膿毒癥并發急性腎損傷患者血清MMP-13、VASH-1水平與預后相關性

管光輝，浦秦華，錢何布

膿毒癥是由各種創傷、感染導致的炎癥反應綜合征，嚴重者伴隨器官功能障礙或循環障礙，癥狀為發熱、寒戰、氣促、低體溫等［1］。全球每年約有1 800萬膿毒癥新發病例，且病死率較高［2］。急性腎損傷（acute kidney injury，AKI）是膿毒癥的嚴重并發癥，臨床上主要表現為少尿、無尿、嘔吐、無力、下肢浮腫等癥狀［3-4］。膿毒癥一旦并發AKI將增加死亡風險，同時增加慢性腎臟病的發病率，且患者預后較差［5］。因此，分析影響膿毒癥并發AKI 患者預后的因素并對患者預后進行預測對改善患者預后具有積極意義。研究發現，作為基質金屬蛋白酶（MMP）家族成員之一的MMP-13可調控慢性腎功能衰竭的病情進展［6］。血管生成抑制蛋白-1（VASH-1）由內皮細胞合成，在糖尿病腎病患者血清中呈高表達，VASH-1水平可反映腎功能損傷程度［7］。然而，目前MMP-13和VASH-1是否可影響膿毒癥并發AKI患者病情尚未可知。本研究旨在分析血清MMP-13 和VASH-1水平對膿毒癥并發AKI 患者預后的預測價值，為改善膿毒癥并發AKI患者的預后提供一定幫助。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取蘇州大學附屬蘇州九院2020年8月—2023 年2 月收治的120 例膿毒癥并發AKI 患者（AKI 組）和117例單純膿毒癥患者（非AKI組）為研究對象。其中AKI組男72例，女48例，年齡44～76歲，平均（63.98±8.61）歲；非AKI組男65例，女52例，年齡43～77歲，平均（64.37±8.24）歲。納入標準：（1）膿毒癥組患者均符合《中國膿毒癥/膿毒性休克急診治療指南（2018）》中的診斷標準［8］，AKI組患者符合改善全球腎臟病預后組織（KDIGO）發布的AKI的診斷標準［9］。（2）年齡＞18 歲，發病至入院時間＜24 h。（3）住院時間＞48 h。（4）臨床資料完整。排除標準：（1）依從性差，不肯配合治療者。（2）伴有自身免疫系統疾病者。（3）伴有惡性血液疾病者。（4）處于妊娠或哺乳期者。（5）既往有慢性腎臟疾病史者。（6）近2個月進行過外科手術者。（7）既往有腎臟移植史者。另選取同期136例體檢健康者為對照組，其中男79例，女57例，年齡42～75歲，平均（63.28±8.09）歲。3組性別（χ2=0.483）、年齡（F=0.564）比較差異均無統計學意義（均P＞0.05）；本研究經蘇州大學附屬蘇州九院倫理委員會批準［批準編號：2020LC（倫審）51號］，受試者均簽署知情同意書。

1.2 資料收集和腎功能檢測 收集各組性別、年齡、體質量指數（BMI）、高血壓、糖尿病史，血管活性藥物使用情況，并進行急性生理學和慢性健康狀況評分系統Ⅱ（APACHE Ⅱ）評分和序貫器官衰竭評分（SOFA），二者得分越高表示患者狀況越差。采集非AKI組和AKI組患者入院后次日清晨、對照組體檢時空腹靜脈血8 mL，離心分離血清保存于-70 ℃。取部分血清樣本，全自動生化分析儀檢測血清中血肌酐（Scr）和尿素氮（BUN）水平。

1.3 血清MMP-13 和VASH-1 水平檢測 取凍存的部分血清樣本，解凍后采用酶聯免疫吸附試驗（ELISA）檢測血清MMP-13 和VASH-1 水平，血清MMP-13 ELISA 試劑盒（批號：QY-SZ0070）購自上海喬羽生物科技有限公司，血清VASH-1 ELISA試劑盒（批號：BLL-hlk2827）購自上海佰利萊生物科技有限公司，嚴格按照試劑盒說明書操作。

1.4 預后觀察及分組 觀察AKI 組患者自入院起28 d 內的生存情況，將患者分為生存組83例和死亡組37例。

1.5 統計學方法 采用SPSS 25.0軟件進行數據分析。計數資料以例（%）表示，組間比較行χ2檢驗；計量資料以均數±標準差（±s）表示，2組間比較行t檢驗，多組間比較采用單因素方差分析，組間多重比較采用SNK-q檢驗；Pearson 法分析膿毒癥并發AKI 患者血清MMP-13 和VASH-1 水平的相關性；Logistic 回歸分析影響膿毒癥并發AKI 患者入院后28 d 內死亡的因素；受試者工作特征（ROC）曲線分析血清MMP-13和VASH-1 對膿毒癥并發AKI 患者入院28 d 內死亡的預測價值，曲線下面積（AUC）比較行Z檢驗。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 各組基本資料和腎功能比較 3組BMI比較差異無統計學意義。非AKI 組和AKI 組高血壓史、糖尿病史和血管活性藥物使用情況差異無統計學意義；與非AKI組比較，AKI組APACHE Ⅱ評分、SOFA顯著升高（P＜0.05）；與對照組和非AKI組比較，AKI組血清Scr、BUN水平顯著升高（P＜0.05）。見表1。

Tab.1 Comparison of basic data and renal function between the three groups表1 各組基本資料和腎功能比較

2.2 各組血清MMP-13和VASH-1水平比較 與對照組比較，非AKI組、AKI組血清MMP-13和VASH-1水平依次升高（P＜0.05）。見表2。

Tab.2 Comparison of serum MMP-13 and VASH-1 levels between the three groups表2 對照組、非AKI組、AKI組血清MMP-13和VASH-1水平比較（ng/L，±s）

Tab.2 Comparison of serum MMP-13 and VASH-1 levels between the three groups表2 對照組、非AKI組、AKI組血清MMP-13和VASH-1水平比較（ng/L，±s）

＊＊P＜0.01；a與對照組比較，b與非AKI組比較，P＜0.05。

組別對照組非AKI組AKI組F n 136 117 120 MMP-13 22.58±3.69 63.46±7.81a 94.76±12.22ab 2 330.340＊＊VASH-1 307.39±45.27 364.42±51.63a 485.76±69.98ab 330.060＊＊

2.3 膿毒癥并發AKI患者血清MMP-13和VASH-1水平的相關性 膿毒癥并發AKI 患者血清MMP-13和VASH-1水平呈正相關（r=0.650，P＜0.01）。

2.4 膿毒癥并發AKI 不同預后患者基本資料和腎功能比較 生存組和死亡組性別、年齡、BMI、高血壓史比例、糖尿病史比例、血管活性藥物使用情況差異無統計學意義（P＞0.05）；與生存組比較，死亡組APACHE Ⅱ評分、SOFA、血清Scr、BUN 水平顯著升高（P＜0.01）。見表3。

Tab.3 Comparison of basic data and renal function of patients with different prognosis in AKI group表3 AKI組不同預后患者基本資料和腎功能比較

2.5 AKI 組不同預后患者血清MMP-13 和VASH-1水平比較 與生存組比較，死亡組血清MMP-13 和VASH-1水平顯著升高（P＜0.01）。見表4。

Tab.4 Comparison of serum MMP-13 and VASH-1 levels in patients with different prognosis in AKI group表4 AKI組不同預后患者血清MMP-13和VASH-1水平比較（ng/L，±s）

＊＊P＜0.01。

組別生存組死亡組t n 83 37 MMP-13 81.78±10.24 123.88±16.66 16.968＊＊VASH-1 437.61±63.81 593.77±83.82 11.202＊＊

2.6 影響膿毒癥并發AKI 患者入院后28 d 內死亡的多因素分析 以膿毒癥并發AKI患者入院后28 d內是否死亡為因變量（否=0，是=1），APACHE Ⅱ評分、血清MMP-13、VASH-1 為自變量，行Logistic 回歸分析，結果發現APACHE Ⅱ評分、血清MMP-13、VASH-1水平升高是膿毒癥并發AKI患者入院后28d內死亡的獨立危險因素（P＜0.05），見表5。

Tab.5 Multivariate analysis of influencing death within 28 days after admission in patients with sepsis complicated with AKI表5 影響膿毒癥并發AKI患者入院后28 d內死亡的多因素分析

2.7 血清MMP-13和VASH-1對膿毒癥并發AKI患者入院后28 d 內死亡的預測價值 血清MMP-13、VASH-1、二者聯合預測膿毒癥并發AKI患者入院后28 d內死亡的AUC分別為0.810、0.837、0.903。二者聯合預測的AUC 大于血清MMP-13、VASH-1 單獨預測（Z=分別為2.132、2.094，P＜0.05），見圖1、表6。

Fig.1 ROC curve of serum MMP-13 and VASH-1 predicting death within 28 days after admission in patients with sepsis complicated with AKI圖1 血清MMP-13和VASH-1預測膿毒癥并發AKI患者入院后28 d內死亡的ROC曲線

Tab.6 Predictive value of serum MMP-13 and VASH-1 for death within 28 days after admission in patients with sepsis complicated with AKI表6 血清MMP-13和VASH-1對膿毒癥并發AKI患者入院后28 d內死亡的預測價值

3 討論

膿毒癥引起的AKI 約占AKI 的50%，且與其他因素導致的AKI相比，膿毒癥導致的AKI更為嚴重，致死率更高［10］。膿毒癥并發AKI的病理機制較為復雜，目前認為主要涉及炎癥、氧化應激、微循環障礙、代謝、內皮損傷等［11］。因此，尋找與膿毒癥并發AKI病理機制相關的血清指標并對患者預后作出預測具有重要意義。

MMPs 是一類依賴鋅離子等金屬離子發揮作用的蛋白水解酶，目前有MMP-1—MMP-28這28個成員［12］。MMP-13是一種膠原酶，又名膠原酶-3，能夠降解天然膠原，人MMP-13 基因位于染色體11q22［13］。上皮間質轉化是引起腎纖維化的關鍵。譚悅琪［14］研究發現，MMP-13 與上皮間質轉化過程有關，抑制MMP-13表達后，腎纖維化得到改善。本研究結果顯示，膿毒癥患者血清MMP-13 水平高于健康人群，且膿毒癥并發AKI 患者血清MMP-13 水平高于未并發AKI 的患者，此外入院后28 d 內發生死亡的膿毒癥并發AKI患者血清MMP-13水平高于存活患者，推測MMP-13可能與膿毒癥AKI的發生、進展、預后有關，但具體機制尚不清楚。結合既往研究［14］分析，MMP-13 可能是從多方面影響膿毒癥并發AKI 的進展。石節麗等［15］研究發現，血清MMP-13 可作為診斷妊娠期糖尿病腎病的分子標志物。本研究中血清MMP-13水平是膿毒癥并發AKI患者入院后28 d 內死亡的獨立影響因素，其單獨預測膿毒癥并發AKI 患者入院后28 d 內死亡的AUC 為0.810，截斷值為102.16 ng/L，表明血清MMP-13水平對膿毒癥并發AKI患者預后具有一定的預測價值。

VASH 是唯一來源于內皮細胞的抑制血管生成的蛋白，目前有VASH-1和VASH-2兩個成員，人類VASH-1 基因位于染色體14q24.3［16］。李雯翀等［17］研究表明，血清VASH-1 在糖尿病腎病患者中的表達水平高于單純糖尿病患者及健康人，且對早期糖尿病腎病具有一定診斷價值，分析是由于糖尿病腎病伴隨大量新生血管生成，而VASH-1 作為血管生成調節劑可能在其中發揮重要調節作用。曹冰等［18］發現，狼瘡腎炎患者血清VASH-1較健康人升高，且病情及腎損傷越嚴重，血清VASH-1 水平越高。本研究結果顯示，膿毒癥患者血清VASH-1 水平高于健康人群，且膿毒癥并發AKI 患者血清VASH-1 水平高于未并發AKI 的患者，此外入院后28 d 內發生死亡的膿毒癥并發AKI患者血清VASH-1水平高于存活患者，提示VASH-1 可能與膿毒癥AKI 的發生發展及預后有關，對膿毒癥并發AKI 患者預后具有一定的預測效能，具體機制有待深入研究。

本研究中膿毒癥并發AKI患者血清MMP-13和VASH-1 水平呈正相關，且二者聯合對膿毒癥并發AKI患者入院后28 d內死亡的預測效能優于各自單獨預測，提示MMP-13 和VASH-1 可能存在相互作用，共同影響膿毒癥并發AKI患者預后，臨床上可及時監測其血清水平，制定措施，以改善預后。

綜上所述，膿毒癥并發AKI 患者血清MMP-13和VASH-1 表達升高，二者可影響膿毒癥并發AKI患者預后，對入院后28 d 內死亡有較高預測價值。但本研究存在不足之處，MMP-13 和VASH-1 影響膿毒癥并發AKI發生發展及其預后的具體機制尚未探討，且本研究為小樣本研究，所得結論需大樣本量進一步驗證。