膿毒癥患兒內(nèi)皮細(xì)胞損傷標(biāo)記物水平變化及其與嚴(yán)重程度的關(guān)系

凌萍 楊勤 陳建麗 唐熔 羅艷

(1.貴陽(yáng)市婦幼保健院 貴陽(yáng)市兒童醫(yī)院PICU，貴州 貴陽(yáng) 55003；2.貴州醫(yī)科大學(xué)病理生理學(xué)教研室，貴州 貴陽(yáng) 550004)

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膿毒癥患兒內(nèi)皮細(xì)胞損傷標(biāo)記物水平變化及其與嚴(yán)重程度的關(guān)系

凌萍1楊勤2△陳建麗1唐熔1羅艷1

(1.貴陽(yáng)市婦幼保健院 貴陽(yáng)市兒童醫(yī)院PICU，貴州 貴陽(yáng) 55003；2.貴州醫(yī)科大學(xué)病理生理學(xué)教研室，貴州 貴陽(yáng) 550004)

目的 探討膿毒癥患兒內(nèi)皮細(xì)胞損傷標(biāo)記物水平變化，以及與膿毒癥嚴(yán)重程度之間的關(guān)系。方法 選擇0～14歲急性膿毒癥及膿毒性休克小兒各30例為研究對(duì)象，對(duì)照組為非膿血癥對(duì)象60例，入院后第1，3，7天對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞損傷相關(guān)的標(biāo)記物進(jìn)行檢測(cè)，并比較兩組對(duì)象之間標(biāo)記物水平。結(jié)果 膿毒血癥患者觀察循環(huán)內(nèi)皮祖細(xì)胞(cEPCs)、內(nèi)皮細(xì)胞特異性分子-1(ESM-1)、可溶性血栓調(diào)節(jié)蛋白(sTM)和可溶性E-選擇素(sE-選擇素)的濃度均明顯高于正常對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)，且此四種標(biāo)記物水平在病程的發(fā)展早期中均呈逐漸上升，發(fā)病第7天的 cEPCs、ESM-1、sTM和sE-選擇素水平明顯高于第1天(P<0.05)。嚴(yán)重膿毒癥和/或膿毒性休克組患者在早期cEPCs和ESM-1的水平明顯高于膿毒血癥組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)，但sTM和sE-選擇素的水平在兩組患者之間的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)論 內(nèi)皮細(xì)胞損傷與膿毒血癥的發(fā)生和發(fā)展均顯著相關(guān)，且cEPCs和ESM-1與膿毒血癥嚴(yán)重程度存在顯著關(guān)聯(lián)。

膿毒癥； 內(nèi)皮細(xì)胞損傷標(biāo)記物； 兒童

膿毒癥(sepsis)是宿主防御系統(tǒng)對(duì)入侵病原微生物產(chǎn)生的過(guò)度炎癥反應(yīng)，是兒童重癥醫(yī)學(xué)科最主要的死亡原因之一，病死率高達(dá) 18%～29%，而且由膿毒癥及其相關(guān)疾病造成的死亡率仍然呈上升趨勢(shì)[1]。膿毒癥致病機(jī)制較為復(fù)雜，其中血管內(nèi)皮細(xì)胞(vascular endothelial cell，VEC)損傷并發(fā)生功能性改變是膿毒癥發(fā)生發(fā)展的重要病理基礎(chǔ)[2]。內(nèi)皮細(xì)胞的功能發(fā)生顯著的改變，作為宿主整體反應(yīng)的一部分，能夠在特定的部位啟動(dòng)并促進(jìn)炎癥、凝血系統(tǒng)活化及細(xì)胞間相互作用，最終導(dǎo)致微血管閉塞、組織缺氧及器官功能障礙。在臨床上檢測(cè)內(nèi)皮細(xì)胞損傷相關(guān)的標(biāo)記物，對(duì)膿毒癥的早期診斷、指導(dǎo)治療和判斷預(yù)后有著重要作用。本研究擬通過(guò)對(duì)膿毒癥患兒內(nèi)皮細(xì)胞損傷相關(guān)標(biāo)記物進(jìn)行檢測(cè)，觀察循環(huán)內(nèi)皮祖細(xì)胞(endothelial progenitor cells，cEPCs)、內(nèi)皮細(xì)胞特異性分子-1(Endothelial cell specific molecule-1, ESM-1)、可溶性血栓調(diào)節(jié)蛋白(Soluble thrombomodulin, sTM)和可溶性E-選擇素(soluble E-selectin, sE-選擇素)的水平變化，監(jiān)測(cè)內(nèi)皮細(xì)胞功能，并探討上述指標(biāo)與膿毒癥嚴(yán)重程度之間的關(guān)系[3]。

1 材料和方法

1.1 臨床資料 以2013年1月至2015年9月本院收治的0～14歲急性膿毒癥及膿毒性休克小兒為研究對(duì)象，共60例，其中急性膿毒癥30例，包括男16例，女14例，平均年齡(5.57±2.78)歲；膿毒性休克30例。包括男性 18例，女性 12例，平均年齡(5.90±3.01)歲。膿毒癥和 SIRS 診斷標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)膿毒癥及膿毒性休克納入標(biāo)準(zhǔn)采用中華醫(yī)學(xué)會(huì)兒科學(xué)分會(huì)急救學(xué)組2005年制訂的診斷標(biāo)準(zhǔn)[4]。另外選擇非膿血癥對(duì)象60例，包括男38例，女22例，平均年齡(5.88±2.58)歲，作為正常對(duì)照組；三組年齡無(wú)明顯差異(F=0.154，P=0.857)，性別構(gòu)成亦無(wú)顯著差異(χ2=0.833，P=0.659)。

1.2 研究?jī)?nèi)容 入院后第1，3，7天對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞損傷相關(guān)的標(biāo)記物cEPCs、ESM-1、sTM、sE-選擇素行檢測(cè)。同時(shí)于入院后第1，3，7天監(jiān)測(cè)血常規(guī)、肝腎功能、心肌酶、體溫、呼吸、心率、血壓等生命體征。治療按膿毒癥及膿毒性休克的診療指南進(jìn)行治療。另外，正常對(duì)照組也分別檢測(cè)上述四種細(xì)胞損傷標(biāo)記物。

1.3 方法 cEPCs以CD34+、CD133+、VEGFR-2+為表型標(biāo)志，采用流式細(xì)胞學(xué)方法進(jìn)行檢測(cè)；ESM-1、sTM、sE-選擇素和Ang-2均采用ELISA檢測(cè)。

2 結(jié) 果

2.1 血清內(nèi)皮細(xì)胞損傷標(biāo)記物水平變化 膿毒血癥組患者發(fā)病過(guò)程中 cEPCs、ESM-1、sTM和sE-選擇素四種標(biāo)記物的濃度均顯著高于正常對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，且此四種標(biāo)記物水平在病程的發(fā)展早期中均呈逐漸上升，發(fā)病第7天的 cEPCs、ESM-1、sTM和sE-選擇素水平明顯高于第3天(P<0.05)，第3天的 cEPCs、ESM-1、sTM和sE-選擇素水平明顯高于第1天(P<0.05)，見(jiàn)表1。

表1 膿毒血癥患者四種內(nèi)皮細(xì)胞損傷標(biāo)記物 水平變化

注:與第1天相比，*P<0.05；與第3天相比，△P<0.05；與對(duì)照組相比，#P<0.05。

2.2 早期內(nèi)皮細(xì)胞損傷標(biāo)記物水平與嚴(yán)重程度的關(guān)系 比較膿毒血癥組(n=30)和膿毒性休克組(n=30)在發(fā)病第 1天的血清四種內(nèi)皮細(xì)胞損傷標(biāo)記物的水平，結(jié)果見(jiàn)表2。膿毒性休克組患者在早期cEPCs和ESM-1的水平明顯高于膿毒血癥組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，但sTM和sE-選擇素的水平在兩組患者之間的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表2 兩組患者發(fā)病第 1天四種內(nèi)皮細(xì)胞損傷 標(biāo)記物水平的比較

3 討 論

膿毒癥是一種常見(jiàn)的病癥。兒童與成年人之間膿毒癥的病理機(jī)制存在一定的差異，兒童膿毒血癥和感染性休克的治療也需要與成人相異的治療方案。因此，掌握兒童膿毒癥發(fā)展的特點(diǎn)以及嚴(yán)重膿毒癥或者感染性休克的危險(xiǎn)因素，對(duì)兒科膿毒癥治療策略的制定具有積極意義。內(nèi)皮細(xì)胞是一個(gè)靶器官，同時(shí)也是全身炎癥反應(yīng)綜合征進(jìn)一步擴(kuò)展的基礎(chǔ)[4]。實(shí)驗(yàn)研究[5]已經(jīng)證實(shí)，內(nèi)皮細(xì)胞損傷和功能障礙，是膿毒癥發(fā)生和發(fā)展的最主要病理基礎(chǔ)。

本研究以0～14歲急性膿毒癥及膿毒性休克小兒為研究對(duì)象，入院后第1，3，7天分別檢測(cè)內(nèi)皮細(xì)胞損傷相關(guān)的標(biāo)記物濃度，并與正常人群對(duì)照，探討膿毒癥患者發(fā)生發(fā)展的特點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)膿毒血癥組四種內(nèi)皮細(xì)胞損傷標(biāo)記物濃度均顯著高于正常對(duì)照組，且隨著病程的發(fā)展，四種標(biāo)記物濃度逐漸增加，可見(jiàn)內(nèi)皮細(xì)胞損傷與膿毒癥的發(fā)生和發(fā)展均顯著相關(guān)。研究表明，內(nèi)皮細(xì)胞被激活或者發(fā)生功能障礙時(shí)，通過(guò)表達(dá)多種炎癥介質(zhì)和凝血調(diào)節(jié)因子參與調(diào)節(jié)作用，因此在膿毒癥和凝血反應(yīng)失調(diào)中起著重要作用[6]。內(nèi)皮祖細(xì)胞(EPCs)可以通過(guò)維持微循環(huán)內(nèi)皮層的完整性和刺激 ECs 增殖發(fā)揮重要作用[7]。在正常情況下，人體內(nèi)cEPCs濃度相對(duì)較低，但在病理情況下cEPCs濃度增加明顯[8-9]。ESM-1是復(fù)雜的和高度多樣化的分子，以一個(gè)糖化蛋白質(zhì)核為特征[10]。張亮等[11]比較了膿毒癥和非膿毒癥病人的血清中 ESM-1含量的變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與非膿毒癥組病人比較，膿毒癥病人血清中 ESM-1含量增加較為明顯，因此 ESM-1可能是與膿毒癥發(fā)生和發(fā)展有關(guān)的特異性分子。E-選擇素在炎癥刺激或組織損傷過(guò)程中，介導(dǎo)了白細(xì)胞沿著損傷部位的血管壁滾動(dòng),是白細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞黏附以及穿越血管壁的必要條件。有研究[12]顯示，在受到炎癥介質(zhì)激活后6 h，E-選擇素的合成會(huì)大量增加，因此，E-選擇素是內(nèi)皮細(xì)胞早期活化的有效標(biāo)志。有研究[13]表明，膿毒癥患者除了炎癥反應(yīng)發(fā)生異常以外，凝血系統(tǒng)也會(huì)發(fā)生異常，且兩者互為影響，TM在凝血系統(tǒng)與炎癥反應(yīng)中起重要的調(diào)節(jié)作用，具有與凝血酶緊密結(jié)合的能力，使凝血酶底物轉(zhuǎn)變?yōu)榈鞍踪|(zhì) C發(fā)揮抗凝作用。

本研究還比較了輕微膿毒血癥患者和膿毒性休克患者之間四種血管內(nèi)皮損傷標(biāo)記物水平，以探討血管內(nèi)皮損傷標(biāo)記物與膿毒血癥嚴(yán)重程度之間的關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)膿毒性休克組患者在早期cEPCs和ESM-1的水平明顯高于膿毒血癥組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，表明cEPCs和ESM-1水平可在一定程度上反映膿毒血癥嚴(yán)重程度。S.Sarrazin等[14]的研究提出ESM-1 不僅在膿毒癥的發(fā)病機(jī)制中扮演一個(gè)重要角色，還可作為嚴(yán)重膿毒癥的標(biāo)記物。在正常生理?xiàng)l件下，人體的內(nèi)皮細(xì)胞可以通過(guò)脫落進(jìn)入體液循環(huán)，形成CECs，但是脫落的量相對(duì)較少，然而在病理狀態(tài)下，脫落進(jìn)入體液循環(huán)系統(tǒng)的內(nèi)皮細(xì)胞會(huì)大量增多，因此CECs數(shù)量和濃度與血管內(nèi)皮損傷的嚴(yán)重程度密切相關(guān)[15]，進(jìn)而與膿毒血癥的嚴(yán)重程度顯著相關(guān)。

綜上所述，膿毒癥組cEPCs、ESM-1、sTM和sE-選擇素水平均顯著高于正常對(duì)照組，且隨著病程的發(fā)展，四種標(biāo)記物濃度逐漸增加，可見(jiàn)內(nèi)皮細(xì)胞損傷與膿毒血癥的發(fā)生和發(fā)展均顯著相關(guān)，且cEPCs和ESM-1與膿毒血癥嚴(yán)重程度存在更顯著關(guān)聯(lián)。

[1] Martin GS，Mannino DM，Eaton S，et al. The epidemiology of sepsis in the United States from 1979 through 2000[J]. N Engl J Med，2003，348:1546-1554.

[2] Vincent JL, Marshall JC,amendys-Silva SA, et al. Assessment of the worldwide burden of critical illness: the Intensive Care Over Nations (ICON) audit[J]. Lancet Res Med，2014;2(5):380-386.

[3] Palud A, Parmentier-Decrucq E, Pastre J,et al. Evaluation of endothelial biomarkers as predictors of organ failures in septic shock patients[J]. Cytokine，2015，73(2):213-218.

[4] 中華醫(yī)學(xué)會(huì)兒科學(xué)分會(huì)急救學(xué)組，中華醫(yī)學(xué)會(huì)急診學(xué)分會(huì)兒科組，中華兒科雜志編輯委員會(huì). 兒科感染性休克(膿毒性休克)診療推薦方案[J].中華兒科雜志2006，44(8)：596-598.

[5] Warren L，Leea W，Conrad L．Endothelial activation，dysfunction and permeability during severe infections[J]．Curr Opin Hematol，2011，18: 191-196．

[6] Benoít V. Endothelial cell dysfunction in severe sepsis: a role in organ dysfunction[J]．Crit Care，2003，7(2) : 130-138．

[7] Tslotou AG，Sakorafas GH，Anagnostopoulos G，et al. Septic shock: current pathogenetic concepts from a clinical perspective[J]. Med Sci Monit，2005，11(3)：76-85.

[8] Cribbs SK，Sutcliffe DJ，Taylor WR，et al．Circulating endothelial progenitor cells inversely associate with organ dysfunction in sepsis[J]．Intensive Care Med，2012，38(3) : 429-436．

[9] George J， Goldstein E，Abashidze S，et al． Circulating endothelial progenitor cells in patients with unstable angina: association with systemic inflammation [J]．Eur Heart，2004，25 (11) :1003-1008．

[10] Burnham EL，Taylor WR，Quyyumi AA，et al．Increased circulating endothelial progenitor cells are associated with survival in acute lung injury[J]．Am J Respir Crit Care Med，2005，172 (9) :854-860．

[11] 張亮，陳林，黃顯凱．多發(fā)傷患者血 ESM-1的動(dòng)態(tài)變化與膿毒癥的關(guān)系[J]．重慶醫(yī)學(xué)，2007，36(22) : 2259-2260.

[12] Roldan V, Marin F, BlannA, et al. Soluble E-selectin , interleukin-6 and tiss ue factor in two cases of meningococcal septicaemia [J]. Blood Coagul Fibrinolysis，2004，15( 2): 179-182.

[13] Levi M，van der Poll T． Inflammation and coagulation[J].Crit Care Med，2010，38 ( 2 Suppl) : S26 -S34．

[14] Sarrazin S, Adam E, Lyon M,et al. Endocan or endothelial cell specific molecule-1 (ESM-1): a potential novel endothelial cell marker and a new target for cancer therapy[J]. Biochim Biophys Acta，2006，1765(1):25-37.

[15] David Béchard，Arnaud，Scherpereel，et al．Human endothelial-cell Specific Molecule-1Binds directly to the integrin CD11a /CD18 ( LFA-1) and blocks binding to intercellular adhesion molecule-1[J]．J Immunol，2001，167: 3099-3106.

Relationship with severity of sepsis and changes of endothelial cell injury markers in children with sepsis

LingPing1,YangQin2△,ChenJianli1,TangRong1,LuoYan1.

1.DepartmentofPediatricIntensivecareUnit,GuizhouProvincialMaternalandChildCareServiceCenter,GuiyangCityChildHealthHospital,Guiyang550003,China. 2.DepartmentofPathophysiology,GuizhouMedcialUniversity,Guiyang550004,China.

Objective To investigate the relationship with the severity of sepsis and detect the changes of endothelial cell damage markers in children with sepsis. Methods Subjects with 0～14 years old were recruited from sepsis and septic shock patients in our hospital, from January 2013-2015 September, the study subjects were divided into three groups, endothelial cells damage related markers were detected at the 1st, 3rd, 7th day, and compared endothelial cell damage markers between the two groups. Results The levels of cEPCs, ESM-1, sTM and Se-selectin in sepsis patients were significantly higher than those in the normal control group, and there were statistical significantly differences (P<0.01). With the progress of disease, the levels of four kinds of markers were raised gradually. The levels of cEPCs, ESM-1, sTM and Se-selectin on the 7th day were higher than those on the 1st day (P<0.05). On the first day, cEPCs and ESM-1 level in severe sepsis and / or septic shock group patients were significantly higher than those in the sepsis group, and there were statistical significantly differences (P<0.01), but there were no statistical significantly differences for sTM and Se-selectin levels between the two groups. Conclusion Endothelial cell injury was significantly correlated with the occurrence and development of sepsis, and cEPCs and ESM-1 level were associated with severity of sepsis.

Sepsis； Endothelial cell injury markers； Children

貴陽(yáng)市科技計(jì)劃項(xiàng)目，2013社會(huì)發(fā)展與民生科技計(jì)劃，[筑科合同(2013103)10號(hào)]

R725.9

A

1000-744X(2016)05-0463-03

2016-01-22)

△通信作者,E-mail：Qinyang @gmc.edc.cn