伤病人病情状况,对预测重度脑外伤合并AGI具有重要价值。
D-乳酸在人体肠道内由细菌产生[16]。研究显示,D-乳酸在多种疾病中表达异常,可作为判断病情严重程度的指标[17]。当肠道屏障功能受损时,D-乳酸将被大量释放至外周血,是提示肠道屏障功能受损的常见标志物[18]。裴明毓等[19]研究表明,D-乳酸、DAO在AGI病人血清中水平升高,可作为预测重型颅脑损伤病人发生AGI的良好指标。本研究中TBI发生AGI病人血清中D-乳酸水平随着TBI病情严重程度的增加逐渐升高,提示D-乳酸可间接反映病人病情严重程度。D-乳酸与APACHEⅡ评分呈正相关,与GCS评分呈负相关,且TBI发生AGI病人血清D-乳酸水平随着AGI分级增加而升高,提示D-乳酸与疾病严重程度密切相关;通过相关性分析发现,DAO与D-乳酸表达水平呈明显正相关;ROC曲线显示,血清D-乳酸水平预测TBI病人发生AGI的AUC为0.90,灵敏度为88.57%,特异度为81.91%;血清DAO和D-乳酸水平联合预测重度脑外伤合并AGI的AUC为0.99,灵敏度为97.14%,特异度为97.87%;表明DAO和D-乳酸二者联合应用预测重度脑外伤合并AGI的临床价值优于单一指标。
综上所述,血清DAO和D-乳酸水平随TBI病人病情严重程度的上升高而逐渐升高,DAO、D-乳酸可作为预测重度脑外伤合并AGI的生物学指标,具有重要的临床应用价值。但是,本研究所取病例较少,结果存在一定局限性,尚需在后期研究中进行深入探索。