急性呼吸窘迫综合征患者血清MMP- 2、GM- CSF、TNF- α 水平与预后的关系

2022-01-06徐瑞华张娆娆秦超卜克王明珠

实验与检验医学 2021年5期

徐瑞华，张娆娆，秦超，卜克，王明珠

（郑州大学第五附属医院重症医学科，河南郑州 450000）

急性呼吸窘迫综合征（Acute respiratory distress syndrome，ARDS）指严重感染、创伤、脓毒症、休克等多种肺内和肺外因素诱发的急性呼吸衰竭，以呼吸困难、非心源性肺水肿、进行性低氧血症为主要临床表现，病死率高达32%～50%[1-3]。炎症反应失衡是ADRS 主要发病机制，巨噬细胞、中性粒细胞、免疫细胞等分泌或趋化的细胞因子、炎症介质的大量释放及TLR4 炎症信号通路激活是ARDS 的共同发病途径[4-6]，因此，与炎症相关的生物标志物引起临床重视，成为研究热点。基质金属蛋白酶2 （matrix metalloproteinase-2，MMP-2）、粒细胞- 巨噬细胞集落刺激因子（granulocyte -macrophage colony -stimulating factor ，GM -CSF）、肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）均是可反映炎症程度的炎性标记物，本研究分析三者在ARDS 患者机体中的水平及对预后的预测价值，报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料选取2016年12月-2019年12月我院收治的92 例ARDS 患者为ARDS 组，纳入标准：⑴符合ARDS 的2012年柏林标准[7]；⑵年龄＞18岁；⑶发病24h 内入院就诊；⑷患者及家属签署知情同意书。排除标准： ⑴合并多脏器衰竭终末期；⑵存在心脏基础疾病；⑶存在肺动脉高压；⑷合并恶性肿瘤； ⑸此疾病发生前存在慢性心肺疾病、肺部感染；⑹近3 个月内有大型手术史；⑺合并精神疾病。另选择同期性别比例、年龄相匹配的健康体检者50 例为对照组。研究符合《赫尔辛基宣言》，获得医院伦理委员会批准。

1.2 方法 ARDS 患者入院确诊后第1d、第3d 和健康体检者体检当天均非抗凝采集空腹外周静脉血3ml，血液标本3000r/min 离心处理，取上层清液于-80℃冰箱保存待测。将样本分为三份，均以酶联免疫吸附法分别检测MMP-2、GM-CSF、TNF-α 水平，试剂盒由武汉博士德生物工程有限公司提供，根据试剂盒说明书进行操作，在96 孔板中加入稀释液，再在其中加入血清标本震荡混合，孵育后以缓冲液清洗去除杂质，之后加入酶标抗体使其与固相免疫复合物结合，缓冲液清洗去除酶标抗体，再加入对应样本的MMP-2、GM-CSF、TNF-α 底物进行反应，加入终止液，采用Bio-RAD 酶标仪（美国伯乐公司）测定吸光度值，在450nm 波长下读数，以标准曲线下的面积计算MMP-2、GM-CSF、TNF-α 浓度。

1.3 观察指标比较ARDS 组和对照组MMP-2、GM-CSF、TNF-α 水平；ARDS 患者根据柏林ARDS标准分为轻度、中度、重度比较MMP-2、GM-CSF、TNF-α 水平；ARDS 患者随访28d，根据患者预后（存活或死亡）差异比较MMP-2、GM-CSF、TNF-α水平。

1.4 统计学分析数据采用SPSS 20.0 软件进行统计学分析，连续型资料以均数±标准差（±s）表示，两组间比较行独立样本t 检验，多组间比较行单因素分析；分类资料以[n(%)]表示，组间比较行χ2检验；采用Spearman 相关性分析方法分析MMP-2、GM-CSF、TNF-α 与病情严重程度、预后的相关性，以受试者工作特征曲线（ROC）下面积（AUC）分析MMP-2、GM-CSF、TNF-α 水平对ARDS 预后的评估价值；P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 ARDS 组与对照组一般资料比较ARDS 组与对照组性别、年龄的一般资料比较,差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。

表1 ARDS 组与对照组一般资料比较（±s）

指标 ARDS 组（n=92）性别（男/女）年龄病情分级（轻/中/重）28 天生存情况（存活/死亡）对照组（n=50） χ2/t P 56/36 53.46±8.52 26/39/27 54/38 28/22 51.74±8.17--0.318 1.166--0.573 0.246--

2.2 ARDS 组与对照组MMP-2、GM-CSF、TNF-α水平比较ARDS 组血清MMP-2、GM-CSF、TNF-α水平均高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 ARDS 组与对照组MMP- 2、GM- CSF、TNF- α 水平比较（±s）

指标 ARDS 组（n=92）MMP-2(μg/ml)GM-CSF(pg/ml)TNF-α(pg/ml)P 41.23±16.62 46.34±17.26 33.92±9.54对照组（n=50） t 22.18±7.53 10.19±3.21 19.01±4.97 7.679 14.650 10.306 0.000 0.000 0.000

2.3 不同病情ARDS 患者MMP-2、GM-CSF、TNFα 水平比较 ARDS 重度患者血清MMP-2、GMCSF、TNF-α 水平均高于轻度及中度患者，差异有统计学意义（P＜0.05），中度患者血清MMP-2、GMCSF、TNF-α 水平高于轻度患者，差异有统计学意义（P＜0.05），见表3。

表3 不同病情ARDS 患者MMP- 2、GM- CSF、TNF- α 水平比较（±s）

注：与轻度患者比较，⑴P＜0.05；与中度患者比较，⑵P＜0.05。

指标轻度（n=26）中度（n=39）重度（n=27） F P MMP- 2（μg/ml）GM- CSF（pg/ml）TNF- α（pg/ml）30.81±11.63 29.48±7.51 23.61±5.07 39.14±12.40（1）45.69±9.15（1）34.66±4.88（1）55.69±15.19（1）（2）63.52±12.71（1）（2）42.72±4.91（1）（2）28.561 87.262 115.711 0.000 0.000 0.000

2.4 不同预后ARDS 患者血清MMP-2、GM-CSF、TNF-α 水平比较死亡患者血清MMP-2、GMCSF、TNF-α 水平均高于存活患者，差异有统计学意义（P＜0.05），见表4。

表4 不同预后ARDS 患者血清MMP- 2、GM- CSF、TNF- α 水平比较（±s）

指标死亡（n=38）MMP-2(μg/ml)GM-CSF(pg/ml)TNF-α(pg/ml)P 56.09±13.18 65.09±19.86 43.51±5.89存活（n=54） t 31.47±9.86 32.89±10.62 27.72±7.60 10.251 10.059 10.732 0.000 0.000 0.000

2.5 血清MMP-2、GM-CSF、TNF-α 与ARDS 病情严重程度的相关性 Spearman 相关性分析显示，ARDS 患者血清MMP-2、GM-CSF、TNF-α 水平与患者病情严重程度（r=0.732，0.869，0.787，P＜0.05）呈正相关。

2.6 血清MMP-2、GM-CSF、TNF-α 水平对ARDS患者预后的预测价值 ROC 曲线分析显示：血清MMP-2、GM-CSF、TNF-α 水平评估ARDS 患者预后的AUC 对应为0.955、0.903 和0.964，截断值为44.51μg/ml、52.65pg/ml、38.78pg/ml，敏感性分别为89.47%、76.32% 和84.21%，特异性为94.44%、96.30% ；MMP -2、GM -CSF、TNF -α 联合检测对ARDS 患者预后的预测价值优于各指标单独检测（P＜0.05）。见表5。

表5 血清MMP- 2、GM- CSF、TNF- α 水平对ARDS 患者预后的预测价值

3 讨论

随着临床救治水平的提高，ARDS 病死率有所降低，但仍超过30%，疗效并不理想[8]。早期准确诊断是救治成功的关键，但目前ARDS 诊断和分度主要依据临床特点、影像学表现及动脉血气分析，评估效能并不理想[9]。因此，探索评估效能较高的生物标志物指标对ARDS 诊疗具有重要临床意义。而ARDS 发病本质是全身性系统炎症反应在肺部的表现，且还存在免疫功能紊乱，相关炎症因子或可成为ARDS 诊断、病情评估的有效生物标志物[10,11]。

本研究结果显示，ARDS 患者血清MMP-2、GS-CSF、TNF-α 明显高于健康体检者，且不同严重程度的ARDS 患者的指标水平存在明显差异，随着患者病情的加重，检测指标水平也随之增加，指标水平与病情严重程度呈正相关，说明MMP-2、GS-CSF、TNF-α 与ARDS 的发生、发展密切相关，随着疾病的发展，机体炎症反应加剧，三者水平均随之上调，可用于了解疾病分度。 ARDS 发病过程中，基质金属蛋白酶MMP-2 经炎症介质刺激可从无活性的酶原转化成有活性的酶，在炎症反应导致的肺组织的重塑和纤维化中起关键作用[12,13]。而促炎细胞因子GM-SF 在ARDS 的诱因刺激单核-巨噬细胞、中性粒细胞等相关细胞聚集、活化后，可促进巨噬细胞分泌TNF-α，TNF-α 可与其他炎症细胞因子诱导肺内皮细胞活化、白细胞迁移及粒细胞脱颗粒，损伤血管内皮，导致血管通透性增加、毛细血管渗漏，形成肺水肿，加剧肺泡组织的炎症损伤程度，且TNF-α 还能够上调MMP-2 水平，进一步加重肺损伤[14,15]，由此可知MMP-2、GSCSF、TNF-α 均参与ARDS 的发生、发展。此外，本研究显示，死亡患者血清MMP-2、GS-CSF、TNF-α水平高于存活患者，表明血清MMP-2、GS-CSF、TNF-α 水平与预后密切相关，可作为预测患者预后的评价指标，分析原因可能是ARDS 患者机体炎症反应可通过 “呼吸爆发” 形成恶性循环，炎症加剧，MMP-2、GS-CSF、TNF-α 水平不断上调，肺细胞外基质重构和损伤程度加深，病情不断加重，最终可导致患者死亡。本研究ROC 曲线显示，血清MMP-2、GS-CSF、TNF-α 水平对ARDS 患者预后具有预测价值，且联合评估的效能优于单一指标，提示临床可通过检测MMP-2、GS-CSF、TNF-α 水平预测ARDS 预后，指导临床诊疗。