心外科ICU患者術(shù)后感染血清降鈣素原、PSGL-1、sICAM-1與心肌肌鈣蛋白I的變化及意義

趙俊婭 王珂 喬博 張陽

心外科ICU患者受手術(shù)創(chuàng)傷、有創(chuàng)支持治療等多種因素影響，生理屏障受到破壞，極易誘發(fā)院內(nèi)感染，同時(shí)缺血/再灌注損傷、內(nèi)毒素移位會(huì)增加感染鑒別困難程度，制約抗感染治療［1］。因此，完善心外科ICU患者術(shù)后感染早期預(yù)警機(jī)制迫在眉睫。心肌肌鈣蛋白I（Cardiac troponin I，cTnI）是臨床評(píng)估心肌損傷、心肌炎性疾病病情程度、預(yù)后的敏感性指標(biāo)，但其特異性差［2］。降鈣素原（Procalcitonin，PCT）是臨床監(jiān)測(cè)寄生蟲感染、膿毒癥病情特異性指標(biāo)［3］；P-選擇素糖蛋白配體1（P-selects glycoprotein ligand 1，PSGL-1）是一種啟動(dòng)并維持炎癥狀態(tài)重要因子，內(nèi)皮細(xì)胞表面表達(dá)后可促使血流內(nèi)多形核粒細(xì)胞在內(nèi)皮上移位介導(dǎo)內(nèi)皮損傷［4］；可溶性細(xì)胞間粘附因子-1（Soluble intercellular adhesion factor-1，sICAM-1）是被炎癥反應(yīng)激活的血管內(nèi)皮細(xì)胞生成分泌的一種細(xì)胞因子，其表達(dá)水平與炎癥反應(yīng)關(guān)系密切。近年有部分學(xué)者對(duì)心臟外科術(shù)后重癥患者、感染性發(fā)熱患者研究發(fā)現(xiàn)，此類患者普遍存在外周血PCT、PSGL-1、sICAM-1異常表達(dá)情況，可能通過某種信號(hào)通路介導(dǎo)感染性疾病的發(fā)生發(fā)展［5］。基于此，本研究首次分析心外科ICU患者術(shù)后感染血清PCT、PSGL-1、sICAM-1與cTnI的變化及意義，旨在為臨床完善早期監(jiān)測(cè)機(jī)制提供循證依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取本院2016年1月至2019年3月心外科ICU患者108例，根據(jù)術(shù)后是否發(fā)生感染分為感染組37例、未感染組71例。另選取同期健康體檢者48例作為對(duì)照組。對(duì)照組男28例，女20例，年齡（58.16±4.35）歲，體質(zhì)量指數(shù)（21.92±1.37）kg/m2，感染組肺部感染22例，切口感染15例，其中革蘭陽性菌感染14例，革蘭陰性菌感染23例，3組年齡、性別、體質(zhì)量指數(shù)等基礎(chǔ)資料比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。（P＞0.05）均衡可比。見表1。

表1 一般資料比較［n（%），±s］Table 1 Comparison of General information［n（%），±s］

表1 一般資料比較［n（%），±s］Table 1 Comparison of General information［n（%），±s］

資料年齡（歲）性別（男/女）體質(zhì)量指數(shù)（kg/m2）術(shù)前APACHE-Ⅱ評(píng)分（分）手術(shù)類別冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù)瓣膜手術(shù)主動(dòng)脈術(shù)心包術(shù)手術(shù)時(shí)間（h）感染組（n=37）58.03±4.68 21/16 22.01±1.56 18.16±0.89 9（24.32）20（54.05）4（10.81）4（10.81）2.64±0.49未感染組（n=71）57.89±4.71 41/30 21.89±1.48 18.09±0.90 17（23.94）39（54.93）7（9.86）8（11.27）2.58±0.45 t/χ2值0.147 0.010 0.393 0.385 0.031 0.638 P值0.883 0.921 0.695 0.701 0.999 0.525

納入標(biāo)準(zhǔn)：①均入住心外科ICU；經(jīng)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)確診；②入組前未接受抗感染、免疫制劑治療；③家屬知情同意并簽署同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①非心外科ICU患者；②術(shù)前已明確感染史者；③伴自身免疫系統(tǒng)疾病者；④瀕死狀態(tài)患者；⑤伴惡性腫瘤疾病患者。本研究經(jīng)醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審批通過。

1.2 方法

①術(shù)后處理措施：均常規(guī)予以抗感染、呼吸支持、營(yíng)養(yǎng)支持等綜合治療，觀察組確診感染后均結(jié)合藥敏實(shí)驗(yàn)予以針對(duì)性治療。②入ICU即刻及感染組感染時(shí)、感染第3、5天以非抗凝管取肘靜脈血2 mL，離心9 min（半徑8 cm，轉(zhuǎn)速3 500 r/min）取血清，采用全自動(dòng)生化分析儀（深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司，BS-220型）以酶聯(lián)免疫法測(cè)血清PCT、PSGL-1、sICAM-1、cTnI表達(dá)。試劑、試劑盒均為儀器配套提供，相同資深專科醫(yī)師規(guī)范完成。

1.3 觀察指標(biāo)

對(duì)比3組血清PCT、PSGL-1、sICAM-1、cTnI水平。分析心外科ICU患者術(shù)后感染的影響因素。分析血清PCT、PSGL-1、sICAM-1與cTnI相關(guān)性。隨訪28 d，統(tǒng)計(jì)預(yù)后情況，分為生存與死亡，其中死亡的定義為感染而致全因死亡，對(duì)比不同預(yù)后患者血清PCT、PSGL-1、sICAM-1、cTnI水平。分析血清PCT、PSGL-1、sICAM-1、cTnI對(duì)心外科術(shù)后ICU患者感染預(yù)后的預(yù)測(cè)價(jià)值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 22.0軟件統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)。計(jì)數(shù)資料以n（%）表示，兩組間比較采用χ2檢驗(yàn)。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以（）表示，兩組間比較采用t檢驗(yàn)，多組間比較用方差分析。以Pearson分析進(jìn)行指標(biāo)間相關(guān)性檢驗(yàn)。以受試者工作特征（ROC）曲線分析血清PCT、PSGL-1、sICAM-1、cTnI水平的預(yù)測(cè)價(jià)值。采用Kaplan-Meier生存模型+Logrank檢驗(yàn)進(jìn)行生存分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 3組血清PCT、PSGL-1、sICAM-1、cTnI水平比較

感染組血清PCT、PSGL-1、sICAM-1、cTnI水平高于未感染組、對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表2。

表2 3組血清PCT、PSGL-1、sICAM-1、cTnI水平比較（±s）Table 2 Comparison of serum PCT，PSGL-1，sICAM-1 and cTnIlevels between the 3 groups（±s）

表2 3組血清PCT、PSGL-1、sICAM-1、cTnI水平比較（±s）Table 2 Comparison of serum PCT，PSGL-1，sICAM-1 and cTnIlevels between the 3 groups（±s）

組別感染組未感染組對(duì)照組F值P值n 37 71 48 PCT（μg/L）32.38±5.10 10.27±1.86 0.22±0.06 2603.476 0.000 PSGL-1（U/mL）376.03±32.25 232.16±20.43 204.17±18.23 862.466 0.000 sICAM-1（ng/mL）565.14±74.29 487.21±58.05 119.02±27.46 1779.138 0.000 cTnI（U/mL）7.30±2.02 2.35±1.03 0.18±0.05 674.703 0.000

2.2 心外科ICU患者術(shù)后感染的影響因素

建立非條件Logistic回歸模型，合并基礎(chǔ)性疾病、血清PCT、PSGL-1、sICAM-1、cTnI是心外科ICU患者發(fā)生術(shù)后感染的獨(dú)立危險(xiǎn)因素（P＜0.05，OR≥1），見表3。

表3 心外科ICU患者術(shù)后感染的影響因素Table 3 Influencing factors of postoperative infection in ICU of cardiac surgery

2.3 感染組不同預(yù)后患者血清PCT、PSGL-1、sICAM-1、cTnI水平

不同預(yù)后患者在感染時(shí)（感染前）血清PCT、PSGL-1、sICAM-1、cTnI水平無明顯差異（P＞0.05）；感染第3、5天生存者血清PCT、PSGL-1、sICAM-1、cTnI水平低于死亡者（P＜0.05），見表4。

2.5 感染組血清PCT、PSGL-1、sICAM-1、cTnI對(duì)預(yù)后預(yù)測(cè)價(jià)值

ROC曲線分析感染第3、5天，結(jié)果顯示：感染第5天cTnI預(yù)測(cè)心外科ICU患者術(shù)后感染預(yù)后的AUC值最大，為0.804。見表5。

表4 不同預(yù)后患者血清PCT、PSGL-1、sICAM-1、cTnI水平比較（±s）Table 4 Comparison of serum PCT，PSGL-1，sICAM-1 and cTnIlevels in patients with different prognosis（±s）

表4 不同預(yù)后患者血清PCT、PSGL-1、sICAM-1、cTnI水平比較（±s）Table 4 Comparison of serum PCT，PSGL-1，sICAM-1 and cTnIlevels in patients with different prognosis（±s）

時(shí)間感染前感染第3天感染第5天類別生存者死亡者t值P值生存者死亡者t值P值生存者死亡者t值P值n 23 14 23 14 23 14 PCT（μg/L）32.71±4.66 31.84±5.02 0.535 0.596 23.27±5.66 28.91±6.20 2.836 0.008 16.20±5.39 27.06±9.02 4.601＜0.001 PSGL-1（U/mL）375.28±30.19 377.26±31.47 0.190 0.850 330.14±38.25 369.10±40.28 2.946 0.006 273.26±42.10 338.19±65.03 3.697 0.001 sICAM-1（ng/mL）563.91±72.15 567.16±70.30 0.134 0.894 512.22±41.59 554.81±46.20 2.898 0.006 472.73±40.27 540.06±68.11 3.793 0.001 cTnI（U/mL）7.22±1.57 7.43±1.38 0.412 0.683 5.01±1.60 6.96±2.04 3.239 0.003 3.24±1.08 6.31±2.09 5.901＜0.001

表5 ROC分析結(jié)果Table 5 ROC analysis results

2.5 感染組患者的生存分析

隨訪28 d，獲取感染組各患者的生存資料。再根據(jù)ROC曲線最佳截?cái)嘀捣譃榈臀＝M、高危組，建立Kplan-Meier乘積限模型。經(jīng)Logrank檢驗(yàn)，血清PCT、PSGL-1、sICAM-1、cTnI低危組、高危組的生存率對(duì)比，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ21=3.426，P1=0.044；χ22=4.112，P2=0.040；χ23=4.585，P3=0.032；χ24=4.972，P4=0.026）。Kplan-Meier生存曲線見圖1。

圖1 生存曲線Figure 1 survival curve

2.6 血清PCT、PSGL-1、sICAM-1與cTnI相關(guān)性

Pearson相關(guān)性分析，血清PCT、PSGL-1、sICAM-1與cTnI呈正相關(guān)（r=0.847、0.749、0.435，P＜0.05）。

3 討論

心外科ICU患者需繼續(xù)輔助呼吸機(jī)、有創(chuàng)監(jiān)測(cè)支持等，內(nèi)臟器官屏蔽能力減弱所致內(nèi)毒素入血會(huì)誘發(fā)機(jī)體炎癥瀑布效應(yīng)，加重病情［6］。

多數(shù)學(xué)者已證實(shí)，PCT被公認(rèn)為鑒別細(xì)菌感染或病毒感染的可靠性指標(biāo)［7-8］。目前有關(guān)PCT在機(jī)體中具體反應(yīng)機(jī)制、生物學(xué)效應(yīng)尚未明確，可能的生物學(xué)效應(yīng)為趨化因子作用、炎性因子刺激作用、抗炎作用、保護(hù)作用等。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)，PCT可能屬次級(jí)炎癥因子，其本身不直接介導(dǎo)啟動(dòng)膿毒血癥過程，但可能會(huì)放大，加重膿毒血癥病理過程［9］。推測(cè)心外科ICU患者受手術(shù)創(chuàng)傷、炎癥因子刺激等作用，激活PCT mRNA轉(zhuǎn)錄，發(fā)揮抗炎保護(hù)作用，但機(jī)體調(diào)節(jié)系統(tǒng)異常，PCT過表達(dá)會(huì)加重病理損害，增加病原菌易感性，成為機(jī)體保護(hù)的危險(xiǎn)因素。

sICAM-1、PSGL-1均為細(xì)胞黏附分子家族相關(guān)因子，主要參與調(diào)節(jié)機(jī)體細(xì)胞粘附作用，其異常表達(dá)可反映某些疾病狀態(tài)指征。sICAM-1主要分布在中性粒細(xì)胞表面，當(dāng)機(jī)體出現(xiàn)炎癥反應(yīng)后可與淋巴細(xì)胞功能相關(guān)抗原-1配體結(jié)合，促使中性粒細(xì)胞緊密粘附內(nèi)皮細(xì)胞并聚集向炎癥部位發(fā)揮炎癥保護(hù)作用，其外周血表達(dá)升高說明機(jī)體炎癥反應(yīng)活躍。學(xué)者褚愛娟等［10］研究顯示，冠心病患者感染幽門螺桿菌后血清sICAM-1表達(dá)異常升高，幽門螺桿菌可能通過激活sICAM-1表達(dá)加重冠狀動(dòng)脈內(nèi)中炎癥反應(yīng)。PSGL-1主要分布于白細(xì)胞表面，是P-選擇素（PS）配體，二者結(jié)合后可形成血小板-白細(xì)胞聚集體（PLA），刺激炎癥反應(yīng)，已有研究證實(shí)，PS能促進(jìn)血流內(nèi)多形核粒細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞黏附，損害內(nèi)皮完整性［11］。由此可知，PS是啟動(dòng)炎癥反應(yīng)，維持炎癥狀態(tài)的主要成分，而PS需與PSGL-1結(jié)合發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)。

綜上可知，心外科ICU患者術(shù)后感染會(huì)引起血清PCT、PSGL-1、sICAM-1、cTnI異常表達(dá)，且表達(dá)水平與預(yù)后感染發(fā)生發(fā)展及預(yù)后關(guān)系密切。但本研究未對(duì)不同病原體感染情況進(jìn)行研究，需后期進(jìn)一步探討。