引用本文: 秦燕明, 王鹏, 李政, 李勇. 多发伤患者血清中肌红蛋白、肌酸激酶和相关炎性介质的表达及临床意义. 中国呼吸与危重监护杂志, 2017, 16(1): 50-54. doi: 10.7507/1671-6205.201606035 复制
多发伤是由一种致病因素导致的两处或两处以上的解剖部位或脏器的损伤,并且其中至少一处损伤会危及患者生命。目前,创伤已被认为是危害人类生命健康的一个突出问题,有“发达社会疾病”之称,已经成为青中年人群死亡的主要原因[1-2]。多发伤患者由于肌肉组织细胞的损伤,会引起肌红蛋白(Mb)和肌酸激酶(CK)的释放,而组织细胞的损伤常导致异常的炎性反应,大量炎性介质(IL-6、TNF-α 等)释放引起过度炎症反应[3],造成机体免疫抑制[4],而后期并发的脓毒血症及多器官功能障碍综合征(MODS)可严重影响患者预后[5]。多发伤患者体内炎性介质以及血清 Mb、CK 的变化在创伤中的作用已被人们所认识,但尚缺乏较为系统性的研究。本研究通过检测多发伤患者血清 Mb、CK 及相关炎性介质的变化,探讨其与患者预后的相关性和临床意义。
1 资料与方法
1.1 临床资料和分组
选取 2013 年 5 月至 2015 年 3 月收住江苏省镇江市第一人民医院急诊重症监护室(EICU)的多发伤患者 56 例,年龄 18~67 岁,均为伤后 24 h 内入院治疗。排除患者自身严重感染以及心、肝、肾等重要脏器功能不全者。所有入选患者均签署知情同意书,并经医院伦理委员会批准。依照损伤严重度评分(ISS),将多发伤患者分组:ISS<16 分为轻度创伤组(n=16),16 分≤ISS<25 分为中度创伤组(n=29),ISS≥25 分为重度创伤组(n=11)。依据 MODS 评判标准,将多发伤患者分为 MODS 组(n=13)和非 MODS 组(n=43)。此外,将无外伤史以及心脑血管疾病和外周血管病的门诊健康体检者 20 例作为健康对照组。各组一般情况见表 1。

1.2 检测指标和方法
应用日立 HITACHI 7600 全自动生化分析仪检测 Mb 和 CK,试剂均购自 DiaSys 公司。芬兰 Thermo DENLEY DRAGON Wellscan MK 2 酶标仪检测IL-6 和 TNF-α,抗体均购自美国 R&D 公司,严格按照仪器操作规程进行检测。各研究组分别于伤后第 1、3、7、14 d 空腹采集外周静脉血 5 ml,对照组采集空腹外周静脉血 5 ml,均以3 500 r/min 离心 5 min。Mb 采用颗粒增强型免疫透射比浊法,CK 采用 IFCC 连续监测法,通过全自动生化分析仪获得读数;采用酶联免疫吸附双抗体夹心法测量 IL-6 和 TNF-α。
1.3 统计学方法
采用 SPSS 17.0 软件对数据进行统计学分析,计量资料采用均数 ± 标准差( )表示,组间比较采用t 检验,以 α=0.05 为检验水准,P<0.05 为差异有统计学意义。对 MODS 发生的判断比较用受试者工作特征(ROC)曲线分析,曲线下面积比较用Z 检验,P<0.05 为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 各创伤组血清中 4 种指标水平的动态变化
各创伤组患者血清 Mb、CK、IL-6 和 TNF-α 水平在伤后第 1 d 与对照组比较差异均具有统计学意义(P<0.05)。多发伤轻、中、重度创伤组患者血清 Mb、CK、IL-6 和 TNF-α 水平在伤后第 3 d 升至高峰,随后呈现下降趋势。三组间血清 Mb、CK、IL-6 和 TNF-α 水平在第 3 d 时与同组间不同时间段比较,差异有统计学意义(P<0.05)。重度创伤组血清 Mb、CK、IL-6 和 TNF-α 水平在伤后第 1 d 即明显高于中度创伤组和轻度创伤组。结果见表 2。

2.2 MODS 组及非 MODS 组血清中 4 种指标的变化
MODS 组和非 MODS 组患者血清 Mb、CK、IL-6 和 TNF-α 水平在伤后第 1 d 明显高于健康对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。 MODS 组血清 Mb、CK、IL-6 和 TNF-α 水平在伤后第 1、3、7 d 与非 MODS 组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。结果见表 3。

2.3 血清 Mb、IL-6 和 TNF-α 判断 MODS 的价值
以患者发生 MODS 作为阳性指标定义为 1,分别绘制多发伤后 3 d 血清 Mb、IL-6 和 TNF-α 对 MODS 判断的 ROC 曲线(图 1)。Mb、IL-6 和 TNF-α 的 ROC 曲线下面积(AUC)分别为:0.527~0.817、0.641~0.890、0.197~0.544,其中以 IL-6 的 AUC 最大,对预后判断有一定准确性。

2.4 三组患者生存率
轻度创伤组没有患者死亡,中度创伤组患者 28 d 死亡人数为 3 例,重度创伤组 28 d 死亡人数为 6 例,三组病死率比较差异有统计学意义(P<0.01),三组患者生存曲线见图 2。

3 讨论
机体经受多发性创伤打击后,可损伤组织细胞并激活免疫系统,从而释放大量炎性介质[6]。而随后并发的组织、器官缺血缺氧性改变及再灌注损伤,将引发机体出现过度的免疫炎症反应,在临床上即表现为全身炎性反应综合征(SIRS)。大量研究表明 SIRS 导致的脓毒血症乃至 MODS 是多发伤患者致死、致残的主要原因。因此,寻找方便有效的检测指标有利于多发伤患者的病情监测。
近年来,Mb 作为多发伤病情的监测指标已经被研究所证实[7-9]。多发伤患者均有骨骼肌的明显损伤,而且多发伤涉及的损伤部位多,损伤严重,所以血清中 Mb 常明显升高。 CK 是一类主要存在于心肌、骨骼肌以及脑组织中的胞浆和线粒体酶。在肌肉损伤的数小时内,CK 就明显升高,在 1~3 d 达高峰,半衰期达 1.5 d,能较准确地反映肌肉受损的严重程度,是肌肉系统损伤最敏感的指标。多项研究显示 CK 与 Mb 关系密切,两者与创伤严重程度密切相关。患者伤后升高的 CK 与机体受损严重度以及急性肾功能衰竭的发生率和患者的病死率都密切相关[9-11]。本研究中, Mb 和 CK 在患者伤后即明显上升,第 3 d 达到高峰,之后逐渐下降,在轻、中、重度创伤组患者第 3 d 血清中的表达差异有统计学意义,能够反映患者创伤的严重程度。MODS 组血清 Mb 和 CK 在伤后第 1、3、7 d 与非 MODS 组比较差异有统计学意义,提示 Mb、CK 在多发伤后发生 MODS 的患者中明显升高,对多发伤患者预测继发性 MODS 有一定价值。研究表明 CK-Mb 水平可以预测多发伤患者生存率[12],我们研究结论与此类似,随着多发伤程度加重,CK 水平逐渐增高,病死率也随之上升。
处于炎症反应中心位置的 TNF-α、IL-6 等促炎症细胞因子,在炎症反应发生早期其表达释放均增加,而过度产生的炎症因子是导致机体组织损伤的主要因素,同时创伤本身就是炎症反应的过程,也可以导致上述炎症因子的生成过多,加重组织损伤。TNF-α 被认为是诱导细胞反应的最初因子,具有广泛的生物学效应。作为最重要的炎症因子,TNF-α 在细胞和亚细胞水平上均能促发瀑布样炎症效应,进一步促进 IL-6、IL-1 等大量炎症因子的诱导表达[13-14];此外,TNF-α 还可损伤血管内皮细胞导致毛细血管通透性增加,促进组织局部缺血的发生和血栓的形成。近年来研究发现 TNF-α 还能激活炎症细胞,上调粘附分子并促进一氧化氮(NO)、氧自由基等有害物质释放而加剧组织损伤,导致机体出现脓毒症,并最终发生 MODS。IL-6 是由淋巴细胞和内皮细胞产生的促炎因子,能够增强自然杀伤细胞的活力。但 IL-6 的持续释放不仅会造成组织急性炎性反应,还会导致其他重要抗炎介质和细胞因子抑制剂的表达失控,具有放大炎性反应的作用[15-16]。IL-6 水平的增加与多发伤患者损伤程度和病死率密切相关[17]。本研究结果发现 TNF-α、IL-6 水平在创伤后明显增高,且与创伤严重程度相关。有研究证实 TNF-α、IL-6 水平高低是老年髋骨骨折手术后病死率和并发症发生的独立危险预测因子[18]。本研究中 IL-6 和 TNF-α 判断 MODS 的 AUC 分别为 0.641~0.890、0.197~0.544,其中以 IL-6的 AUC 较大,对预后判断有一定准确性。运用血清 IL-6 和 TNF-α 的动态监测有利多发伤患者病情预后的监测。
综上所述,多发伤时组织细胞损伤,大量炎性介质释放引起过度炎症反应,促炎因子与抗炎因子同时被激活出现免疫功能紊乱。Mb 和 CK 能够准确反映多发伤患者肌肉损伤的严重程度,而炎性介质的检测可以及时发现患者的免疫功能变化,为临床治疗提供参考。因此,联合监测血清中 Mb、CK、IL-6 和 TNF-α 水平及其动态变化可为多发伤患者伤情判断及 MODS 并发情况提供一定帮助。但本研究属于回顾性观察研究,研究结论存在一定偏倚性,需要大样本的前瞻性研究对我们的试验结论予以验证。
多发伤是由一种致病因素导致的两处或两处以上的解剖部位或脏器的损伤,并且其中至少一处损伤会危及患者生命。目前,创伤已被认为是危害人类生命健康的一个突出问题,有“发达社会疾病”之称,已经成为青中年人群死亡的主要原因[1-2]。多发伤患者由于肌肉组织细胞的损伤,会引起肌红蛋白(Mb)和肌酸激酶(CK)的释放,而组织细胞的损伤常导致异常的炎性反应,大量炎性介质(IL-6、TNF-α 等)释放引起过度炎症反应[3],造成机体免疫抑制[4],而后期并发的脓毒血症及多器官功能障碍综合征(MODS)可严重影响患者预后[5]。多发伤患者体内炎性介质以及血清 Mb、CK 的变化在创伤中的作用已被人们所认识,但尚缺乏较为系统性的研究。本研究通过检测多发伤患者血清 Mb、CK 及相关炎性介质的变化,探讨其与患者预后的相关性和临床意义。
1 资料与方法
1.1 临床资料和分组
选取 2013 年 5 月至 2015 年 3 月收住江苏省镇江市第一人民医院急诊重症监护室(EICU)的多发伤患者 56 例,年龄 18~67 岁,均为伤后 24 h 内入院治疗。排除患者自身严重感染以及心、肝、肾等重要脏器功能不全者。所有入选患者均签署知情同意书,并经医院伦理委员会批准。依照损伤严重度评分(ISS),将多发伤患者分组:ISS<16 分为轻度创伤组(n=16),16 分≤ISS<25 分为中度创伤组(n=29),ISS≥25 分为重度创伤组(n=11)。依据 MODS 评判标准,将多发伤患者分为 MODS 组(n=13)和非 MODS 组(n=43)。此外,将无外伤史以及心脑血管疾病和外周血管病的门诊健康体检者 20 例作为健康对照组。各组一般情况见表 1。

1.2 检测指标和方法
应用日立 HITACHI 7600 全自动生化分析仪检测 Mb 和 CK,试剂均购自 DiaSys 公司。芬兰 Thermo DENLEY DRAGON Wellscan MK 2 酶标仪检测IL-6 和 TNF-α,抗体均购自美国 R&D 公司,严格按照仪器操作规程进行检测。各研究组分别于伤后第 1、3、7、14 d 空腹采集外周静脉血 5 ml,对照组采集空腹外周静脉血 5 ml,均以3 500 r/min 离心 5 min。Mb 采用颗粒增强型免疫透射比浊法,CK 采用 IFCC 连续监测法,通过全自动生化分析仪获得读数;采用酶联免疫吸附双抗体夹心法测量 IL-6 和 TNF-α。
1.3 统计学方法
采用 SPSS 17.0 软件对数据进行统计学分析,计量资料采用均数 ± 标准差( )表示,组间比较采用t 检验,以 α=0.05 为检验水准,P<0.05 为差异有统计学意义。对 MODS 发生的判断比较用受试者工作特征(ROC)曲线分析,曲线下面积比较用Z 检验,P<0.05 为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 各创伤组血清中 4 种指标水平的动态变化
各创伤组患者血清 Mb、CK、IL-6 和 TNF-α 水平在伤后第 1 d 与对照组比较差异均具有统计学意义(P<0.05)。多发伤轻、中、重度创伤组患者血清 Mb、CK、IL-6 和 TNF-α 水平在伤后第 3 d 升至高峰,随后呈现下降趋势。三组间血清 Mb、CK、IL-6 和 TNF-α 水平在第 3 d 时与同组间不同时间段比较,差异有统计学意义(P<0.05)。重度创伤组血清 Mb、CK、IL-6 和 TNF-α 水平在伤后第 1 d 即明显高于中度创伤组和轻度创伤组。结果见表 2。

2.2 MODS 组及非 MODS 组血清中 4 种指标的变化
MODS 组和非 MODS 组患者血清 Mb、CK、IL-6 和 TNF-α 水平在伤后第 1 d 明显高于健康对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。 MODS 组血清 Mb、CK、IL-6 和 TNF-α 水平在伤后第 1、3、7 d 与非 MODS 组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。结果见表 3。

2.3 血清 Mb、IL-6 和 TNF-α 判断 MODS 的价值
以患者发生 MODS 作为阳性指标定义为 1,分别绘制多发伤后 3 d 血清 Mb、IL-6 和 TNF-α 对 MODS 判断的 ROC 曲线(图 1)。Mb、IL-6 和 TNF-α 的 ROC 曲线下面积(AUC)分别为:0.527~0.817、0.641~0.890、0.197~0.544,其中以 IL-6 的 AUC 最大,对预后判断有一定准确性。

2.4 三组患者生存率
轻度创伤组没有患者死亡,中度创伤组患者 28 d 死亡人数为 3 例,重度创伤组 28 d 死亡人数为 6 例,三组病死率比较差异有统计学意义(P<0.01),三组患者生存曲线见图 2。

3 讨论
机体经受多发性创伤打击后,可损伤组织细胞并激活免疫系统,从而释放大量炎性介质[6]。而随后并发的组织、器官缺血缺氧性改变及再灌注损伤,将引发机体出现过度的免疫炎症反应,在临床上即表现为全身炎性反应综合征(SIRS)。大量研究表明 SIRS 导致的脓毒血症乃至 MODS 是多发伤患者致死、致残的主要原因。因此,寻找方便有效的检测指标有利于多发伤患者的病情监测。
近年来,Mb 作为多发伤病情的监测指标已经被研究所证实[7-9]。多发伤患者均有骨骼肌的明显损伤,而且多发伤涉及的损伤部位多,损伤严重,所以血清中 Mb 常明显升高。 CK 是一类主要存在于心肌、骨骼肌以及脑组织中的胞浆和线粒体酶。在肌肉损伤的数小时内,CK 就明显升高,在 1~3 d 达高峰,半衰期达 1.5 d,能较准确地反映肌肉受损的严重程度,是肌肉系统损伤最敏感的指标。多项研究显示 CK 与 Mb 关系密切,两者与创伤严重程度密切相关。患者伤后升高的 CK 与机体受损严重度以及急性肾功能衰竭的发生率和患者的病死率都密切相关[9-11]。本研究中, Mb 和 CK 在患者伤后即明显上升,第 3 d 达到高峰,之后逐渐下降,在轻、中、重度创伤组患者第 3 d 血清中的表达差异有统计学意义,能够反映患者创伤的严重程度。MODS 组血清 Mb 和 CK 在伤后第 1、3、7 d 与非 MODS 组比较差异有统计学意义,提示 Mb、CK 在多发伤后发生 MODS 的患者中明显升高,对多发伤患者预测继发性 MODS 有一定价值。研究表明 CK-Mb 水平可以预测多发伤患者生存率[12],我们研究结论与此类似,随着多发伤程度加重,CK 水平逐渐增高,病死率也随之上升。
处于炎症反应中心位置的 TNF-α、IL-6 等促炎症细胞因子,在炎症反应发生早期其表达释放均增加,而过度产生的炎症因子是导致机体组织损伤的主要因素,同时创伤本身就是炎症反应的过程,也可以导致上述炎症因子的生成过多,加重组织损伤。TNF-α 被认为是诱导细胞反应的最初因子,具有广泛的生物学效应。作为最重要的炎症因子,TNF-α 在细胞和亚细胞水平上均能促发瀑布样炎症效应,进一步促进 IL-6、IL-1 等大量炎症因子的诱导表达[13-14];此外,TNF-α 还可损伤血管内皮细胞导致毛细血管通透性增加,促进组织局部缺血的发生和血栓的形成。近年来研究发现 TNF-α 还能激活炎症细胞,上调粘附分子并促进一氧化氮(NO)、氧自由基等有害物质释放而加剧组织损伤,导致机体出现脓毒症,并最终发生 MODS。IL-6 是由淋巴细胞和内皮细胞产生的促炎因子,能够增强自然杀伤细胞的活力。但 IL-6 的持续释放不仅会造成组织急性炎性反应,还会导致其他重要抗炎介质和细胞因子抑制剂的表达失控,具有放大炎性反应的作用[15-16]。IL-6 水平的增加与多发伤患者损伤程度和病死率密切相关[17]。本研究结果发现 TNF-α、IL-6 水平在创伤后明显增高,且与创伤严重程度相关。有研究证实 TNF-α、IL-6 水平高低是老年髋骨骨折手术后病死率和并发症发生的独立危险预测因子[18]。本研究中 IL-6 和 TNF-α 判断 MODS 的 AUC 分别为 0.641~0.890、0.197~0.544,其中以 IL-6的 AUC 较大,对预后判断有一定准确性。运用血清 IL-6 和 TNF-α 的动态监测有利多发伤患者病情预后的监测。
综上所述,多发伤时组织细胞损伤,大量炎性介质释放引起过度炎症反应,促炎因子与抗炎因子同时被激活出现免疫功能紊乱。Mb 和 CK 能够准确反映多发伤患者肌肉损伤的严重程度,而炎性介质的检测可以及时发现患者的免疫功能变化,为临床治疗提供参考。因此,联合监测血清中 Mb、CK、IL-6 和 TNF-α 水平及其动态变化可为多发伤患者伤情判断及 MODS 并发情况提供一定帮助。但本研究属于回顾性观察研究,研究结论存在一定偏倚性,需要大样本的前瞻性研究对我们的试验结论予以验证。