心肌型脂肪酸結合蛋白、紅細胞分布寬度、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3、基質金屬蛋白酶-9、胱抑素C、腫瘤壞死因子-α聯合檢測對急性一氧化碳中毒患者預后的預測價值

平 虎，蒲 燕，湯 進，苗云鳳，劉 波

(漢中市中心醫院，陜西 漢中 723000)

急性一氧化碳中毒(Acute carbon monoxide poisoning，ACMP)主要指吸入含碳物質不完全燃燒產物一氧化碳(Carbon monoxide，CO)氣體所引起的中毒性急癥[1]。ACMP病人多見缺氧、頭痛、呼吸困難等癥狀[2]。CO可與血液中的血紅蛋白(Hemoglobin，Hb)結合后形成碳氧血紅蛋白(Carboxyhemoglobin，COHb)，使氧氣與 Hb的結合率下降，血液攜氧能力降低，造成組織缺氧，而腦與心是對缺氧最敏感和最易受累的器官，因此可能形成嚴重的后遺癥[3]。如不及時治療，可導致ACMP患者病情加重，甚至造成死亡。因此關于ACMP 病人預后及影響因素的研究具有重要意義。本研究通過探討心肌型脂肪酸結合蛋白(Heart-type fatty acid-binding protein，H-FABP)、紅細胞分布寬度(Red blood cell distribution width，RDW)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3 (Caspase-3)、基質金屬蛋白酶-9 (Matrx metallo preteinases-9，MMP-9)、胱抑素C (Cystatin C，Cys C)、腫瘤壞死因子-α(Tumor necrosis factor-α，TNF-α)與ACMP患者預后的關系以及對不良預后的預測價值，旨在為醫師進行臨床決策時提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018年6月至2021年6月收治的98例ACMP患者作為ACMP組，其中男51例，女47例，年齡21～75歲，平均(49.87±10.10)歲。病例納入標準：明確的CO氣體接觸史；血液中COHb濃度>10%且出現頭暈、胸悶、氣短等中毒癥狀；符合《職業性急性一氧化碳中毒診斷標準》[4]以及《一氧化碳中毒臨床治療指南》[5]。排除標準：入院時呼吸心跳停止行心肺復蘇后自助循環恢復者；入院時合并感染、血液系統(包括中重度貧血)或免疫系統疾病者；既往腦梗死、腦出血、顱腦損傷、腦腫瘤等其他顱腦疾病者，或癡呆、帕金森病者；既往心、肺、肝、腎等臟器慢性疾病或功能不全者；腫瘤患者；隨訪90 d失訪者。另隨機選取同期體檢健康者50例為對照組，其中男26例，女24例，年齡20～75歲，平均(49.24±9.62)歲。ACMP組和對照組患者一般資料對比差異無統計學意義(均P>0.05)，具有可比性。另根據隨訪90 d后ACMP組患者的不良事件發生情況分為預后良好組和預后不良組。預后不良判斷標準參考《一氧化碳中毒臨床治療指南》[6]與《CO中毒遲發性腦病診斷與治療中國專家共識》[7]：①ACMP遲發性腦病；②重要器官衰竭或心肌梗死；③癡呆，或其他神經系統后遺癥；④全因死亡。

1.2 研究方法

1.2.1 實驗室指標檢測:ACMP組患者和對照組分別于急診入院時或體檢當天清晨采集外周靜脈血3 ml。采用雙向側流免疫法檢測 H-FABP；采用自動血液分析儀進行血常規檢查，測定RDW水平；采用酶聯免疫吸附試驗檢測血清Caspase-3、MMP-9、TNF-α水平；采用全自動生化分析儀進行檢測，以乳膠顆粒增強免疫透射比濁法測定Cys C水平。

1.2.2 ACMP組患者格拉斯哥昏迷量表(GCS)評分和簡易精神狀態量表(MMSE)評分：GCS評分共包括3個方面，睜眼反應(4分)，語言反應(5分)，肢體運動(6分)，13～14分為輕度昏迷，9～12分為中度昏迷，3～8分為重度昏迷。MMSE評分主要包括定向力(10分)、注意力和計算力(5分)、記憶力(3分)、回憶能力(3分)、語言能力(9分)，總分為30分，總得分≥27分為正常。

2 結 果

2.1 兩組血清H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α水平比較 ACMP組患者的血清H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α水平均顯著高于對照組，差異均有統計學意義(均P<0.01)，見表1。

表1 兩組血清H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α水平比較

2.2 ACMP組血清相關指標水平與GCS、MMSE評分的相關性 ACMP組入院時GCS評分為(8.92±1.69)分，MMSE評分為(24.01±2.01)分。Pearson相關分析結果顯示，ACMP患者血清H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α水平均與GCS評分呈負相關(P<0.05)，與MMSE評分也呈負相關(P<0.05)。見表2。

表2 ACMP組血清相關指標水平與GCS、MMSE評分的相關性

2.3 預后良好組和預后不良組血清相關指標水平比較 預后不良組患者的血清H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α水平均顯著高于預后良好組，差異均有統計學意義(均P<0.01)，見表3。

表3 預后良好組和預后不良組血清相關指標水平比較

2.4 ACMP患者血清相關指標與預后關系的Logistics回歸分析 將ACMP患者的血清H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α水平納入對預后的Logistic回歸分析發現，上述指標均為ACMP患者預后不良的危險因素(P<0.05),見表4。

表4 ACMP患者血清相關指標與預后關系的Logistics回歸分析

2.5 血清H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α聯合檢測對ACMP患者預后的預測價值 由ROC曲線分析結果顯示，H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α以及聯合檢測對ACMP患者預后進行預測的AUC分別為0.763、0.782、0.783、0.818、0.806、0.744和0.985，其中以聯合檢測的預測價值最高。聯合檢測用于預測ACMP患者預后不良的敏感度達100.00%、特異度達90.57%，見表5(圖1)。

圖1 血清H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α聯合檢測對ACMP患者預后的預測價值

表5 血清H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α聯合檢測對ACMP患者預后的預測價值

3 討 論

ACMP是人體吸入高濃度的CO引起的急性中毒性疾病，是較為常見的生活性和職業性中毒。CO無色無味，不易被察覺，因此不少ACMP 患者中毒后不能及時就診，導致后遺癥發生率、病死率均較高[8]。CO中毒的程度取決于血中CO的含量，其濃度越高、吸入時間越長，心、腦等多器官組織缺氧損傷越嚴重，因此可導致腦水腫意識喪失、呼吸及循環功能衰竭等[9]。ACMP的診斷需依據血液COHb濃度，但臨床實踐中發現COHb水平接近的患者的臨床癥狀及預后卻存在明顯差異，因此血液COHb濃度對預后的預測價值有限[10]，故對ACMP進行診治時有必要結合其他檢測指標。

本研究結果顯示ACMP組的H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α比對照組均顯著升高，且預后不良組上述指標也顯著高于預后良好組。H-FABP是脂肪酸結合蛋白家族的一員，是缺血缺氧的敏感指標之一，低氧、再灌注損傷、Ca2+超載時，可使心肌細胞損傷、細胞膜通透性增加，H-FABP從心肌細胞處釋放并迅速進入血液循環，因此ACMP患者CO中毒的嚴重程度越高則H-FABP水平越高[11]。另外，H-FABP在多種系統損傷如神經系統損傷、急性腎損傷時均升高，且在多種急性中毒中均表達升高，可用于多種急性中毒的早期嚴重程度分級[12]。莫路姣等[13]的研究中也發現，ACMP患者血清肌酸激酶同工酶MB、肌鈣蛋白、H-FABP水平與其病情程度密切相關，與本研究結果一致。另外，CO中毒可使血管內皮細胞損傷、紅細胞及血小板聚集、管腔狹窄，甚至導致微血栓形成、組織缺氧，進而導致心、腦損傷[14]。當機體處于缺氧狀態時，可導致促紅細胞素分泌增加，大量相對不成熟的紅細胞進入血液，導致紅細胞的均質性改變，進而使RDW水平上升，因此RDW可用于反映機體的缺氧程度，并可用于預測重癥患者的預后[15]。在祝永奎等[16]的研究中也發現，ACMP患者的RDW水平越高則病情越重且預后越差，提示我們RDW水平可能用于預測ACMP患者的預后。

細胞凋亡是ACMP所致病理損傷的重要機制之一。Caspase家族是一組存在于細胞質中高度類似的蛋白酶，與真核生物細胞凋亡的調節有關，其中Caspase-3是最終發揮生物效應的蛋白酶，可有效反映機體細胞的凋亡水平[17]。Caspase-3參與了多種病理因素所致心肌細胞或神經元細胞凋亡[18-19]。ACMP患者的血清Caspase-3水平明顯升高，主要與血液中大量CO與血紅蛋白結合而導致組織缺血缺氧，進而造成細胞凋亡有關[20]。劉瑩瑩等[21]研究發現，ACMP患者的血清Caspase-3水平顯著增高，且其中發生遲發性腦病患者的Caspase-3水平顯著高于未發生遲發性腦病者，與本研究結論一致。MMP-9也參與了ACMP時的神經細胞凋亡，并且NF-κB/MMP-9信號通路參與了CO中毒遲發型腦病的發生[22]。已有研究表明，MMP-9在神經系統損傷時顯著升高，可通過降解神經細胞基質進而參與ACMP患者神經細胞凋亡[23]。在本研究中，ACMP組MMP-9水平高于對照組，且預后不良組MMP-9水平也顯著高于預后良好組，進一步提示MMP-9在ACMP病理生理過程中發揮了重要的作用，但其具體機制仍需深入探索。

炎性反應在ACMP發生發展過程中，以及在并發的臟器損傷的過程中，均發揮了重要作用[24]。Cys C作為半胱氨酸蛋白酶抑制劑超家族中的成員之一，可調節半胱氨酸蛋白酶活性，參與細胞外基質的產生和降解的動態平衡，還可影響中性粒細胞的遷移、參與炎癥過程，是反應炎癥水平的有效指標之一[25]。靳麗麗等[26]發現，ACMP預后不良患者入院以及發病7 d時的Cys C水平均顯著高于預后良好者，且入院以及發病7 d時的Cys C水平均可用于有效預測預后，與本研究結果一致。其可能因為ACMP發病后，急性缺氧的應激狀態導致了Cys C釋放，而Cys C目前已被證實可通過介導炎性反應、誘導自噬等途徑參與帕金森、阿爾茨海默病等多種神經系統病變[27]。TNF-α是具有廣泛生物學功能的細胞因子，與炎性反應的發生密切相關。ACMP發生后，TNF-α與IL-6、IL-1β等其他炎癥因子表達水平升高，可導致海馬組織神經元損傷，進而參與了CO中毒后遲發性腦病的發生[28]；而通過改善TNF-α等炎癥因子水平，有助于減輕ACMP患者的神經系統損傷，從而改善認知功能[29]。

GCS評分是臨床中應用較廣泛的評估病人昏迷程度的指標，MMSE評分是常用評估神經系統損傷程度的工具，其評分分值越低，神經功能缺失越嚴重[30]。本研究發現，ACMP患者血清H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α水平均與GCS評分、MMSE評分呈負相關，說明ACMP患者上述血清指標可在一定程度上反映患者的病情嚴重程度，對ACMP的臨床診斷及病情評估具有重要意義。由ROC曲線分析結果顯示，H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α水平對ACMP患者的90 d不良預后均有一定的預測價值，而且聯合上述指標進行預測的AUC高達0.985，診斷靈敏度和特異度達100.00%和90.57%，提示我們在接診ACMP患者時，可以綜合以上指標對患者的預后進行評估，從而對治療措施進行調整。

綜上，急性一氧化碳中毒患者血清H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α水平與其GCS、MMSE評分密切相關，可在一定程度上反映病情的嚴重程度，且對患者的預后具有一定的預測價值。