血浆晚期糖基化终末产物和可溶性糖基化终末产物受体水平与脓毒症患者病情严重程度及预后的相关性

任娜 刘名胜 周森 邢柏

海南医学院第二附属医院重症医学科（海口 570311）

近年来，随着脓毒症的防治意识和管理水平的提高，病死率较过去十年中有所下降，但随着人口老龄化、侵入性医疗技术增多以及老年人恶性肿瘤发病率增加，短期病死率仍保持在20%左右或更高［1-3］。因此，临床上早期甄别高死亡风险的脓毒症患者至关重要，这将有助于指导临床医生针对不同风险水平的个体患者及时制定不同的治疗计划［4-5］。然而，脓毒症的发病机制至今尚未明确，常常涉及不同方面，且许多不同因素可影响其预后，临床上仍然缺乏可靠的方法或工具来准确预测脓毒症患者的预后［6-7］。最新脓毒症管理指南中强调感染所致的器官衰竭，并建议使用脓毒症相关器官衰竭估计（sepsis-related organ failure assessment，SOFA）评分作为识别脓毒症风险的辅助工具，但由于其预测患者预后的能力有限而受到争议［7-8］。此外，目前研究发现的多种生物标记物也没有显示出对脓毒症预后评估的最佳敏感性和特异性，但研究［9］也表明，多种预测因子的组合在预测脓毒症死亡风险方面具有更高的优势，可为临床提供更可靠和客观的指导。

研究［6］表明，脓毒症所诱导的炎症反应的机制之一是由受体-配体结合介导的。晚期糖基化终末产物（advanced glycation end products，AGEs）是一种在人体内以糖、蛋白质、脂肪等为原料通过非酶糖基化反应生成的稳定且不可逆的有机化合物［10］。可溶性晚期糖基化终末产物受体（soluble receptor for advanced glycation end products，sRAGE）是RAGE的可溶性形式，是一种可以与淀粉样肽、AGEs等多种配体结合的受体［11］。AGEs通过与sRAGE结合启动和激活下游一系列细胞信号转导通路的级联反应，从而发挥诱导氧化应激和炎症细胞因子释放、损伤内皮细胞等生物学效应，并与糖尿病、冠心病等多种疾病的发生发展有关［10-11］。研究也发现，AGEs-sRAGE轴可能在脓毒症所致器官功能障碍的病理生理过程中发挥重要作用而受到较大关注［12］。因此，AGEs和sRAGE可能是评估脓毒症预后有希望的生物标志物，但其与脓毒症预后的关系鲜有研究报道。为此，本研究检测180例脓毒症患者的血浆AGEs、sRAGE水平并进行SOFA评分，分析血浆AGEs、sRAGE水平变化与SOFA评分之间的相关性，探讨影响脓毒症患者预后的影响因素。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2020年1月至2021年5月海南医学院第二附属医院重症监护病房（intensive care unit，ICU）收治的脓毒症患者180例为研究对象，诊断符合2016年欧洲重症医学会发布的《脓毒症和脓毒性休克定义的第三次国际共识（Sepsis-3.0）》中脓毒症诊断标准，即存在感染且 SOFA评分≥2分［1］；其中男99例，女81例；年龄20～97岁，平均（65.60±12.04）岁。排除标准：（1）年龄＜18岁；（2）自发病至进入ICU时间≥24 h或ICU停留时间＜24 h；（3）妊娠期或哺乳期妇女；（4）创伤或外科手术后患者；（5）伴有慢性器官衰竭、血液病、恶性肿瘤等疾病终末期患者；（6）放弃治疗或临床资料不完整者。本研究符合医学伦理学标准，并经本院伦理委员会批准；参与研究者和家属均被告知研究的目的与用途，并自愿签署知情同意书。根据入住ICU后28 d内预后情况，将脓毒症患者分为死亡组（n=36）和存活组（n=144）。

1.2 观察指标 （1）一般指标：包括年龄、性别、体质量指数（body mass index，BMI）、感染部位、病原菌分布、基础疾病并计算查尔森合并症指数（Charlson comorbidity index，CCI）评分，以及其他进行SOFA评分所需要的生命体征和实验室检查结果（呼吸、心率、体温、平均动脉压、血常规、血气分析、肝肾功能等）；（2）于进入ICU后24 h内检测血浆AGEs、sRAGE水平，并根据24 h内临床指标最差值计算SOFA评分；（3）所有纳入患者入住ICU后均依据脓毒症诊疗指南［1］给予规范治疗，并记录28 d内预后情况。

1.3 研究方法 所有受试者入住ICU后抽取肘部静脉血5 mL，置于抗凝管中，静置2 h后离心10 min（3 000 r/min，离心半径8 cm），将分离后的血清、血浆后保存于-70℃医用冰箱待测。采用全自动生化分析仪（罗氏日立7600）测定血清血乳酸（lactate，Lac）和C-反应蛋白（C-reactive protein，CRP）；采用电化学发光分析法检测血清降钙素原（procalcitonin，PCT）水平；采用酶联免疫吸附试验（ELISA）检测血浆AGEs、sRAGE水平，ELISA试剂盒购买于武汉华美生物工程有限公司，严格按照说明书进行操作。

1.4 统计学方法 采用SPSS 23.0和MedCalc15.0统计软件对数据进行统计学分析。正态分布的计量资料以均数±标准差表示，组间比较采用独立样本t检验；偏态分布的计量资料以中位数及M（P25，P75）表示，组间比较采用非参数Mann-Whitney秩和检验（两组间）或Kruskal-Wallis秩和检验（多组间）；计数资料以例（%）表示，组间比较采用χ2检验。采用Spearman相关分析探讨血浆AGEs、sRAGE水平与SOFA评分的关系。采用多因素logistic回归分析脓毒症预后的影响因素。采用受试者工作特征（ROC）曲线评价血浆AGEs、sRAGE、SOFA评分及其联合对脓毒症患者28 d预后的预测效能，并计算ROC曲线下面积（AUC）及95%CI；不同指标AUC的比较采用MedCalc15.0统计软件中Z检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者的一般资料比较 两组患者性别分布、年龄、BMI、高血压、脑血管疾病、慢性阻塞性肺疾病、慢性心衰、感染部位分布、血培养阳性比例、感染病原菌分布以及血清CRP水平相比差异无统计学意义（P＞0.05）。死亡组患者的年龄、患糖尿病比例、CCI评分、SOFA评分、血清PCT和Lac水平以及血浆AGEs和sRAGE水平高于存活组，差异均有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

表1 两组患者的一般资料比较Tab.1 Comparison of general data of patients between two groups

2.2 脓毒症患者SOFA评分不同分段的血浆AGEs和sRAGE水平比较 随着脓毒症患者SOFA评分的升高，血浆AGEs、sRAGE水平依次升高，差异具有统计学意义（P＜0.05）；此外，脓毒症患者的28 d病死率随着SOFA评分的升高而依次升高，差异具有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

表2 脓毒症患者SOFA评分不同分段的血浆AGEs和sRAGE水平比较Tab.2 Comparison of plasma AGEs and sRAGE levels with different SOFA scores in patients with sepsis

2.3 脓毒症患者AGEs、sRAGE与SOFA评分的相关性 Spearman分析显示脓毒症患者的AGEs、sRAGE与SOFA评分呈正相关（rs=0.293、0.309，P＜0.05）。

2.4 脓毒症患者死亡的logistic回归分析 以脓毒症患者是否28 d死亡为因变量，进行logistic回归分析，结果显示CCI评分、SOFA评分、AGEs和sRAGE为患者28 d死亡的危险因素（P＜0.05）。SOFA评分和血浆AGEs、sRAGE水平越高，患者预后越差。见表3。

表3 脓毒症患者28 d死亡的回归分析Tab.3 Regression analysis of 28-day mortality in patients with sepsis

2.5 SOFA评分、AGEs、sRAGE预测脓毒症患者28 d死亡的效能分析 SOFA评分、AGEs、sRAGE预测脓毒症患者28 d死亡的Cut-off值分别为8分、28.21 μg/mL、2 465.32 pg/mL，三者联合预测脓毒症患者28 d死亡的AUC明显大于单独预测（Z=2.245，P=0.025；Z=2.717，P=0.007；Z=2.485，P=0.013）。见表4、图1。

图1 SOFA评分、AGEs、sRAGE预测脓毒症患者28 d死亡的ROCFig.1 ROC of SOFA scores，AGEs and sRAGE predict 28-day mortality of patients with sepsis

表4 SOFA评分、AGEs、sRAGE预测脓毒症患者28 d死亡的效能分析Tab.4 Efficacy analysis of SOFA scores，AGEs and sRAGE in 28-day mortality of patients with sepsis

3 讨论

脓毒症是ICU重症患者死亡的常见原因之一，短期病死率为20%左右或更高，严重威胁着人类健康［1-3］。RODRIGUEZ-RUIZ 等［12］观察 90 例脓毒症患者的预后情况，结果发现28 d病死率为18%。在本研究中，180例脓毒症患者的28 d病死率为20%（36/180），与上述研究结果类似。因此，脓毒症患者具有较高的短期病死率，需要引起临床重视；此外，寻找能够早期评估脓毒症死亡风险的指标，并决定治疗场所和尽早启动最佳治疗，对改善这类患者的预后至关重要。然而，脓毒症的发病机制至今尚未明确，且缺乏评估死亡风险的理想工具。

最新脓毒症指南强调多器官衰竭与脓毒症患者死亡风险的关联，并建议使用SOFA评分作为脓毒症诊断和管理的辅助工具［1］。SOFA评分包括对呼吸、心血管、肝脏、凝血、肾脏和神经系统六个器官功能的评估，每个器官评分最高为4分，总分为2分或更高与脓毒症患者超过10%的住院死亡率风险相关［1，7］。但研究［1，8］表明，虽然 SOFA 评分可以反映脓毒症患者器官衰竭的程度，但在预测脓毒症患者病死率的效能方面仍然存在局限性；此外，已有研究提出了许多潜在生物标志物应用于脓毒症的早期诊断和预后评估，并各有优缺点，但由于脓毒症炎症反应和免疫过程的复杂性，其有效性在许多临床情况下受到限制［13-14］。有鉴于此，寻找新的脓毒症生物标志物和采用多种预测因子的组合以提高预测脓毒症预后的灵敏度和特异度是目前研究的热点［9］。

AGEs-sRAGE轴是目前已被证实的与糖尿病、冠心病、高血压等疾病发生、发展密切相关的通路之一［15-16］。研究也发现，脓毒症患者的炎症反应和氧化应激促进细胞内外蛋白质、脂肪、糖类等大分子发生非酶糖基化反应，导致AGEs在体内大量蓄积，并诱发sRAGE的表达增加，且通过AGEs-sRAGE轴正反馈调节促使信号级联反应持续发生，从而进一步加剧氧化应激损伤和炎症反应，导致脓毒症患者发生多器官功能障碍［12，17］。本研究显示，死亡组的血浆AGEs、sRAGE水平和SOFA评分均高于存活组，且随着SOFA评分的增加，血浆AGEs、sRAGE水平呈明显上升趋势，与SOFA评分呈显著正相关，差异均具有统计学意义。MATSUMOTO 等［18］研究发现，血浆AGEs、sRAGE 水平随着脓毒症的严重程度而增加，表明循环AGEssRAGE轴反映RAGE信号通路活性，其诱导与内皮损伤和凝血病有关的过度炎症反应，并且其可用作为预测脓毒症并发DIC的生物标志物。此外，JONES等［17］研究发现，脓毒症患者早期血浆AGEs、sRAGE水平升高明显增加急性呼吸窘迫综合征发生的风险，表明AGEs-sRAGE轴在脓毒症相关急性呼吸窘迫综合征病理生理学中起着因果中介的作用。因此，上述研究与本研究结果均提示AGEs-sRAGE轴正反馈调节促使信号级联反应参与了脓毒症相关器官功能障碍的发生发展过程，通过动态检测血浆AGEs、sRAGE水平，可能有助于早期观察脓毒症患者治疗的反应和病情变化。

本研究多因素logistic回归分析显示AGEs、sRAGE、SOFA和CCI评分均为脓毒症患者28 d死亡的独立危险因素。SOFA和CCI评分与脓毒症患者28 d死亡风险的关联已得到国内外研究的证实，评分越高说明器官衰竭的程度和合并症的数量越多，患者死亡的风险越大［19-22］。本研究的重要发现是血浆AGEs、sRAGE水平与脓毒症患者28 d死亡风险独立相关，血浆AGEs、sRAGE水平越高，反映器官功能障碍的程度越重，则患者的预后越差。除此之外，本研究还发现血浆AGEs、sRAGE水平预测脓毒症患者28 d死亡的AUC与SOFA评分预测相当，三者联合预测的AUC和特异度均高于单独预测，表明血浆AGEs、sRAGE水平和SOFA评分联合预测脓毒症患者28 d死亡的效能理想，有助于指导临床医生早期启动最佳治疗和决定治疗场所，并在必要时调整治疗决策以改善三者水平，从而达到改善预后的目的。

综上所述，血浆AGEs、sRAGE水平与脓毒症患者的病情严重程度密切相关，并能较好地反映预后情况。此外，血浆AGEs、sRAGE水平结合SOFA评分预测脓毒症患者28 d死亡的效能高于单独预测，三者联合使用更有利于对脓毒症患者病情的判断和评估，依此作为治疗决策的选择和效果评价的依据，可能有助于改善这类患者的预后。但是由于本研究为单中心研究，并且纳入的样本量相对偏少，不能排除选择偏倚，所以研究结果的推广尚存在一定的局限性。另外，脓毒症患者血浆AGEs、sRAGE浓度升高的确切生物学机制尚未明了。因此，未来的研究仍需多中心、扩大样本量进一步阐明血浆AGEs、sRAGE水平与脓毒症预后的关联及其作用机制。