急性胰腺炎患者血清ACE与ACE2的动态变化及其临床意义

裴茂炜，胡铭荣，郑克，朱思琪，张春杰，王国良，谢达飞

（1.浙江医院 普外科，浙江 杭州 310000；2.杭州师范大学附属医院 普外科，浙江 杭州 310015）

循环肾素-血管紧张素系统（renin-angiotensin system，RAS）主要起调节血压，维持水、电解质平衡的作用。近来研究发现，RAS不仅存在于循环系统中，也存在于胰腺组织中，在调节胰腺导管细胞和腺泡的分泌中扮演了重要角色；RAS的激活与急性胰腺炎（acute pancreatitis，AP）的发生密切相关，且其对胰腺血管功能具有重要的调节作用[1]。随着对RAS研究的不断深入，发现其不仅存在由血管紧张素转换酶（angiotensin-converting enzyme，ACE）、血管紧张素II（angiotensin II，Ang II）及其受体（angiotensin II receptor type 1，AT1R）构成的经典轴，还存在由血管紧张素转换酶2（angiotensin-converting enzyme 2，ACE2）、血管紧张素（1-7）[Angiotensin（1-7），Ang（1-7）]及其受体Mas构成的新轴[2]。ACE是ACE-Ang IIAT1经典轴的关键酶，能将无活性的Ang I转化为具有强缩血管效应的Ang II。Ang II与胰腺局部AT1R结合，使胰腺微血管痉挛，进一步加重微循环障碍[3-4]，造成AP病情加重。有关AP与RAS的研究，既往多集中在ACE、Ang II、AT1组成的经典轴上[5-6]，但对RAS新轴在AP病变中的作用不完全清楚，有研究认为新轴能通过细胞内信号传导通路拮抗Ang II的作用[7-10]，具有舒张血管、抗炎、保护血管内皮细胞等作用[11-12]，但多局限于胰腺局部病变的实验研究[7，13-14]。目前关于ACE2-Ang（1-7）-Mas新轴与AP的关系以及新轴与经典轴在AP整个病程中的具体作用，仍不清楚。由于ACE和ACE2分别是两条轴中最关键的效应酶，为此，本研究拟对AP患者血清ACE、ACE2水平进行动态观察分析，探讨RAS与AP在疾病发生发展中的相互关系及其临床意义。

1 资料和方法

1.1 研究对象及临床分组

本研究经医院医学伦理委员会审核通过。选取2015年9月至2018年11月因AP就诊于杭州师范大学附属医院的60例患者为研究对象，就诊时间均为首次发病24 h之内，诊断标准参考2013版《中国急性胰腺炎诊治指南》[15]。根据该指南将研究对象分为两组：轻度急性胰腺炎组（mild acute pancreatitis，MAP，n=45）和中重度急性胰腺炎组[moderately and severe acute pancreatitis，（M）SAP，n=15]。另外，选取同期健康体检的志愿者作为对照组（n=10）。

1.2 纳入和排除标准

纳入标准：就诊时间均为首次发病24 h之内且符合以下3项特征中的2项：（1）与AP相符合的腹痛；（2）血清淀粉酶和（或）脂肪酶活性至少高于正常上限值3倍；（3）腹部影像学检查符合AP影像学改变。

排除标准：入院时具有以下1项或1项以上条件者均排除：（1）既往有心血管疾病史（包括冠状动脉粥样硬化性心脏病、高血压病、心衰、心律失常、心肌病等）；（2）既往有肾脏病史（包括肾功能不全、急慢性肾炎、肾病综合症、肾移植史等）；（3）既往有慢性消化系统疾病史（包括慢性肝炎、肝纤维化、十二指肠溃疡、胃肠道肿瘤、克罗恩病、溃疡性结肠炎等）；（4）既往有肺动脉高压及肺纤维化病史以及急慢性呼吸窘迫综合征史；（5）既往有脑血管病史；（6）既往有糖尿病史；（7）妊娠。

1.3 观察指标、血标本的采集及检测方法

1.3.1 观察指标：收集入组研究者的一般资料，包括既往史、年龄、性别、起病时间、临床治愈时间并统计各组死亡率。采集入院时增强CT检查结果并进行改良的CT严重指数评分（modified CT severity index，MCTSI）[15]。MCTSI评分由表1所示中3方面相加得到，评分≥4分可诊断为MSAP或SAP。采集病程第1天（即入院时）、第3天，第7天的外周静脉血及动脉血，分别检测血清ACE（pg/mL）、ACE2（pg/mL）水平、血常规、生化及血气，同时记录体温、平均动脉压、心率、呼吸频率，并结合动脉血气、生化、血常规等指标，对病程中第1、3、7天患者病情进行APACHE-II评分，≥8分者预后不良。

表1 MCTSI评分[15]

1.3.2 血标本采集方法：采集血标本时所有患者呈卧位状态，采集病程第1天（即入院时）及第3天、第7天早上8：00右侧贵要静脉血10 mL即刻行血常规、生化检测，同时采取同侧桡动脉血即刻行血气分析；另留取静脉血5 mL，室温静置1.5 h后，3 000 r/min离心15 min后留取上层血清存储于-80 ℃冰箱备用行ACE、ACE2检测。

1.3.3 血标本检测方法：血清ACE、ACE2水平测定采用ELISA法。试剂盒购自BLUE GENE公司，ACE样品编号：E01A0498，ACE2样品编号：E01A0499；酶标仪为美国伯乐公司，型号为：伯乐680。生化检测采用生化自动分析仪（贝克曼库尔特公司生产，型号为：OLYMPUS AU5831）。血气分析采用血气分析仪（丹麦雷度公司生产，型号为：ABL800）。

1.4 治疗

所有AP患者的治疗均参照2013年《中国急性胰腺炎诊治指南》[15]意见进行规范化治疗。所有AP患者入院后给予心电监护，治疗措施包括：禁食、胃肠减压、静脉应用生长抑素和预防性使用抗生素，同时根据患者具体情况适量补液及营养支持治疗。其中（M）SAP组有4例，MAP组有10例在住院期间行内镜下逆行胰胆管造影、乳头括约肌切开取石、鼻胆管引流术。

1.5 统计学分析

所有数据均应用SPSS24.0统计软件包进行统计分析，计量资料以（±s）表示，采用t检验法对两组进行统计分析；计数资料采用χ2检验。多组间计量资料采用方差分析，多重比较采用最小显著差（LSD）检验法。用Person方法做线性相关性分析。P＜0.05认为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 三组一般临床特征比较

三组研究对象年龄、病因、诱因、性别、发病时间、MCTSI评分、临床治愈时间、死亡率临床特征比较如下：（M）SAP组MCTSI评分高于MAP组，（M）SAP组临床治愈时间长于MAP组，两组间差异有统计学意义（P＜0.01）。详见表2。

表2 三组一般临床特征比较

2.2 三组血清ACE、ACE2、ACE2/ACE水平及APACHE II评分比较

与对照组相比，AP组ACE、ACE2表达均增加，ACE2/ACE均降低。MAP组患者随APACHEII评分下降，ACE、ACE2、ACE2/ACE表达逐渐升高，但差异无统计学意义（P＞0.05）。（M）SAP组患者随APACHE II评分下降，ACE表达逐渐下降（P＜0.05）；ACE2表达无明显变化（P=0.750）；ACE2/ACE逐渐升高（P＜0.001）。详见表3。

表3 三组各时间点ACE、ACE2、ACE/ACE2情况

随着病程发展，MAP组和（M）SAP组患者APACHE II评分呈下降趋势，但（M）SAP组患者评分始终高于MAP组[（M）SAP组：12.00±1.86，10.00±2.13，7.60±3.36；MAP组：4.56±1.78，3.27±1.59，2.04±1.90；均P＜0.05]，详见图1。

图1 MAP和（M）SAP组各时间点APACHE II评分情况

2.3 相关性分析

为了研究急性胰腺炎患者RAS成分ACE、ACE2、ACE2/ACE与APACHE II评分是否存在线性趋势，对ACE2、ACE及ACE2/ACE分别与APACHE II评分变量作散点图，发现ACE2与APACHE II评分无线性相关关系（见图2），ACE、ACE2/ACE分别与APACHE II评分两个变量之间存在线性趋势（见图3，图4）。

图2 AP患者RAS成分ACE2与APACHE II评分趋势

图3 AP患者RAS成分ACE与APACHE II评分趋势

图4 AP患者ACE/ACE2与APACHE II评分趋势

进一步行Pearson相关性分析可知，ACE与APACHE II评分两个变量之间存在正相关（r=0.543，P＜0.01）；ACE2/ACE与APACHE II评分两个变量之间存在负相关（r=-0.297，P＜0.01）。

2.4 ACE、ACE2及ACE2/ACE用于判断病情的ROC曲线

ACE用于判断病情的ROC曲线下面积为0.229，判断的敏感性为51.1%，特异性为70.0%；ACE2用于判断病情的ROC曲线下面积为0.486，判断的敏感性为33.3%，特异性为86.7%；ACE2/ACE用于判断病情的ROC曲线下面积为0.782，判断的敏感性为84.4%，特异性为63.7%，详见图5。

图5 ACE、ACE2及ACE/ACE2用于判断AP病情的ROC曲线

3 讨论

AP是临床上最常见的急腹症之一，其确切的发病机制尚不清楚，治疗上主要采取对症支持治疗。近年来研究发现由ACE-Ang II-AT1经典轴和ACE2-Ang（1-7）-Mas新轴构成的RAS在胰腺组织中发挥了重要调节作用，但是这些研究仅局限于实验阶段，且只从单一一条轴的角度来探索RAS在急性胰腺炎中的作用。本研究对急性胰腺炎患者血清ACE、ACE2进行动态观察，发现急性胰腺炎患者血清ACE、ACE2表达均增加，随病情好转，MAP组患者血清ACE、ACE2、ACE2/ACE表达呈升高趋势；而（M）SAP组患者ACE表达逐渐下降，ACE2表达无明显变化，ACE2/ACE逐渐升高。

我们的研究结果与Wang等[16]一致，其用雨蛙素刺激胰腺细胞AR42J，发现ACE2和Mas受体基因及蛋白表达显著增加；进一步用Ang（1-7）处理后AR42J细胞抗炎因子IL-10升高，促炎因子IL-6、IL-8下降，胰腺细胞损伤减轻；用Mas受体拮抗剂A779处理后AR42J细胞培养IL-6、IL-8水平显著升高。另有研究报道[6，17-18]，肾素抑制剂、ACE抑制剂、AT受体抑制剂具有稳定胰腺微循环，抑制炎症反应作用。此外，Liu R等[14]基因实验发现敲除胰腺ACE2基因或转入ACE基因，能加剧胰腺病理变化及炎症反应；转染ACE2基因，增加胰腺ACE2表达可有效阻止AP的发生发展。崔立建等[19]用雨蛙素作用于AR42J后，ACE2、Mas随时间推移均呈现先上升后下降的趋势。这可能由于胰腺发生炎症后，胰腺及其周围大量液体渗出导致血容量相对不足，循环及胰腺局部的RAS被激活，以ACE为代表的经典轴具有促进胰腺炎发展，以ACE2为代表的新轴可拮抗经典轴，具有抗炎症作用。我们也发现有临床研究与我们结果相反，Ibis等[20]研究发现AP患者的血清ACE水平并不升高，赵云华等[21]、王婧等[22]研究发现AP患者的血清ACE2表达反而是下调的。这可能与AP患者入院时所处的病情严重程度不同有关。

我们发现MAP组和（M）SAP组患者血清ACE、ACE2表达均增加，且病情越严重，ACE、ACE2表达水平越显著。相关性分析表明，ACE表达与APACHE II评分呈正线性相关，ACE2表达与APACHE II评分无线性关系，而ACE2/ACE与APACHE II评分呈负线性相关。这就说明ACE-Ang II-AT1经典轴和ACE2-Ang（1-7）-Mas新轴均参与了AP病理生理过程，且ACE和ACE2/ACE的比值均与AP疾病的严重程度相关。潜在的发病机制可能是由于胰腺发生炎症后，胰腺组织中ACE-AngII-AT1轴的关键酶ACE的基因及蛋白表达上调，产生具有强缩血管效应的Ang II，Ang II与AT1R结合后引起胰腺微血管痉挛，导致胰腺微循环障碍，并通过炎症介质释放[23]、活化核因子、抑制一氧化氮合成[7]、介导氧自由基产生，引起细胞过氧化导致细胞毒效应，引起细胞坏死或凋亡，造成胰腺及胰外脏器的功能障碍甚至衰竭，胰腺病变恶化。而ACE2是ACE2-Ang（1-7）-Mas新轴中的关键酶，其主要功能是水解Ang II生成Ang-（1-7），Ang-（1-7）与Mas特异性结合，通过（PI3K/AKT）途径拮抗Ang II作用[7-8，10]，具有舒张血管、抗炎、保护血管内皮等作用[11-12]。我们的研究还发现，血清ACE升高的同时，ACE2也相应升高，由于机体都具有自我防御保护机制，因此我们推测血清ACE2的升高可能是胰腺炎患者为防御胰腺病变而产生的一种自身保护性反应。机体可能通过上调以ACE2为代表的ACE2-Ang（1-7）-Mas轴表达来防御性拮抗ACEAng II-AT1经典轴作用。可见在胰腺炎症刚发生时，ACE的作用占据着主导地位，而ACE2的作用呈相对弱势状态，其对胰腺病变的保护或缓冲效应可能是相对有限的。由于以ACE为代表的经典轴具有促进胰腺炎发展，以ACE2为代表的新轴有拮抗经典轴的作用，因此，试图通过ACE或ACE2单一指标来衡量RAS在AP中的作用并不准确，而用ACE2和ACE之间的比值来评价RAS在AP中的作用更加全面，我们的研究结果也显示ACE2/ACE是判断病情严重程度敏感性较高指标，比值的升高预示病情的好转。

本研究尚存在一些不足之处。第一，本研究观察时限仅限于AP早期的一周，未能观察到整个AP病程中ACE及ACE2的演变；第二，由于临床上较难获取胰腺炎时的胰腺组织，未能对胰腺局部组织RAS进行同步研究；第三，由于受经费限制，未能进一步明确潜在的机制。