肠道屏障功能障碍：治疗急性Stanford A型主动脉夹层全身炎性反应的新靶点*

阳　毅，蒙　炜

1.四川大学华西临床医学院(成都　610041)；2.四川大学华西医院 心脏大血管外科(成都　610041)

肠道屏障功能障碍：治疗急性Stanford A型主动脉夹层全身炎性反应的新靶点*

阳毅1，蒙炜2△

1.四川大学华西临床医学院(成都610041)；2.四川大学华西医院 心脏大血管外科(成都610041)

【摘要】目的探讨急性Stanford A型主动脉夹层(ATAAD)患者中是否存在肠道屏障功能障碍，并分析其损伤程度与炎症水平之间的相关性。方法选取2013年8月至2014年8月于四川大学华西医院就诊的75例ATAAD患者及门诊体检中心的50例健康人的血清标本进行前瞻性分析。通过比色法测定血清中二胺氧化酶(DAO)、乳酸脱氢酶(LDH)的活性；利用酶联免疫吸附法及免疫比浊法分别测定白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)及C反应蛋白(CRP)的表达水平；通过Pearson分析DAO与TNF-α、IL-6和CRP之间的相关程度。结果ATAAD组DAO、LDH、IL-6、TNF-α及CRP的表达水平明显高于对照组(P<0.05)。DAO的活性与IL-6(r=0.682，P<0.001)、TNF-α(r=0.696，P<0.001)及CRP(r=0.519，P<0.001)表达水平存在明显正相关性。此外，DAO的活性与氧合指数(OI)存在负相关性(r=-0.397，P<0.001)。结论血清DAO活性升高可反映肠道屏障功能障碍，其可能是ATAAD患者合并全身性炎症反应的重要机制。

【关键词】急性Stanford A型主动脉夹层；肠道屏障功能障碍；二胺氧化酶；白细胞介素-6；C反应蛋白；肿瘤坏死因子-α

急性主动脉夹层是心脏外科死亡率极高的危急重症[1-3]。报道[4]显示，急性Stanford A型主动脉夹层(acute type A aortic dissection,ATAAD)在急性起病后，未经治疗的情况下，死亡率在24 h内可达35%，在48 h内可高达68%。近年来的临床和基础研究[5-8]都揭示，炎症反应参与了主动脉夹层的发病过程，也证明了血清中炎症因子浓度的增加与患者不良预后之间的密切关系。尽管有大量证据[7,9-10]显示，炎症参与了急性主动脉综合征的发生，但目前并无文献明确揭示主动脉夹层引起全身性炎症反应综合征(SIRS)的具体机制。

肠道上皮细胞的正常屏障功能在允许营养物质和电解质通过的同时，限制着肠腔细菌及致病因子如内毒素等通过，肠道屏障功能障碍则可以导致过量的革兰氏阴性菌易位进入肠壁和微循环，进而引起SIRS，导致成人呼吸窘迫综合征、多器官功能衰竭甚至死亡[11-12]。二胺氧化酶(diamine oxidase,DAO)主要存在于肠道黏膜中，在肠黏膜损伤的早期阶段，血清DAO活性即可升高。现有研究[13-14]证明，血清中DAO活性升高是肠道防御功能障碍的一个重要标志。本团队之前的研究[8]显示，在急性主动脉夹层的动物模型中，存在肠道通透性的增加并伴发内毒素血症；但在ATAAD患者中，肠道屏障功能障碍是否参与了炎症反应的进程仍然未知。本研究旨在探索ATAAD患者体内血清DAO活性的变化，并且分析其与ATAAD进程中SIRS的关系。

1资料及方法

1.1临床资料

本研究是一个单中心、前瞻性、观察性的研究。选取2013年8月至2014年8月于四川大学华西医院就诊的ATAAD患者为研究对象，纳入标准：所有诊断为ATAAD的急性期患者。排除标准：存在肾功能不全、自身免疫性疾病病史、全身性炎症性疾病病史、胃肠道疾病病史、肝肿瘤病史、肺或肾脏疾病病史的患者。最终纳入本研究的患者共75例(ATAAD组)。所有患者根据典型的临床症状、超声心动图及夹层动脉瘤增强CT诊断为Stanford A型主动脉夹层。夹层的急性期被定义为从出现临床症状开始14 d以内[1]。同时，从门诊体检中心选取50例健康成人志愿者作为对照组。对照组纳入标准：在门诊体检中心就诊的所有成人。排除标准：合并有肿瘤、自身免疫性疾病或炎症性疾病、既往有慢性疾病致器官功能不全者。

1.2血清DAO活性和炎症标记物浓度的测定方法

在所有患者空腹状态下，采取静脉血液标本，在4 ℃、1 000 r/min，离心半径12.3 cm情况下，离心15 min，取得血清标本，并于-80 ℃存储以待检测。DAO活性用分光光度法测定(Sigma-Aldrich,Louis,Missouri)。血清白细胞介素-6(IL-6)及肿瘤坏死因子α(TNF-α)依照说明书使用酶联免疫吸附法进行测定(R&D Systems,Minneapolis,Minnesota)。血清C反应蛋白(CRP)使用免疫比浊法进行测定(Beck-man Assay 360; Beckman,Brea,California)。

1.3统计学方法

2结果

2.1一般资料比较

ATAAD组患者病程为:1～2 d 6人，3～4 d 13人， 5～6 d 19人，7～8 d 15人，9～10 d 7人，11～12 d 10人，13～14 d 5人。除OI及血清乳酸脱氢酶(LDH)外，ATAAD组和对照组年龄、性别以及其他临床变量差异无统计学意义(P>0.05)(表1)。

表1　ATAAD组与对照组的基线资料比较

2.2血清DAO活性和炎症标记物浓度

在ATAAD组中，血清DAO活性相比对照组明显升高(P<0.001)。在ATAAD组和对照组中，血清IL-6浓度比较，差异有统计学意义(P<0.001)。相比对照组，ATAAD组TNF-α浓度和CRP浓度均出现明显升高(P<0.001)(表2，图1)。

表2　ATAAD组与对照组血清DAO活性和炎症标记物浓度比较

2.3DAO活性与炎症标记物及OI的关系

在ATAAD患者中，DAO活性与多种炎症标记物浓度水平存在明显正相关性，包括IL-6(r=0.668，P<0.001)、TNF-α(r=0.616，P<0.001)以及CRP(r=0.506，P<0.001)。此外，DAO活性与OI呈负相关性(r=-0.358，P=0.002)。而LDH活性与炎症标记物IL-6(r=-0.160，P=0.450)、TNF-α(r=0.110，P=0.720)及CRP(P=-0.090，P=0.480)则并未表现出明显相关性(图2)。

图1ATAAD组与对照组DAO活性比较

图2DAO活性与炎症标记物及OI的相关性

注：A. DAO与IL-6的相关性(r=0.668,P<0.001)；B.DAO与TNF-α的相关性(r=0.616,P<0.001);C.DAO与CRP的相关性(r=0.506,P<0.001);D.DAO与OI的相关性(r=-0.358,P=0.002)

3讨论

本研究显示，在ATAAD患者中，体内血清DAO活性明显升高。在急性主动脉夹层患者中，反映肠道屏障功能障碍的DAO活性升高与包括IL-6、 TNF-α及CRP在内的血清炎症标记物的浓度水平呈现明显正相关性，同时，进一步揭示了DAO活性和OI的关系。这一发现可表明，肠道屏障功能障碍在ATAAD患者SIRS和肺损伤的发展中，可能起着重要作用。IL-6、TNF-α以及CRP是常见的炎性细胞因子，它们在主动脉夹层中的过度表达已经多次被证明[5-8]。其中，CRP是在包括主动脉夹层在内的多种情况下的炎症反应中，都会升高的非特异性急性期蛋白。更重要的是，血清CRP的水平可能反映了撕裂的主动脉壁炎症反应的剧烈程度，并且，CRP的水平与ATAAD患者的不良预后密切相关[6,15]。本研究结果表明，ATAAD患者中血清IL-6、 TNF-α及CRP水平明显升高，炎性过程参与了ATAAD的疾病进展。但是，在主动脉夹层中炎性反应的发病机理仍存在着未明之处。

通常认为在主动脉夹层发生后，主动脉中膜暴露在血液中，从而引发炎症级联反应，并导致SIRS。然而，血清中炎症标记物的水平与发病后经过的时间及假腔大小的动态变化并未表现出很好的相关性[16]，这说明在ATAAD发病后，可能有其他机制参与了炎性反应的发展。本研究观察到，LDH和DAO的活性在ATAAD患者中都明显增加。LDH和DAO活性的增加，通常认为是与肠道上皮细胞及黏膜的损伤有关[13-14,17]。但是，LDH被证明是一种多种情况下组织损伤的标记物，其活性增高的特异性很低，只有处于最佳临界值的同工酶LDH-2的活性比总LDH活性能更精确地检验肠道损伤[17]。与之相反，在人体内，95%的DAO存在于小肠绒毛上[18]，仅有一小部分起源于胎盘、胸腺及肾脏[19]。由于本研究并没有纳入妊娠、有胸腺疾病和存在肾功能不全的患者，有理由相信，血清DAO活性水平是一个能够反映研究对象肠道屏障功能损伤的可靠指标。因此，在本研究中，DAO和炎症标记物水平之间的密切关系清楚地表明，肠道屏障功能损伤参与了ATAAD所导致的SIRS发生。

本团队在之前的ATAAD犬模型的动物实验[8]中，观察到明显的肠道黏膜上皮损伤，并且揭示了其与内毒素血症以及随后的炎性反应的关系。在本研究中，进一步确定了在人类患者中，肠道屏障损伤与ATAAD相关炎性反应的联系。更重要的是，确定了血清DAO水平与OI之间的相关性，这意味着肠道屏障功能损伤参与了急性主动脉夹层病程中SIRS的形成以及终末器官的损伤过程。这些资料表明，肠道屏障功能的损伤程度与SIRS的严重性相关，并且患者肠道屏障功能损伤越重，其发生并发症、器官衰竭以及夹层致命性的风险也越高。

本研究有许多局限不足之处。首先，由于缺乏单个夹层患者整个夹层进展过程中，连续在不同时期采集的血液标本，难以充分阐明肠道屏障功能的动态变化情况，以及其在ATAAD中炎性反应发展过程中的机械性作用。其次，尽管血清DAO水平上升被认为是反映肠道上皮通透性增加的标记物，仍没有足够的证据表明肠道黏膜完整性受到破坏(缺乏组织学检查)和肠腔细菌的毒素向全身播散。最后，本研究是基于较小样本的人血液标本在体外分析来进行的，因此，不能排除如药物(他汀类、β受体阻滞剂等)与血清标记物水平的相互作用等干扰因素，可能对结果造成影响。

综上所述，本研究强调了肠道屏障功能障碍在ATAAD患者SIRS的形成过程中的重要作用，以及与终末器官损伤的相关性。保护正常的肠道屏障功能可能会是以后ATAAD治疗的新靶点。

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Intestinal Barrier Dysfunction: A Novel Therapeutic Target for Inflammatory Response in Acute Stanford Type A Aortic Dissection

YangYi1,MengWei2△.

1.WestChinaSchoolofMedicine,SichuanUniversity,Chengdu610041,China; 2.DepartmentofCardiacandGreatVascularSurgery,WestChinaHospital,SichuanUniversity,Chengdu610041,China

【Abstract】ObjectiveTo investigate whether intestinal barrier dysfunction occurs in patients with acute Stanford type A aortic dissection (ATAAD), and to determine the potential relationship between its degree of injury and levels of inflammation.MethodsSerum samples from a total of 75 patients with ATAAD and 50 healthy volunteers were prospectively collected and analyzed. Colorimetric assay was used to measure the serum levels of diamine oxidase (DAO), lactate dehydrogenase(LDH), and enzyme linked immunosorbent assay(ELISA) and immuno-turbidimetric assay were used to measure interleukin-6, tumor necrosis factor-α(TNF-α) and C-reactive protein(CRP). Degree of correlation between DAO and TNF-α, IL-6 and CRP were analyzed via pearson. Results Serum levels of DAO, LDH, IL-6, TNF-α and CRP in patients with ATAAD were significantly higher than those in healthy controls(P<0.05). A significantly positive correlation between DAO activity and interleukin-6 (r=0.682，P<0.001), tumor necrosis factor-α (r=0.696, P<0.001), and C-reactive protein (r=0.519, P<0.001) was observed. Moreover, the activity of DAO correlated negatively with oxygenation index(OI) (r=-0.397, P<0.001). ConclusionIntestinal barrier dysfunction, reflected by an increased level of serum DAO, may play an important role in the development of systemic inflammatory responses in patients with ATAAD.

【Key words】Acute stanford type A aortic dissection; Intestinal barrier dysfunction; Diamine oxidase; Interleukin-6; C-reactive protein; Tumor necrosis factor-α

doi:10.3969/j.issn.1674-2257.2016.01.001

*基金项目：国家自然青年科学基金资助项目(No:81300155)；国家自然科学基金资助项目(No:81370413)；国家自然科学基金资助项目(No:81170288)；国家自然科学基金资助项目(No:81470481)

通信作者：△蒙炜，E-mail：929831722@qq.com

【中图分类号】R654.3

【文献标志码】A

网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/51.1705.R.20160221.2021.036.html

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