腸道屏障功能障礙：治療急性Stanford A型主動脈夾層全身炎性反應的新靶點*

陽　毅，蒙　煒

1.四川大學華西臨床醫學院(成都　610041)；2.四川大學華西醫院 心臟大血管外科(成都　610041)

腸道屏障功能障礙：治療急性Stanford A型主動脈夾層全身炎性反應的新靶點*

陽毅1，蒙煒2△

1.四川大學華西臨床醫學院(成都610041)；2.四川大學華西醫院 心臟大血管外科(成都610041)

【摘要】目的探討急性Stanford A型主動脈夾層(ATAAD)患者中是否存在腸道屏障功能障礙，并分析其損傷程度與炎癥水平之間的相關性。方法選取2013年8月至2014年8月于四川大學華西醫院就診的75例ATAAD患者及門診體檢中心的50例健康人的血清標本進行前瞻性分析。通過比色法測定血清中二胺氧化酶(DAO)、乳酸脫氫酶(LDH)的活性；利用酶聯免疫吸附法及免疫比濁法分別測定白細胞介素-6(IL-6)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)及C反應蛋白(CRP)的表達水平；通過Pearson分析DAO與TNF-α、IL-6和CRP之間的相關程度。結果ATAAD組DAO、LDH、IL-6、TNF-α及CRP的表達水平明顯高于對照組(P<0.05)。DAO的活性與IL-6(r=0.682，P<0.001)、TNF-α(r=0.696，P<0.001)及CRP(r=0.519，P<0.001)表達水平存在明顯正相關性。此外，DAO的活性與氧合指數(OI)存在負相關性(r=-0.397，P<0.001)。結論血清DAO活性升高可反映腸道屏障功能障礙，其可能是ATAAD患者合并全身性炎癥反應的重要機制。

【關鍵詞】急性Stanford A型主動脈夾層；腸道屏障功能障礙；二胺氧化酶；白細胞介素-6；C反應蛋白；腫瘤壞死因子-α

急性主動脈夾層是心臟外科死亡率極高的危急重癥[1-3]。報道[4]顯示，急性Stanford A型主動脈夾層(acute type A aortic dissection,ATAAD)在急性起病后，未經治療的情況下，死亡率在24 h內可達35%，在48 h內可高達68%。近年來的臨床和基礎研究[5-8]都揭示，炎癥反應參與了主動脈夾層的發病過程，也證明了血清中炎癥因子濃度的增加與患者不良預后之間的密切關系。盡管有大量證據[7,9-10]顯示，炎癥參與了急性主動脈綜合征的發生，但目前并無文獻明確揭示主動脈夾層引起全身性炎癥反應綜合征(SIRS)的具體機制。

腸道上皮細胞的正常屏障功能在允許營養物質和電解質通過的同時，限制著腸腔細菌及致病因子如內毒素等通過，腸道屏障功能障礙則可以導致過量的革蘭氏陰性菌易位進入腸壁和微循環，進而引起SIRS，導致成人呼吸窘迫綜合征、多器官功能衰竭甚至死亡[11-12]。二胺氧化酶(diamine oxidase,DAO)主要存在于腸道黏膜中，在腸黏膜損傷的早期階段，血清DAO活性即可升高?，F有研究[13-14]證明，血清中DAO活性升高是腸道防御功能障礙的一個重要標志。本團隊之前的研究[8]顯示，在急性主動脈夾層的動物模型中，存在腸道通透性的增加并伴發內毒素血癥；但在ATAAD患者中，腸道屏障功能障礙是否參與了炎癥反應的進程仍然未知。本研究旨在探索ATAAD患者體內血清DAO活性的變化，并且分析其與ATAAD進程中SIRS的關系。

1資料及方法

1.1臨床資料

本研究是一個單中心、前瞻性、觀察性的研究。選取2013年8月至2014年8月于四川大學華西醫院就診的ATAAD患者為研究對象，納入標準：所有診斷為ATAAD的急性期患者。排除標準：存在腎功能不全、自身免疫性疾病病史、全身性炎癥性疾病病史、胃腸道疾病病史、肝腫瘤病史、肺或腎臟疾病病史的患者。最終納入本研究的患者共75例(ATAAD組)。所有患者根據典型的臨床癥狀、超聲心動圖及夾層動脈瘤增強CT診斷為Stanford A型主動脈夾層。夾層的急性期被定義為從出現臨床癥狀開始14 d以內[1]。同時，從門診體檢中心選取50例健康成人志愿者作為對照組。對照組納入標準：在門診體檢中心就診的所有成人。排除標準：合并有腫瘤、自身免疫性疾病或炎癥性疾病、既往有慢性疾病致器官功能不全者。

1.2血清DAO活性和炎癥標記物濃度的測定方法

在所有患者空腹狀態下，采取靜脈血液標本，在4 ℃、1 000 r/min，離心半徑12.3 cm情況下，離心15 min，取得血清標本，并于-80 ℃存儲以待檢測。DAO活性用分光光度法測定(Sigma-Aldrich,Louis,Missouri)。血清白細胞介素-6(IL-6)及腫瘤壞死因子α(TNF-α)依照說明書使用酶聯免疫吸附法進行測定(R&D Systems,Minneapolis,Minnesota)。血清C反應蛋白(CRP)使用免疫比濁法進行測定(Beck-man Assay 360; Beckman,Brea,California)。

1.3統計學方法

2結果

2.1一般資料比較

ATAAD組患者病程為:1～2 d 6人，3～4 d 13人， 5～6 d 19人，7～8 d 15人，9～10 d 7人，11～12 d 10人，13～14 d 5人。除OI及血清乳酸脫氫酶(LDH)外，ATAAD組和對照組年齡、性別以及其他臨床變量差異無統計學意義(P>0.05)(表1)。

表1　ATAAD組與對照組的基線資料比較

2.2血清DAO活性和炎癥標記物濃度

在ATAAD組中，血清DAO活性相比對照組明顯升高(P<0.001)。在ATAAD組和對照組中，血清IL-6濃度比較，差異有統計學意義(P<0.001)。相比對照組，ATAAD組TNF-α濃度和CRP濃度均出現明顯升高(P<0.001)(表2，圖1)。

表2　ATAAD組與對照組血清DAO活性和炎癥標記物濃度比較

2.3DAO活性與炎癥標記物及OI的關系

在ATAAD患者中，DAO活性與多種炎癥標記物濃度水平存在明顯正相關性，包括IL-6(r=0.668，P<0.001)、TNF-α(r=0.616，P<0.001)以及CRP(r=0.506，P<0.001)。此外，DAO活性與OI呈負相關性(r=-0.358，P=0.002)。而LDH活性與炎癥標記物IL-6(r=-0.160，P=0.450)、TNF-α(r=0.110，P=0.720)及CRP(P=-0.090，P=0.480)則并未表現出明顯相關性(圖2)。

圖1ATAAD組與對照組DAO活性比較

圖2DAO活性與炎癥標記物及OI的相關性

注：A. DAO與IL-6的相關性(r=0.668,P<0.001)；B.DAO與TNF-α的相關性(r=0.616,P<0.001);C.DAO與CRP的相關性(r=0.506,P<0.001);D.DAO與OI的相關性(r=-0.358,P=0.002)

3討論

本研究顯示，在ATAAD患者中，體內血清DAO活性明顯升高。在急性主動脈夾層患者中，反映腸道屏障功能障礙的DAO活性升高與包括IL-6、 TNF-α及CRP在內的血清炎癥標記物的濃度水平呈現明顯正相關性，同時，進一步揭示了DAO活性和OI的關系。這一發現可表明，腸道屏障功能障礙在ATAAD患者SIRS和肺損傷的發展中，可能起著重要作用。IL-6、TNF-α以及CRP是常見的炎性細胞因子，它們在主動脈夾層中的過度表達已經多次被證明[5-8]。其中，CRP是在包括主動脈夾層在內的多種情況下的炎癥反應中，都會升高的非特異性急性期蛋白。更重要的是，血清CRP的水平可能反映了撕裂的主動脈壁炎癥反應的劇烈程度，并且，CRP的水平與ATAAD患者的不良預后密切相關[6,15]。本研究結果表明，ATAAD患者中血清IL-6、 TNF-α及CRP水平明顯升高，炎性過程參與了ATAAD的疾病進展。但是，在主動脈夾層中炎性反應的發病機理仍存在著未明之處。

通常認為在主動脈夾層發生后，主動脈中膜暴露在血液中，從而引發炎癥級聯反應，并導致SIRS。然而，血清中炎癥標記物的水平與發病后經過的時間及假腔大小的動態變化并未表現出很好的相關性[16]，這說明在ATAAD發病后，可能有其他機制參與了炎性反應的發展。本研究觀察到，LDH和DAO的活性在ATAAD患者中都明顯增加。LDH和DAO活性的增加，通常認為是與腸道上皮細胞及黏膜的損傷有關[13-14,17]。但是，LDH被證明是一種多種情況下組織損傷的標記物，其活性增高的特異性很低，只有處于最佳臨界值的同工酶LDH-2的活性比總LDH活性能更精確地檢驗腸道損傷[17]。與之相反，在人體內，95%的DAO存在于小腸絨毛上[18]，僅有一小部分起源于胎盤、胸腺及腎臟[19]。由于本研究并沒有納入妊娠、有胸腺疾病和存在腎功能不全的患者，有理由相信，血清DAO活性水平是一個能夠反映研究對象腸道屏障功能損傷的可靠指標。因此，在本研究中，DAO和炎癥標記物水平之間的密切關系清楚地表明，腸道屏障功能損傷參與了ATAAD所導致的SIRS發生。

本團隊在之前的ATAAD犬模型的動物實驗[8]中，觀察到明顯的腸道黏膜上皮損傷，并且揭示了其與內毒素血癥以及隨后的炎性反應的關系。在本研究中，進一步確定了在人類患者中，腸道屏障損傷與ATAAD相關炎性反應的聯系。更重要的是，確定了血清DAO水平與OI之間的相關性，這意味著腸道屏障功能損傷參與了急性主動脈夾層病程中SIRS的形成以及終末器官的損傷過程。這些資料表明，腸道屏障功能的損傷程度與SIRS的嚴重性相關，并且患者腸道屏障功能損傷越重，其發生并發癥、器官衰竭以及夾層致命性的風險也越高。

本研究有許多局限不足之處。首先，由于缺乏單個夾層患者整個夾層進展過程中，連續在不同時期采集的血液標本，難以充分闡明腸道屏障功能的動態變化情況，以及其在ATAAD中炎性反應發展過程中的機械性作用。其次，盡管血清DAO水平上升被認為是反映腸道上皮通透性增加的標記物，仍沒有足夠的證據表明腸道黏膜完整性受到破壞(缺乏組織學檢查)和腸腔細菌的毒素向全身播散。最后，本研究是基于較小樣本的人血液標本在體外分析來進行的，因此，不能排除如藥物(他汀類、β受體阻滯劑等)與血清標記物水平的相互作用等干擾因素，可能對結果造成影響。

綜上所述，本研究強調了腸道屏障功能障礙在ATAAD患者SIRS的形成過程中的重要作用，以及與終末器官損傷的相關性。保護正常的腸道屏障功能可能會是以后ATAAD治療的新靶點。

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Intestinal Barrier Dysfunction: A Novel Therapeutic Target for Inflammatory Response in Acute Stanford Type A Aortic Dissection

YangYi1,MengWei2△.

1.WestChinaSchoolofMedicine,SichuanUniversity,Chengdu610041,China; 2.DepartmentofCardiacandGreatVascularSurgery,WestChinaHospital,SichuanUniversity,Chengdu610041,China

【Abstract】ObjectiveTo investigate whether intestinal barrier dysfunction occurs in patients with acute Stanford type A aortic dissection (ATAAD), and to determine the potential relationship between its degree of injury and levels of inflammation.MethodsSerum samples from a total of 75 patients with ATAAD and 50 healthy volunteers were prospectively collected and analyzed. Colorimetric assay was used to measure the serum levels of diamine oxidase (DAO), lactate dehydrogenase(LDH), and enzyme linked immunosorbent assay(ELISA) and immuno-turbidimetric assay were used to measure interleukin-6, tumor necrosis factor-α(TNF-α) and C-reactive protein(CRP). Degree of correlation between DAO and TNF-α, IL-6 and CRP were analyzed via pearson. Results Serum levels of DAO, LDH, IL-6, TNF-α and CRP in patients with ATAAD were significantly higher than those in healthy controls(P<0.05). A significantly positive correlation between DAO activity and interleukin-6 (r=0.682，P<0.001), tumor necrosis factor-α (r=0.696, P<0.001), and C-reactive protein (r=0.519, P<0.001) was observed. Moreover, the activity of DAO correlated negatively with oxygenation index(OI) (r=-0.397, P<0.001). ConclusionIntestinal barrier dysfunction, reflected by an increased level of serum DAO, may play an important role in the development of systemic inflammatory responses in patients with ATAAD.

【Key words】Acute stanford type A aortic dissection; Intestinal barrier dysfunction; Diamine oxidase; Interleukin-6; C-reactive protein; Tumor necrosis factor-α

doi:10.3969/j.issn.1674-2257.2016.01.001

*基金項目：國家自然青年科學基金資助項目(No:81300155)；國家自然科學基金資助項目(No:81370413)；國家自然科學基金資助項目(No:81170288)；國家自然科學基金資助項目(No:81470481)

通信作者：△蒙煒，E-mail：929831722@qq.com

【中圖分類號】R654.3

【文獻標志碼】A

網絡出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/51.1705.R.20160221.2021.036.html

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