新型生化標(biāo)志物在膿毒癥心肌損傷中的診斷價值研究進展

黃輝權(quán)，黃民建，龍少好

廣西壯族自治區(qū)百色市人民醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科，廣西百色 533000

膿毒癥通常表示患者對真菌、 細菌或者病毒感染的反應(yīng)失衡，進而引發(fā)機體多器官功能障礙，并直接危及生命安全。 而膿毒癥休克患者中出現(xiàn)心肌損傷的概率占25%～50%左右，且心肌損傷成是膿毒癥預(yù)后不良的主要原因， 同時將患者病死率提升至70%，成為危害患者身心安全的主要疾病[1-2]。以往常見的心肌損傷標(biāo)志物有心肌肌鈣蛋白（cTn）以及B型腦鈉肽（BNP）等，雖然能夠?qū)δ摱景Y心肌損傷進行診斷， 但其特異度較低， 因此臨床迫切需要準(zhǔn)確性、敏感性及特異度更高的標(biāo)志物，為后續(xù)臨床治療方案的制訂提供一定指導(dǎo)意義[3]。 近幾年，隨著醫(yī)療水平的進步，新型生化標(biāo)志物被發(fā)現(xiàn)，但其在膿毒癥心肌損傷上的具體機制尚未明確[4]。因此該文對新型生化標(biāo)志物在膿毒癥心肌損傷中的診斷價值進行分析，為早期診斷、及時治療提供參考依據(jù)。

1 新型生化標(biāo)志物

1.1 心型脂肪酸結(jié)合蛋白（H-FABP）

曾在20 世紀70 年代， 哺乳動物脂肪酸結(jié)合蛋白被發(fā)現(xiàn)， 其可促進細胞對脂肪酸的吸收以及細胞中轉(zhuǎn)運，并控制細胞生長、有絲分裂、細胞分化[5]。 由于H-FABP 作為小型胞質(zhì)蛋白，廣泛存在于心肌細胞內(nèi)，一旦心肌細胞受損后，可快速進入血液循環(huán)。目前臨床關(guān)于H-FABP 在急性冠脈綜合征、心功能不全中的報道較多， 隨后臨床將其運用在膿毒癥以及膿毒癥休克患者的死亡風(fēng)險預(yù)測中， 獲得了較高的應(yīng)用價值[6]。有研究選擇嚴重膿毒癥患者作為觀察對象，分別測定其H-FABP 水平，結(jié)果發(fā)現(xiàn)高水平H-FABP 患者并發(fā)心功能障礙的概率更高， 且HFABP 檢查的敏感性為83%、特異度為73%左右，提示H-FABP 可成為預(yù)測膿毒癥發(fā)生心功能障礙的重要指標(biāo)[7]。 另有研究選擇膿毒癥心肌損傷患者進行觀察， 發(fā)現(xiàn)其入院后的H-FABP 水平明顯高出單純膿毒癥患者，證實H-FABP 在判斷膿毒癥心肌損傷上意義重大[8]。

1.2 微小RNAs（miRNAs）

miRNAs 作為內(nèi)源性非編碼小RNA， 其中包含多個核苷酸，廣泛存在于汗液、尿液或者血液內(nèi)，能夠?qū)D(zhuǎn)錄后基因表達發(fā)揮抑制作用， 并促進靶向mRNA 降解，同時利用免疫抑制、炎癥反應(yīng)、免疫細胞分化或者凋亡來控制膿毒癥的發(fā)生發(fā)展[9]。臨床針對膿毒癥患者進行觀察，發(fā)現(xiàn)其miRNA-495 水平降低成為評估膿毒癥心肌功能障礙的風(fēng)險因素之一。另選擇盲腸穿刺結(jié)扎后的膿毒癥大鼠模型， 對其中心功能不全大鼠注入miRNA-495 激動劑后，可顯著改善心功能[10]。 研究報道中，測定膿毒癥患者的miRNA-21-3p 水平，結(jié)果發(fā)現(xiàn)膿毒癥心肌損傷患者的表達水平明顯高出單純膿毒癥患者，同時與N 末端腦鈉肽前體水平呈現(xiàn)正相關(guān)性[11]，因此miRNA-21-3p 成為評估膿毒癥心肌損傷的主要標(biāo)志物。 臨床經(jīng)研究可得，miRNA-23b、miRNA-146a、miRNA-495、miRNA-223 均可促進膿毒癥患者心功能改善，而miRNA-133a、miRNA-495、miRNA-497、miRNA-21-3p、miRNA-155-5p、miRNA-499a-5p、miRNA-133a-3p 均能夠評估膿毒癥患者的心肌受損程度。 由此可見，miRNAs 可成為膿毒癥心肌損傷的生化指標(biāo)之一，也可成為治療心肌損傷的主要方案，但具體機制還需臨床做進一步的探究。

1.3 高遷移率族蛋白1（HMGB-1）與組蛋白

HMGB-1 作為心肌細胞在脂多糖下產(chǎn)生的損傷相關(guān)分子模式，一旦與TLR4 發(fā)生結(jié)合反應(yīng)后，且相關(guān)細胞中活性氧水平增加即可導(dǎo)致心功能障礙，由此看出，HMGB-1 利用TLR4 以及活性氧的作用使得鈣離子從肌漿網(wǎng)中產(chǎn)生， 并引發(fā)肌漿網(wǎng)內(nèi)鈣離子減少，同時顯著降低肌肉收縮力[12]。 動物實驗中，選擇膿毒癥小鼠模型進行觀察，發(fā)現(xiàn)HMGB-1 水平對膿毒癥小鼠心肌細胞凋亡的影響較大， 可成為膿毒癥心肌病上重要的分子標(biāo)志物[13]。

組蛋白和DNA 構(gòu)成的核小體成為真核生物染色質(zhì)的主要部分， 正常情況下核小體在循環(huán)血液上的表達較低，一旦細胞凋亡后，核小體從細胞進入外周血，從而使得血漿內(nèi)組蛋白水平增加。由于膿毒癥患者通常因為感染導(dǎo)致全身器官受損，并促進組蛋白產(chǎn)生，而進入細胞外的組蛋白可造成鈣離子內(nèi)流，使得細胞氧化還原系統(tǒng)異常，導(dǎo)致線粒體功能障礙。另外細胞外組蛋白與Toll 樣受體發(fā)生結(jié)合反應(yīng)后，可促進線粒體膜電位降低，且細胞中腺苷三磷酸水平明顯減少。當(dāng)微生物與病原體在宿主機體中被Toll 樣受體的模式識別， 其在免疫細胞以及心肌細胞等細胞內(nèi)表達，并與脂多糖等病原分子模式相互影響，最終造成核因子κB 激活，并導(dǎo)致促炎因子出現(xiàn)。 隨著臨床不斷深入研究， 發(fā)現(xiàn)組蛋白水平與心肌損傷程度呈現(xiàn)正相關(guān)性， 尤其是組蛋白H4 在評估膿毒癥心肌損傷上的靈敏度及特異性較高，值得推廣。

1.4 妊娠相關(guān)血漿蛋白A（PAPPA）

PAPPA 最早發(fā)現(xiàn)于孕婦血清內(nèi)，通常在妊娠期間，從孕婦胎盤合體滋養(yǎng)層細胞、蛻膜細胞、巨噬細胞、纖維細胞或者內(nèi)皮細胞中產(chǎn)生，成為金屬結(jié)合蛋白酶的鋅脂多肽超家族成員之一[14]。 臨床已有關(guān)于PAPPA 與不穩(wěn)定型動脈粥樣硬化斑塊的報道，可增加胰島素樣生長因子活性， 并促進白介素-1β 以及腫瘤壞死因子-α 在斑塊內(nèi)產(chǎn)生，最終形成動脈粥樣硬化[15]。 隨后臨床研究發(fā)現(xiàn)，膿毒癥患者的PAPPA與BNP 呈現(xiàn)正相關(guān)性[16]。 報道中選擇膿毒癥患者作為觀察對象，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)其中高水平PAPPA 患者的心功能指標(biāo)較低水平PAPPA 患者更低[17]。 但值得注意的是，膿毒癥患者使用胰島素、肝素、腎臟替代治療或者血管損傷等因素均可影響機體PAPPA 水平。

1.5 中性粒細胞明膠酶相關(guān)載脂蛋白（NGAL）

NGAL 作為內(nèi)源性抑菌蛋白，主要從巨噬細胞、中性粒細胞或者腎小管細胞中產(chǎn)生， 其水平主要表示中性粒細胞的活性能力， 且在天然免疫細菌感染上具有重要意義。 臨床曾指出，NGAL 高表達成為評估冠狀動脈預(yù)后不良的重要標(biāo)志[18]，與健康者相比，慢性心力衰竭患者的NGAL 水平更高，因此證實NGAL水平升高即為嚴重心臟功能障礙，經(jīng)尿液檢測NGAL可明顯提升診斷心力衰竭的特異度。 臨床選擇膿毒癥患者進行觀察， 發(fā)現(xiàn)患者NGAL 水平與LVEF 呈現(xiàn)負相關(guān)性，但與cTnI、BNP 呈現(xiàn)正相關(guān)性[19]。 另外與低水平NGAL 患者相比， 高水平NGAL 患者發(fā)生心電圖異常、心肌功能障礙的風(fēng)險更高[20]。

2 膿毒癥3.0 診斷標(biāo)準(zhǔn)及多種生化標(biāo)志物聯(lián)合

曾在1991、2001 年， 美國相關(guān)學(xué)會分別制定了膿毒癥1.0 以及2.0 診斷標(biāo)準(zhǔn)，但其中2.0 的標(biāo)準(zhǔn)要點較多且復(fù)雜， 可操作性較差， 難以在臨床推廣使用，雖然1.0 與2.0 的靈敏度較高，但其特異度較低，極易造成診斷過度現(xiàn)象。 近幾年，膿毒癥3.0 診斷標(biāo)準(zhǔn)被提出， 其將疾病定義為針對感染的宿主反應(yīng)失調(diào)引發(fā)的致命性器官功能障礙， 同時取消嚴重膿毒癥概念，將膿毒癥休克定義成膿毒癥亞型，表示感染造成的循環(huán)衰竭以及細胞代謝異常， 并選擇快速SOFA 評分成為疾病篩查的方式。 目前，大部分膿毒癥心肌損傷的研究過程中， 均是按照膿毒癥1.0 以及2.0 標(biāo)準(zhǔn)判斷，因此隨著3.0 標(biāo)準(zhǔn)的更新，選擇新型生化標(biāo)志物評估膿毒癥心肌損傷成為關(guān)鍵， 必要時還可聯(lián)合多種生化標(biāo)志物進行預(yù)測， 從而有效提升診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性， 為后續(xù)治療方案的制訂及預(yù)后評估提供參考。

由于膿毒癥心肌損傷的發(fā)生機制與Toll 樣受體、細胞因子、鈣通道異常、病原相關(guān)分子模式、線粒體功能障礙、損傷相關(guān)分子等存在一定關(guān)聯(lián)，經(jīng)單一生化標(biāo)志物診斷的效果較為局限，因此臨床可選擇多種生化標(biāo)志物進行聯(lián)合檢查，進一步提升診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性及特異度[21]。臨床報道中選擇cTnI、miRNA-497、肌酸激酶聯(lián)合診斷膿毒癥心肌損傷患者，發(fā)現(xiàn)其AUC較單一標(biāo)志物更高[22]。 但目前臨床關(guān)于多種標(biāo)志物聯(lián)合診斷的報道較少，還需要臨床作進一步探究。

3 討論

綜上所述， 膿毒癥心肌損傷作為危害人們身心健康以及生存質(zhì)量的常見病， 若未能夠早期診斷并及時提供有效治療，隨著疾病持續(xù)加重，可危及生命安全。 以往臨床多選擇常規(guī)心肌損傷標(biāo)志物進行診斷，但其特異度較低，可能造成誤診漏診現(xiàn)象，甚至耽誤最佳治療時機。隨后新型生化標(biāo)志物被發(fā)現(xiàn)，其中 包含H-FABP、miRNAs、HMGB-1、PAPPA、NGAL等，均可成為判斷膿毒癥合并心肌損傷的重要指標(biāo)，必要時還可聯(lián)合使用， 進一步提升診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性，為后續(xù)治療方案的制訂提供一定指導(dǎo)意義。