急性胰腺炎患者血清STAT3、HMGB1水平及其临床意义*

刘 波,刘力华

陕西省西安市第三医院急诊科,陕西西安710000

急性胰腺炎(AP)是临床急腹症的一种,由于胰腺的内胰酶被激活,胰腺组织出现水肿、出血等炎症反应,其主要临床表现有发热、恶心、呕吐、血胰酶增高,或造成其他功能器官损伤等。大多数患者在患病初期病情较轻,具有一定的自限性。但部分患者可发展为重症AP,使预后变差,造成较高的病死率[1]。当AP患者发病时,在机体内释放各种炎症介质,增强肠黏膜的通透性,会引发肠源性内毒素血症,加重胰腺的改变,发生“二次打击”,严重时可造成多个器官功能衰竭或严重的疾病感染[2]。有研究发现,若在早期对AP患者进行准确评估,及时采取有效措施进行治疗,可提高治疗效果,对改善患者预后意义重大[3]。信号转导及转录激活因子3(STAT3)表达于机体内多种组织和细胞,其信号通路的异常激活与细胞功能失调有关,可引发免疫反应、细胞凋亡及炎症反应等。有研究已表明STAT3的激活多见于AP、休克复苏等损伤模型[4]。高迁移率族蛋白B1(HMGB1)是一种新型的促炎性细胞因子,在AP的发生和发展中起重要作用[5]。目前关于血清STAT3和HMGB1在AP患者中的诊断价值研究较少,因此本研究主要探讨AP患者血清STAT3和HMGB1水平与早期病情评估的相关性,旨在为AP患者的早期诊断提供新的研究方向和依据。现报道如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2020年7月至2022年7月于西安市第三医院就诊的120例AP患者作为研究组。纳入标准:(1)符合《中国急性胰腺炎诊治指南》[6]中有关AP的诊断标准:(2)均为首次发病;(3)入院后24 h内进行各项指标检测;(4)未进行手术治疗;(5)临床资料完整。排除标准:(1)合并其他严重器官功能障碍者;(2)有严重免疫缺陷者;(3)哺乳期或妊娠期女性;(4)有凝血功能障碍者。研究组中男63例,女57例;年龄32～70岁,平均(54.76±10.16)岁;体质量指数(BMI)20～24 kg/m2,平均(22.15±1.44)kg/m2;根据急性生理功能与慢性健康状况评分系统Ⅱ(APACHE Ⅱ)评分,将AP患者分为轻症AP组(MAP组)74例(APACHE Ⅱ<8分)和重症AP组(SAP组)46例(APACHE Ⅱ≥8分)。另选择同期本院健康体检者112例作为对照组,其中男58例,女54例;年龄34～71岁,平均(55.01±11.03)岁;BMI 20～25 kg/m2,平均(22.43±1.57)kg/m2。研究组与对照组研究对象的性别、年龄及BMI比较,差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。患者或其家属知晓本研究的目的和意义,并签署知情同意书,本研究经本院伦理委员会审核并批准。

1.2方法

1.2.1血清指标检测 采集AP患者入院后24 h内及健康体检者体检当天清晨空腹静脉血5 mL,5 000 r/min离心8 min分离血清,于—80 ℃冰箱中保存备用。采用酶联免疫吸附试验检测所有研究对象血清STAT3和HMGB1水平,STAT3酶联免疫试剂盒(货号:P5159)、HMGB1酶联免疫试剂盒(货号:P4621)均购自武汉菲恩生物科技有限公司。

1.2.2一般资料收集 收集所有入组研究对象的一般资料,包括高血压史、糖尿病史、饮酒史。空腹静脉血检测生化指标包括:C反应蛋白(CRP)、白细胞介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)等。

2 结 果

2.1研究组与对照组一般资料比较 研究组与对照组有高血压史、糖尿病史、饮酒史患者比例及HDL-C、LDL-C、TC、TG水平比较,差异无统计学意义(P>0.05);而研究组CRP、IL-1β、TNF-α、STAT3、HMGB1水平显著高于对照组(P<0.05)。见表1。

表1 研究组与对照组一般资料比较[n(%)或

2.2不同严重程度患者血清因子水平比较 MAP组患者血清CRP、IL-1β、TNF-α、STAT3、HMGB1水平显著低于SAP组(P<0.05)。见表2。

表2 不同严重程度患者血清因子水平比较

2.3AP患者STAT3、HMGB1水平与APACHE Ⅱ评分的相关性 Spearman相关性分析结果显示,AP患者血清STAT3、HMGB1与APACHE Ⅱ评分呈正相关(r=0.364、0.418,P<0.05)。

2.4血清STAT3、HMGB1单独及联合检测对AP患者早期病情的诊断效能 ROC曲线结果显示,血清STAT3和HMGB1评估AP患者早期病情的曲线下面积(AUC)分别为0.735、0.771,最佳截断值分别为1.399 ng/L、1.939 μg/L;二者联合检测诊断AP患者早期病情的AUC为0.843,优于STAT3和HMGB1单独检测(Z=2.570、1.814,P=0.010、0.035)。见表3、图1。

图1 血清STAT3、HMGB1单独及联合检测诊断AP患者早期病情的ROC曲线

表3 血清STAT3、HMGB1单独及联合检测对AP患者早期病情的诊断效能

2.5多因素Logistic回归分析影响AP患者早期病情严重程度的危险因素 分别以AP患者血清STAT3、HMGB1、CRP、IL-1β、TNF-α均值1.46 ng/L、2.12 μg/L、22.16 mg/L、5.43 pg/mL、25.49 ng/L为截点,将连续变量转化为二分类变量,以STAT3≥1.46 ng/L为高表达、<1.46 ng/L为低表达,HMGB1≥2.12 μg/L为高表达、<2.12 μg/L为低表达,CRP≥22.16 mg/L为高表达、<22.16 mg/L为低表达,IL-1β≥5.43 pg/mL为高表达、<5.43 pg/mL为低表达,TNF-α≥25.49 ng/L为高表达、<25.49 ng/L为低表达。以AP患者早期病情严重程度为因变量(重症=1,轻症=0),以STAT3(高表达=1,低表达=0)、HMGB1(高表达=1,低表达=0);CRP(高表达=1,低表达=0)、IL-1β(高表达=1,低表达=0)、TNF-α(高表达=1,低表达=0)为自变量进行Logistic回归分析,结果显示STAT3≥1.46 ng/L、HMGB1≥2.12 μg/L、CRP≥22.16 mg/L、IL-1β≥5.43 pg/mL、TNF-α≥25.49 ng/L是AP患者早期病情加重的危险因素(P<0.05)。见表4。

表4 多因素Logistic回归分析影响AP患者早期病情的因素

3 讨 论

AP作为临床上常见的急性炎症反应性疾病,研究显示约有20%的患者可发展为重症AP,病死率接近30%[7],且该病发展迅速,后期可造成多种器官和功能衰竭及其他并发症,严重影响患者的生命健康和生活质量[8-9]。早期诊断对于控制病情进展和改善患者预后有十分重要的作用。

STAT3是一种关键信号分子,能够发挥多种生物学效应,其活化与表皮生长因子(EGFR)、Janus激酶(JAK)等非受体酪氨酸活化密切相关[10-11]。陆贝等[4]研究发现罗格列酮能抑制肺组织STAT3的表达,降低早期、晚期炎症因子表达,降低重症胰腺炎的肺损伤。HMGB1在AP患者与动物模型的血清中均能够被检测到,其作为一种重要的促炎性细胞因子,对于维持核小体稳定及基因调节有重要作用,被活化的单核细胞和中性粒细胞能够刺激HMGB1加剧患者的炎症反应[12]。另有研究指出,HMGB1可能作为早期炎症因子的下游因子参与AP发生的炎症反应[4]。本研究中,研究组血清STAT3与HMGB1水平高于对照组,重症组血清STAT3与HMGB1水平高于轻症组,STAT3≥1.46 ng/L、HMGB1≥2.12 μg/L是AP患者早期病情加重的危险因素,提示血清STAT3与HMGB1的异常表达与AP的发生和病情严重程度密切相关。原因可能是HMGB1作为促炎性细胞因子,加剧了炎症反应的进程,当AP发生时,胰腺细胞水肿、变质渗出,导致损伤的炎症细胞分泌HMGB1量增加,激活了炎症级联反应途径,使病情加重,还可以影响AP患者的预后[13]。

CRP是急性期肝细胞合成的反应蛋白,以糖蛋白的形式存在血液中。临床上常将CRP作为评估机体炎症反应严重程度或组织损伤的标志物[14]。AP是胰腺的炎症性疾病,炎症反应可累及重症AP患者全身,引起CRP水平的升高。APACHE Ⅱ评分常在入住重症监护室24 h内应用,同样可作为评估重症监护室患者病情与预后的可靠指标[15]。本研究结果显示,血清STAT3、HMGB1与APACHE Ⅱ评分呈正相关,表明血清STAT3、HMGB1可作为反映AP患者病情严重程度的指标。TNF-α与IL-1β均是临床上常见的炎症因子,其水平升高可加速炎症因子的释放,增加机体炎症反应,加重病情[16]。有研究显示,AP中炎症细胞的局部募集和活化可产生促炎性细胞因子,如IL-6和TNF-α,这些因子可作为评估AP严重程度的标志物,另外,活化的胰腺巨噬细胞在局部组织损伤时释放TNF-α,在局部作用下加重AP,并促进全身IL-6释放进而增加毛细血管通透性,最终导致多器官衰竭[17]。本研究中,研究组患者血清CRP、TNF-α、IL-1β水平显著高于对照组,且CRP≥22.16 mg/L、IL-1β≥5.43 pg/mL、TNF-α≥25.49 ng/L是AP患者早期病情加重的危险因素,提示上述指标的表达上调可能与患者的炎症反应有关,AP患者炎症细胞从局部招募活化炎症因子进而导致全身炎症反应,增加毛细血管通透性,并促进白细胞黏附和外渗,最终导致AP患者多器官衰竭[17]。本研究ROC曲线分析结果表明,血清STAT3和HMGB1评估AP患者早期病情的AUC分别为0.735、0.771,二者联合检测评估AP患者早期病情的AUC为0.843,优于STAT3和HMGB1单独检测,表明血清STAT3和HMGB1联合检测对AP患者早期病情具有良好的评估价值,二者可作为AP患者早期病情评估的血清标志物应用于临床,推测二者作用机制可能是AP患者受到刺激后,早期炎症细胞和一些胰腺腺泡细胞会招募活化炎症因子并释放大量的HMGB1和STAT3,促进胰腺损伤和促炎性细胞因子的释放并激活浸润免疫相关细胞产生更多的炎症介质,最终导致患者全身炎症反应,加剧AP患者的病情[18]。

综上所述,STAT3和HMGB1在AP患者血清中的水平均上调,二者联合检测对于AP患者的早期病情评估价值较高,与病情的严重程度密切相关,且是患者早期病情加重的危险因素。本研究的不足之处在于对于血清STAT3和HMGB1在AP患者中的研究机制未进行深入探讨,且所取样本量和样本范围有限,有望在今后的研究中扩大样本量继续深入探讨,以期为AP的早期诊断提供更有效的科学依据。