創傷失血性MODS患者外周血單核細胞核因子-κB表達與預后的關系

張穎，王曉榮

臨床醫學

創傷失血性MODS患者外周血單核細胞核因子-κB表達與預后的關系

張穎，王曉榮＊

創傷失血性休克；單核細胞核因子-κB；預后

創傷失血性休克是臨床常見的危重癥之一，許多因素參與了其病理過程。特別是免疫/炎癥反應的失控，促炎細胞因子的大量釋放和抗炎反應過度強烈均可導致MODS［1］。因此對機體炎癥反應的深刻認識有利于早期認識MODS病理生理紊亂，使其早期積極干預成為可能。本研究對創傷失血性MODS患者外周血單核細胞核內核因子-κB（NF-κB）的表達和血清IL-6、TNF-a水平進行檢測，旨在探討他們的變化在MODS病情發生、發展中作用，為臨床對MODS輔助臨床診斷、病情監測及預后提供依據。

1　資料與方法

1.1一般資料2010年2月—2013年12月鄭州大學第五附屬醫院ICU收治的各種創傷失血性MODS患者40例，均符合1995年全國危重病急救醫學學術會議指定的MODS病情分期的診斷標準和嚴重程度評分標準［2］。其中男26例，女14例；年齡23～65歲，平均45歲；平均24 h失血＞1000ml，MODS病情評分為（13.54±3.89）分；死亡18例為創傷失血性MODS死亡組，MODS病情評分為（18.89±3.67）分；生存22例為創傷失血性MODS生存組，MODS病情評分為（11.34± 3.34）分。正常對照組為與MODS年齡、性別相匹配的健康體檢者40例，其中男25例，女15例；年齡23～64歲，平均43歲。上述參與者均排除自身免疫性疾病、哮喘和過敏性疾病或感染性疾病等，MODS患者均沒有接受抗腫瘤藥物、放射和免疫抑制藥治療。

1.2試驗方法

1.2.1靜脈血抽取MODS患者于確診＜24 h、24～48 h、48～72 h、＞72 h抽空腹靜脈血5ml，正常對照組均抽取空腹靜脈血5m l，分別放入加抗凝劑的Falcon（12mm×75mm）試管內，1 h內送檢。

1.2.2單核細胞懸液制備①取抗凝血100μl加入等量FACS溶解劑，室溫20min，加PBS緩沖液漂洗一次。②立即加入250μl溶解液A 200μl、溶解液B和RNAase A，室溫10min，1 500 r/min離心5min，棄上清液，即得單核細胞懸液。

1.2.3計數和染色向制備好的單核細胞懸液中加入PBS緩沖液0.5m l，調整細胞數為1×106/ml。用血紅蛋白吸管吸取單核細胞懸液10μl置于載玻片的一端，涂片，采用Wright-Giemsa法染色，鏡下確證制備的懸液為單核細胞懸液。

1.2.4單核細胞培養將各組所分離的單核細胞分別用適量RPMI1640培養基混勻后置于37℃，體積分數為5%CO2培養箱培養24 h，棄掉非貼壁細胞，將細胞濃度調至1×109個/L，分別加入24孔板內，置37℃體積分數為5%CO2培養箱培養12 h，留取細胞并收集上清液。

1.2.5 NF-κB的活性檢測制備各組單核細胞核蛋白提取物，測定蛋白濃度；含κB序列（5＇-AGC TTC AGA GGG GAC TTT CCG AGA GG-3＇，3＇-AGT CTC CCC TGA AAG GCT CTC TCC AGCT-5＇）的兩條寡核苷酸單鏈退火后結合成雙鏈探針，在DNA聚合酶klenow大片段催化下，用α32-Pd-CTP（亞輝公司產品）標記探針3＇端，純化后用凝膠電泳遷移率改變分析法檢測NF-κB活性。將圖片進行密度掃描（數值以總灰度的對數表示），對NF-κB活性進行半定量分析。

1.2.6血清和培養上清液IL-6、TNF-a水平檢測采用放射免疫分析法測定，試劑購自北京東亞免疫技術研究所，按說明書操作，儀器為FJ2008G自動免疫計數器。

2　結果

2.1不同時間段對照組和MODS組外周血單核細胞核內NF-κB活性表達對照組外周血單核細胞核內NF-κB活性表達隨時間變化波動較小均保持在低水平（59.21±11.02）。MODS組在＜24 h、24～48 h、48～72 h、＞72 h時間段外周血單核細胞核內NF-κB活性表達分別為（666.58±137.18）（893.34±195.438）（751.52±176.36）（523.56±158.22），與對照組同一時間段外周血單核細胞核內NF-κB活性表達比較（表1），差異均有統計學意義P均＜0.01。MODS組患者外周血單核細胞核內NF-κB活性表達在24～48 h達到峰值，隨后逐步降低。

表1　不同時間外周靜脈血單核細胞核內NF-κB活性表達比較（±s）

表1　不同時間外周靜脈血單核細胞核內NF-κB活性表達比較（±s）

注：與對照組比較，*P＜0.01

NF-κB時間段＜24 h 24～48 h 48～72 h＞72 h對照組40 60.55±12.01 60.33±11.89 58.44±12.21 58.46±11.87 MODS組40 666.58±137.18*893.34±195.43*751.52±176.36*523.56±118.22*組別n

2.2不同時間段對照組和MODS組細胞培養上清液和血清IL-6、TNF-a水平的變化對照組細胞培養上清液和血清IL-6、TNF-a水平隨時間變化波動較小均在正常范圍，各時間段比較差異無統計學意義P均＞0.05。MODS組患者在＜24h、24～48 h、48～72 h、＞72 h時間段細胞培養上清液和血清IL-6、TNF-a水平與對照組同一時間段IL-6、TNF-a水平比較，差異均有統計學意義P均＜0.01。MODS組患者細胞培養上清液和血清IL-6、TNF-a在48～72 h達到峰值，隨后有逐步降低趨勢，見表2。

表2　兩組IL-6、TNF-a水平比較（±s）

表2　兩組IL-6、TNF-a水平比較（±s）

注：與對照組比較，*P＜0.01

MODS組IL-6（μg/L）TNF-a（ng/L）IL-6（μg/L）TNF-a（ng/L）＜24 h（n=40）上清液17.13±3.65 23.23±4.12 481.34±165.36*214.15±84.34*血清16.52±3.32 22.14±4.33 105.65±39.45*123.34±34.25*24～48 h（n=40）上清液17.32±3.54 24.45±4.79 532.13±157.87*223.59±90.63*血清16.12±3.23 21.22±4.32 145.54±49.45*125.68±34.56*48～72 h（n=40）上清液17.24±3.48 23.56±4.71 612.31±189.63*258.71±89.68*血清16.34±3.15 21.32±4.22 165.32±45.21*126.24±34.65*＞72 h（n=40）上清液17.32±3.34 23.61±4.56 591.65±179.28*236.76±86.36*血清16.42±3.22 22.12±4.31 163.21±43.23*126.12±34.10*時間對照組

2.3患者MODS評分、NF-κB、IL-6和TNF-a的變化與預后的關系死亡組患者MODS評分明顯高于生存組患者，差異有統計學意義P＜0.01；MODS組死亡患者外周血單核細胞核內NF-κB活性表達（686.58±148.12）與生存組患者（346.34±106.43）比較顯著升高，差異有統計學意義P＜0.01；MODS組死亡患者細胞培養上清液和血清IL-6含量與生存組患者比較顯著降低，差異均有統計學意義P均＜0.01；MODS組死亡患者細胞培養上清液和血清TNF-a含量與生存組患者比較，差異均有統計學意義P均＜0.05，見表3。

表3　各組MODS評分、NF-κB、IL-6和TNF-a比較（±s）

表3　各組MODS評分、NF-κB、IL-6和TNF-a比較（±s）

注：與生存組比較*P＜0.01

組別TNF-a（ng/L）IL-6（μg/L）NF-κB MODS評分死亡組（n=18）上清液325.57±98.56*761.68±169.32*686.58±148.12*18.89±3.67*血清154.72±65.26*255.6±98.1*生存組（n=22）上清液116.71±79.37*521.36±149.12*346.34±106.43 11.34±3.34血清99.56±55.15 94.2±68.5

2.4 MODS評分與NF-κB、IL-6和TNF-a的相關性分析經spearman相關分析顯示，MODS組患者的MODS評分與細胞培養上清液和血清IL-6和TNF-a含量無明顯相關性；而與外周靜脈血單核細胞核內NF-κB活性表達呈明顯正相關關系r=0.4564，P＜0.05。細胞培養上清液和血清中TNF-a含量與IL-6含量間呈明顯正相關關系r1=0.5869，P＜0.01；r1= 0.5102，P＜0.01。

2.5影響MODS患者外周血單核細胞NF-κB活性、細胞培養上清液和血清IL-6和TNF-a水平的危險因素Logistic回歸分析對影響MODS患者外周血單核細胞NF-κB活性、細胞培養上清液和血清IL-6和TNF-a水平的危險因素Logistic回歸分析顯示，嚴重感染，胃腸道損傷，感染并發癥、嚴重創傷均是影響患者外周血單核細胞NF-κB活性、細胞培養上清液和血清IL-6和TNF-a水平的危險因素，見表4。

表4　影響MODS患者IL-6和TNF-a水平的危險因素Logistic回歸分析結果

3　討論

隨著對創傷后并發癥的發生發展認識的不斷深入，創傷/SIRS/MODS/MOF/死亡作為創傷并發癥的演變過程已達成共識［3］。創傷后并發癥如感染、ARDS和MODS等的發生率及其引發的死亡率仍居高不下，主要原因為上述并發癥發展速度極快。特別是病情發展到MOF階段，即使采取最及時的治療措施都難以遏止其發展進程［4］。因此如能早期實施干預措施，對逆轉并發癥的演變和降低病死率都有重要意義。

NF-κB蛋白是一種化學上高度保守的免疫反應蛋白，由Rel蛋白家族的兩位成員組成。Rel蛋白間可形成多種形式的同源或異源二聚體，其中以p50/p65最為典型，幾乎存在于體內所有細胞，但是p65 C端含有一個以上反式激活區，具有激活靶基因轉錄的功能。NF-κB未激活時以二聚體與IκB單體偶聯，當細胞接受胞外刺激信號（如脂多糖、TNF-a、氧自由基等）后NF-κB激活迅速由胞漿向胞核移位，并與核內相應DNA上κB序列結合，通過調控單核巨噬細胞、中性粒細胞、內皮細胞等多種細胞炎性因子過度表達釋放，通過“扳機樣作用”觸發炎性因子的“瀑布樣效應”［5］。

在嚴重創傷或出血性休克的情況下，有效血容量明顯減少，心輸出量明顯下降，血液灌流不足，微循環障礙，從而直接影響主要臟器如腦、心、肺、肝、腎等的功能［6］。在失血性休克大鼠病理過程中，肝組織在傷后NF-κB迅速表達，傷后6 h達到峰值，傷后8 h仍維持較高水平，NF-κB持續高表達一直維持在肝這一病理過程的始終，表明NF-κB在創傷失血性休克傷后肝繼發性損害中扮演著重要角色，參與了肝損傷的發生［7］。同樣的研究發現，在失血性休克鼠模型的肺組織細胞中NF-κB的活性在短期內立即升高，隨后各種細胞因子的含量也明顯增加，炎癥介質的大量釋放產生瀑布樣反應，導致膿毒癥，甚至臟器功能不全和多臟器功能障礙綜合征（MODS）［8-10］。

MODS是嚴重創傷后主要并發癥和死亡原因之一。研究表明NF-κB的活化在創傷后MODS的發生中具有十分重要的作用，處于信號轉導的核心地位［11］。大量的動物實驗均表明嚴重創傷的早期已可誘導NF-κB的活化。在LPS引起的MODS大鼠模型中，顯示在NF-κB啟動子控制下可表達蟲熒光素酶DNA：LPS刺激時，NF-κB活化表現為器官特異性和時間依賴性。給予LPS 1～2 h后，可誘導肝NF-κB活化，2 h后使肺NF-κB活化，以及1～4 h激活脾中的NF-κB。在給予LPS 6 h后，可發現肺NF-κB依賴性細胞因子mRNA和血清細胞因子增加，24 h后可發現粒細胞性肺泡炎的組織學證據。這些結果提示NF-κB在急性肺損傷發病中的重要作用。在采用盲腸結扎或穿孔制成的鼠膿毒血癥模型中，3 h后可在肝和肺中檢測到早期激活的NF-κB。對鼠全身應用胰酶后，肺炎癥反應與NF-κB在肺內的活性增加有關，可解釋急性胰腺炎時出現全身性炎癥反應的機制。總之，越來越多的證據顯示，NF-κB參與了MODS的發生和發展［12］。

Altavilla等［13］在失血性休克小鼠模型中發現休克早期即出現肺、肝、腦細胞NF-κB的活化，提示NF-κB為MODS病理生理變化的啟動因子。Paterson等［14］發現危重患者中性粒細胞和單核細胞的NF-κB活性遠較健康人的高，在10例患者中，存活96 h的患者單核細胞NF-κB活性不變，而4例死亡者在死亡前的NF-κB活性則較存活者的明顯增加。同時血IL-6，IL-8和細胞間黏附分子-1升高，但與NF-κB活性無關。Foulds等［15］研究發現，術后發生MODS的患者外周血單核和中性粒細胞中NF-κB的活性明顯高于未發生MODS的患者，死亡患者的NF-κB水平高于存活者。Bohrer等［14］觀察到敗血癥休克患者外周血單個核細胞NF-κB的結合力增加，且所有6 d內死亡病例的第1天NF-κB活性均高于基礎值2倍以上，并顯示NF-κB活性與APACHE-II評分呈明顯正相關。有研究顯示，MODS組各時點外周血單個核細胞NF-κB活性明顯高于正常對照組，以第3天為最高點，說明MODS早期存在NF-κB的活化增多；NF-κB活性在存活組呈降低的趨勢而死亡組維持在高水平，提示持續高水平的NF-κB活性預示預后不良。

本資料結果顯示，對照組外周血單核細胞核內NF-κB活性表達隨時間變化波動較小，均保持在低水平，而創傷失血性MODS組患者外周血單核細胞在24 h內就有NF-κB的強烈表達，這可能是細胞受到氧化劑、細菌、毒素等刺激后，IκB經歷快速和大量的磷酸化后被非特異性蛋白酶水解，導致胞漿內NF-κB大量快速向核內轉移，結合在被誘導基因啟動子序列上與之對應的κB位點，并促進基因轉錄蛋白質，24～48 h達到峰值。同時結果還顯示MODS組死亡患者外周血單核細胞核內NF-κB活性表達明顯高于生存組，MODS患者的MODS評分與NF-κB表達呈明顯正相關。提示患者早期外周血單核細胞核內NF-κB明顯激活。動物模型［16］研究發現，使用NF-κB拮抗藥可抑制NF-κB激活。若臨床能早期適度應用NF-κB抑制藥，抑制NF-κB激活，阻止炎癥介質的大量表達和釋放，對防止MODS的發生可能會起一定作用。

同時資料結果還顯示，創傷失血性MODS組患者細胞培養上清液和血清IL-6、TNF-a含量明顯高于正常對照組，MODS組死亡患者細胞培養上清液和血清IL-6、TNF-a含量明顯高于生存組，MODS患者的MODS評分與者細胞培養上清液和血清IL-6、TNF-a含量之間無明顯相關性，但細胞培養上清液和血清TNF-a含量與IL-6含量間呈明顯正相關關系，說明急性失血致循環血量驟減而發生的一種低血容量性休克，并導致各臟器有效血流灌注不足及缺血性損害。隨著缺血時間的延長，機體會發生一系列連鎖反應，如內毒素移位、炎性因子的合成與釋放，形成炎癥瀑布反應，使組織器官損害發展加重［17］。提示IL-6、TNF-a在MODS發生、發展中發揮著重要作用。因此動態監測它們的變化可作為病情的發展趨勢的一個輔助指標。

總之，創傷失血性休克并發MODS可導致外周血單核細胞NF-κB活性、IL-6、TNF-a含量的顯著變化，其變化與MODS病情發展和患者預后密切相關，因此動態監測它們的變化對創傷失血性MODS的發生、發展及病情轉歸具有一定預警作用。推測臨床能早期適度應用NF-κB抑制藥，抑制NF-κB激活，阻止炎癥介質的大量表達和釋放，將對于防止MODS的發生提供新的治療途徑。

［1］Bone RC.Immunological dissonance：a continuing evolution in our understanding of the systemic inflammatory response syndrome（SIRS）and themultiple organ dysfunction syndrome（MODS）［J］.Am Intern Med，1996，125（6）：680-687.

［2］王今達，王寶恩.多器官功能障礙綜合征（MODS）病情分期診斷及嚴重程度評分標準［J］.中國危重病急救醫學，1995，7（3）：346-348.

［3］沈其遒，李培，劉彪，等.創傷后MODS危險因素分析［J］.中華創傷雜志，2007，23（5）：531-534.

［4］梁華平，王正國.創傷后并發癥及死亡結局的預測研究進展［J］.中華創傷雜志，2006，22（3）：310-312.

［5］陳文亮，王選，韓曙光，等.急性胰腺炎患者核因子-κB激活的檢測［J］.中華急診醫學雜志，2005，14（6）：579-581.

［6］Bini R，Olivero G，Trombetta A，et al.Effects of dimemethyl sulfoxide，pyrolidine dithiocarbamate，and methyprednisolone on nuclear factor-kappa B and heat shock protein 70 in a rat model of hemorrhagic shock［J］.Trauma，2008，64（4）：1048-1054.

［7］羅東林，劉寶華，周繼紅，等.核因子-κB及其抑制劑對創傷失血性休克大鼠肝臟的作用［J］.中國急救醫學，2008，28（4）：335-338.

［8］魏明，傅聿銘，盧永申.創傷失血性MODS患者血中可溶性脂多糖受體sCD14的變化［J］.中華創傷雜志，2007，23（9）:534-536.

［9］魏明，傅聿銘，張俊峰.創傷合并MODS患者血清LTB4和LPS的變化［J］.中華創傷雜志，2010，26（4）:331-333.

［10］Takumi T，Yoko K，Hiroko K，et al.Effects of dexmedetomidine on mortality rate inflammatory responses to endotoxin-induced shock in rats［J］.Crit Care Med，2004，32（6）：1322-1326.

［11］Lin L，Spoo rMS，Gerth AJ，et al.Modulation of Th1 activation and inflammation by the NF-kappa B repressor Foxp［J］.Science，2004，303（5660）：1017-1020.

［12］Higuchi S，Wu R，Zhou M，et al.Down-regulation of hepatic cytochrome P-450 iso-forms and PPAR-gamma：their role in hepatic injury and proinflammatory responses in a double-hit model of hemorrhage and sepsis［J］.JSurg Res，2007，137（1）：46-52.

［13］Altavilla D，Saitta A，Guarini，et al.Nuclear factor kappa B as a target of cyclosporine acute hypovole hemorrhagic shock［J］. Cardiovasc Res，2001，52（2）：143-152.

［14］Paterson RL，Galley HF，Dhillon JK，et al.Increased nuclear factor kappa B expressed and postsurgical organ dysfunction［J］.Ann Surg，2001，233（1）：70-78.

［15］Ginis I，Jaiswal R，Klimanis D，et al.TNF-alpha-induced tolerance to ischemic injury involves differential control of NF-kappa B transactivation:the role of NF-kappa B association with p300 adaptor［J］.J Cereb Blood Flow Metab，2002，22（2）：142-150.

［16］蘇繼榮，趙志成，陳文亮，等.核因子-κB激活在急性胰腺炎發病中作用［J］.中華醫學雜志，2003，83（12）：1497-1500.

［17］Oberholzer A，Oberholzer C，Moldawer LL.Sepsis syndromes：understanding the role of innate and acquired immunity［J］. Shock，2001，16（1）：83-96.

［2015-03-06收稿，2015-04-02修回］

［本文編輯：宋敏］

R541.6+4

B

451150河南新鄭，河南省軍區教導大隊衛生所（張穎）；250002山東濟南，濟南軍區聯勤部干休一所（王曉榮）

王曉榮，Email：rong61181@163.com