黏蛋白MUC5AC在呼吸机相关性肺炎患者气道中的表达及其临床意义

储贻苗 方长太 洪长星 查君敬 黄利娟 程高翔

[摘要] 目的 观察黏蛋白MUC5AC在呼吸机相关性肺炎（VAP）患者呼吸道中的表达情况及其临床价值。 方法 选取2018年4月～2019年3月在安徽医科大学附属安庆医院重症医学科（ICU）接受机械通气治疗的63例患者作为研究对象，依据中华医学会重症医学分会制订的VAP诊断标准将研究对象分为实验组（VAP组）及对照组（非VAP组）。所有研究对象分别于气管插管1、48 h经纤维支气管镜留取肺泡灌洗液，采用酶联免疫吸附试验法（ELISA）测定灌洗液中黏蛋白MUC5AC含量，并计算简化临床肺部感染评分（CPIS）。比较两组黏蛋白MUC5AC水平及CPIS评分的差异，并分析黏蛋白MUC5AC表达水平与CPIS评分之间的相关性。 结果 插管1 h两组黏蛋白MUC5AC水平和CPIS评分差异无统计学意义（P > 0.05）;插管48 h实验组黏蛋白MUC5AC水平及CPIS评分均高于对照组（P < 0.05）;且实验组MUC5AC黏蛋白表达水平及CPIS评分在插管48 h均明显高于插管1 h（P < 0.01）;对照组黏蛋白MUC5AC表达水平在插管48 h亦高于插管1 h（P < 0.05），而CPIS评分插管48 h与1 h差异无统计学意义（P > 0.05）。所有患者黏蛋白MUC5AC表达水平与CPIS评分呈正相关（r = 0.782，P < 0.05）。 結论 呼吸机相关性肺炎患者呼吸道中存在黏蛋白MUC5AC的高表达，黏蛋白MUC5AC过度分泌是VAP病情进展的重要因素。机械通气对黏蛋白MUC5AC过度分泌也起着重要作用。

[关键词] 呼吸机相关性肺炎;黏蛋白MUC5AC;简化临床肺部感染评分;气道黏液高分泌

[中图分类号] R561.3          [文献标识码] A          [文章编号] 1673-7210（2020）02（b）-0121-04

Expression and clinical significance of mucoprotein MUC5AC in respiratory tract of patients with ventilator associated pneumonia disease

CHU Yimiao   FANG Changtai   HONG Changxing   ZHA Junjing   HUANG Lijuan   CHENG Gaoxiang

Intensive Care Unit， Anqing Hospital Affiliated to Anhui Medical University， Anhui Province， Anqing   246000， China

[Abstract] Objective To observe the expression of mucoprotein MUC5AC in respiratory tract of patients with ventilator-associated pneumonia （VAP） and the clinical value. Methods A total of 63 patients received mechanical ventilation in the intensive care unit （ICU） of Anqing Hospital Affiliated to Anhui Medical University from April 2018 to March 2019 were selected as study subjects. The subjects were divided into experimental group （VAP group） and control group （non-VAP group） according to the diagnostic criteria of VAP formulated by the Chinese society of critical care medicine. After endotracheal intubation at 1 h and 48 h， alveolar lavage fluid was collected by fiberoptic bronchoscopy， and MUC5AC content of mucin in lavage fluid was determined by enzyme linked immunosorbent assay， and a simplified clinical pulmonary infection score （CPIS） was calculated. MUC5AC level and CPIS score were compared between the two groups， and the correlation between MUC5AC expression level and CPIS score was analyzed. MUC5AC level and CPIS score of the two groups had no significant difference after 1 h of intubation （P > 0.05）. MUC5AC level and CPIS score in the experimental group were higher than those in the control group （P < 0.05）. The expression level of MUC5AC mucin and CPIS score in the experimental group were significantly higher than that in the experimental group at 48 h after intubation （P < 0.01）. The expression level of MUC5AC in the control group was also higher than that in the control group at 48 h after intubation （P < 0.05）， while CPIS score had no significant difference between 48 h and 1 h after intubation （P > 0.05）. MUC5AC expression level was positively correlated with CPIS score in all patients （r = 0.782， P < 0.05）. Conclusion MUC5AC is highly expressed in respiratory tract of ventilator-associated pneumonia patients. Mechanical ventilation also plays an important role in MUC5AC oversecretion.

[Key words] Ventilator-associated pneumonia; Mucoprotein MUC5AC; Simplified clinical pulmonary infection score; Mucus hyper-secretion

呼吸机相关性肺炎（ventilator-associated pneumonia，VAP）是指接受气管插管及呼吸机辅助通气超过48 h或者拔管48 h内肺部感染性疾病[1]。近年来，呼吸机在急危重症患者抢救过程中的应用愈发广泛，随之而来的是呼吸机相关性肺炎的高患病率，研究显示，重症医学科（ICU）接受机械通气治疗患者，不同人群VAP发病率为7%～70%，其粗死亡率可达15%～70%[2-4]。呼吸机相关性肺炎的发生是多因素共同作用的结果，而呼吸道生理屏障的破坏和大量炎性反应是呼吸机肺炎发生的关键步骤，呼吸道黏液的过度分泌是急慢性呼吸道炎性反应的重要病理特征。已知，黏液中的主要成分是黏蛋白、水和一些大分子物质，而黏蛋白MUC5AC作為呼吸道分泌物的主要成分之一[5]，目前对黏蛋白的研究越发广泛，但多局限于慢性肺部疾病，如哮喘、慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）、囊性纤维化等。其在急性呼吸系统疾病如呼吸机相关性肺炎或肺损伤中的表达情况研究甚少。有关研究[6]已经证实在大鼠呼吸机相关性肺损伤时，大鼠呼吸道内黏蛋白分泌明显增加。本研究旨在观察黏蛋白MUC5AC在VAP患者呼吸道中的表达情况及应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

采用前瞻性研究方法，选取2018年4月～2019年3月安徽医科大学附属安庆医院（以下简称“我院”）ICU接受机械通气治疗的63例患者进行研究。纳入标准：①年龄≥18岁;②接受呼吸机辅助通气治疗超过48 h。排除标准：①入院前半年内患有肺部相关疾病史;②机械通气后3 d内死亡;③插管前已存在感染性疾病，接受呼吸机治疗后并发除肺部外其他部位感染;④各类自身免疫性疾病或6个月内使用过影响免疫功能的药物;⑤各类血液系统疾病、慢性肾功能衰竭、恶性肿瘤、免疫缺陷疾病以及心肺部损伤;⑥拒绝参加实验者。依据中华医学会重症医学分会制订的VAP诊断标准[7]将受试者分为实验组（VAP组）及对照组（非VAP组）。本研究中，实验组35例，男20例，女15例;中位年龄67岁。对照组28例，男12例，女16例;中位年龄64岁。两组患者一般资料比较，差异无统计学意义（P > 0.05），具有可比性。本研究通过我院医学伦理委员会批准，并获得患者家属知情同意。

1.2 实验方法

1.2.1 实验流程  ①严格按照纳入及排除标准选择符合要求的实验对象;②符合标准的受试者予以心电监护，行床边胸片检查，于气管插管1 h经纤维支气管镜留取肺泡灌洗液，同时完善血常规检查，计算简化的临床肺部感染评分（CPIS）;③动态监测受试者体温、血象等生命体征;④插管48 h复查胸片，再次计算简化CPIS评分，经纤维支气管镜留取肺泡灌洗液，且VAP组纤维支气管镜定位到已感染肺段。

1.2.2 肺泡灌洗液的收集及处理  首先利用超声雾化器以生理盐水为受试者进行雾化诱导痰液，用50 mL 37℃生理盐水对病灶进行灌洗，以50～100 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）负压吸引，回收的支气管肺泡灌洗液放入EP管中，加入等体积的0.1%DTT，漩涡震荡1 min，充分混匀后，37℃水浴10 min，2500 r/min离心10 min，离心机半径21cm。取上清液放置于-80℃恒温箱内待检。

1.2.3 观察及检测指标  患者入ICU后监测一般生命体征，观察患者呼吸道黏液含量及性状变化，记录简化CPIS评分[8]，简化CPIS评分指标包括患者体温、白细胞计数、气道分泌物、氧合指数、X线，满分10分，CPIS≥5分可作为诊断呼吸机相关性肺炎的标准，CPIS评分表见表1。黏蛋白MUC5AC采用酶联免疫吸附试验法（ELISA）检测，检测过程严格按试剂盒说明进行，试剂盒（批号：CSD-E10109h）购自武汉华美生物工程有限公司产品。

1.3 统计学方法

采用SPSS 20.0统计软件进行数据处理。正态分布计量资料用均数±标准差（x±s）表示，非正态分布资料以中位数及四分位数间距[M（Q）]表示。符合正态分布的变量采用独立t检验及配对t检验，偏态分布变量采用Mann-whitney秩和检验;计数资料用百分率表示，组间比较用χ2检验;对变量之间相关性分析采用Pearson相关分析，以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组插管1 h及48 h MUC5AC、CPIS比较

插管1 h两组黏蛋白MUC5AC水平和CPIS评分差异无统计学意义（P > 0.05）;插管48 h实验组黏蛋白MUC5AC水平及CPIS评分均高于对照组（P < 0.05）;且实验组MUC5AC黏蛋白表达水平及CPIS评分在插管48 h均明显高于插管1 h（P < 0.01）;对照组黏蛋白MUC5AC表达水平在插管48 h亦高于插管1 h（P < 0.05），而CPIS评分插管48 h与1 h差异无统计学意义（P > 0.05）。见表2。

2.2 实验组CPIS>6与CPIS≤6患者MUC5AC水平比较

根据简化CPIS评分值将诊断VAP患者分组，其中CPIS>6分患者21例，CPIS≤6分患者14例;CPIS>6分患者黏蛋白MUC5AC水平[（118.87±11.53）ng/mL]高于CPIS≤6分患者MUC5AC水平[（92.76±24.23）ng/mL]，差异有统计学意义（t = 2.93、P < 0.05）。对两组患者的MUC5A蛋白表达水平及CPIS评分进行Pearson相关分析，两者呈正相关（r = 0.782，P < 0.05）。

3 讨论

已知黏蛋白是呼吸道黏膜的分泌产物，在健康人群呼吸道中，黏蛋白少量表达，其作用是减少呼吸道黏膜水分的流失，保持呼吸道湿润，并且通过捕获和清除吸入的病原微生物及颗粒、抑制病原微生物的侵袭，维持呼吸道正常生理功能[9-10]。而在呼吸道炎性疾病中，呼吸道黏膜中炎症细胞较正常时可增加数十倍[11]，大量炎症介质作用于气道杯状细胞及黏膜下腺细胞，导致气道黏液的过度分泌。目前研究显示，在慢性肺纤维化患者痰液中黏蛋白表达量明显下降，这与呼吸道正常组织被大量破坏有关;COPD的发生和发展与呼吸道中黏蛋白MUC5AC的过度表达密切相关;在哮喘患者呼吸道中也存在MUC5AC的高表达，抑制MUC5AC可有效控制哮喘等肺部疾病[12-14]。可见黏蛋白MUC5AC可作为研究肺部疾病的一个重要指标，故本研究引入黏蛋白MUC5AC探讨其在VAP中的应用价值。

以机械通气患者为研究对象，气管插管或者气管切开可对呼吸道造成直接损伤，同时破坏呼吸道正常的防御功能，增加病原微生物感染概率;在物理刺激及外界病原微生物的共同作用下，机械通气患者呼吸道黏膜发生大量的炎性反应和黏液高表达，从而增加VAP的发生率[15-16]。本研究中，插管1 h实验组与对照组呼吸道黏蛋白水平差异无统计学意义（P > 0.05），而插管48 h 实验组黏蛋白MUC5AC水平较插管1 h明显升高（P < 0.01），且高于对照组（P < 0.05），提示在VAP患者呼吸道中存在黏蛋白MUC5AC的高表达现象。有关研究显示[17]，ICU接受机械通气患者气道的特征在于黏蛋白的过度分泌和中性粒细胞炎性反应，与本研究相符。钟甜等[18]证明机械牵张可通过激活MAPK信号通路来提高呼吸道黏膜上皮细胞黏蛋白MUC5A的分泌表达，与本研究对照组在插管48 h后，黏蛋白MUC5AC水平明显升高的结果存在一致性，提示机械通气造成的物理性刺激是引起呼吸道黏蛋白高表达的重要因素。

简化CPIS是依据患者基础生命体征、实验室检查结果及影像学资料结果对患者感染情况进行综合评估，具有简便快捷、实用性强等特点，临床上多用于VAP的辅助诊断[19]。本研究中实验组插管48 h后CPIS评分较插管1 h内明显升高（P < 0.01），且达到其诊断VAP的标准，而对照组插管48 h后CPIS评分与插管1 h内比较差异无统计学意义（P > 0.05），提示CPIS评分对VAP诊断有实用性。相关研究显示[20-21]，CPIS≤6分的患者1年内生存率较CPIS>6分患者高，本研究以其为参考确定分组标准，将实验组分为CPIS>6分患者和CPIS≤6分患者，CPIS>6分患者黏蛋白MUC5AC水平高于CPIS≤6分患者（P < 0.05）。同时，对MUC5AC蛋白表达水平和CPIS评分进行相关性分析，结果提示黏蛋白水平与CPIS评分正相关。提示黏蛋白过度分泌是VAP病情进展的一个重要因素。

综上所述，在VAP患者早期即存在呼吸道黏蛋白MUC5AC的高分泌状态，MUC5AC的过度分泌是VAP病情进展的一个重要因素;机械通气而未发生VAP患者呼吸道黏蛋白水平亦可升高，提示器械通气在呼吸道黏蛋白过度分泌中起着重要作用。故抑制呼吸道黏蛋白的过度表达和缩短气管插管时间可预防VAP的发生、控制病情发展，这为今后VAP早期诊断及治疗提供了新思路。

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（收稿日期：2019-07-22  本文編辑：刘永巧）