谷胱甘肽还原酶活性与脓毒血症预后的相关性研究

沈利洪 邵丽佳 王利民

脓毒血症是由细菌等病原微生物侵入机体引起的全身炎症反应综合征，是患者继发多器官功能障碍综合征（multiple organ dysfunction syndrome，MODS）死亡的重要原因，死亡率高达22.55%～54.73%[1-2]。在脓毒血症早期进行病情严重程度的评估对临床预后有重大意义。有研究发现，脓毒血症的严重程度及预后不良与氧化损伤密切相关[3]。谷胱甘肽氧化还原系统对维持机体内环境的稳定至关重要。谷胱甘肽还原酶（glutathione reductase，GR）是催化氧化型谷胱甘肽（oxidized glutathione，GSSG）向还原型谷胱甘肽（reduced glutathione，GSH）转化的关键酶，GR可以防止活性氧（reactive oxygen species，ROS）积累导致的氧化损伤[4]。本研究旨在探讨GR活性与脓毒血症预后的相关性，以期用于临床早期判断脓毒血症的严重程度，从而减少不良预后的发生率。

1 对象和方法

1.1 对象 收集2020年7月至2021年6月浙江大学医学院附属金华医院治疗的68例脓毒血症患者临床资料。纳入标准：（1）符合脓毒血症诊断标准；（2）确诊24 h内有进行血液学检查。排除标准：（1）合并自身免疫性疾病、心脑血管疾病、恶性肿瘤；（2）肝肾功能不全史。本研究经本院医学伦理委员会批准，所有患者均知情同意。

1.2 方法 收集脓毒血症患者的临床资料，包括性别、年龄、吸烟史、饮酒史、糖尿病史、高血压史，降钙素原（procalcitonin，PCT） 及超敏 C反应蛋白（high sensitivity C-reactive protein，hs-CRP）水平。患者确诊后24 h内采集3 ml血液标本，离心分离血清后使用美国贝克曼AU5800生化分析仪检测GR活性。GR检测试剂购自重庆中元公司，批号：201201。根据WHO慢性病调查问卷定义，吸烟史定义为每天至少吸1支烟，且持续或累计1年以上；饮酒史定义为每周至少饮酒1次，且持续或累计6个月以上。

1.3 分组及比较 根据脓毒血症患者临床结局分为存活组和死亡组。比较两组患者的GR活性，分析GR活性与PCT、hs-CRP水平的相关性。另以GR活性正常值参考范围33～75 U/L为界，比较不同GR活性患者的28 d生存率。

1.4 统计学处理 采用SPSS 21.0和GraphPad Prism8统计软件。正态分布的计量资料以±s表示，组间比较采用两独立样本t检验；非正态分布的计量资料以M（P25，P75）表示，组间比较采用 Mann-Whitney U 检验；计数资料以率表示，组间比较采用χ2检验。脓毒血症预后不良的危险因素分析采用二元logistic回归；GR活性与PCT、hs-CRP水平的相关性分析采用Spearman秩相关。采用ROC曲线分析GR活性预测脓毒血症不良预后的诊断效能;Kaplan-Meier生存分析比较不同GR活性脓毒血症患者生存时间。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者基本临床资料的比较 存活组42例，死亡组26例。死亡组年龄高于存活组（P＜0.05），两组患者性别、吸烟史、饮酒史、糖尿病史、高血压史以及PCT、hs-CRP水平比较差异均无统计学意义（均P＞0.05），见表 1。

表1 两组患者基本临床资料的比较

2.2 存活组与死亡组GR活性的比较 存活组GR活性为51.5（43.8，61.0）U/L，死亡组GR活性为83.0（67.5，98.3）U/L，死亡组GR活性高于存活组，差异有统计学意义（Z=-5.928，P＜0.01）。

2.3 GR活性与PCT、hs-CRP水平的相关性分析 Spearman秩相关分析结果显示，GR活性与PCT及hs-CRP水平均呈正相关（r=0.396、0.257，均 P＜0.05），见图 1。

图1 GR活性与PCT、hs-CRP水平相关性的散点图（a：GR活性与PCT水平相关性散点图；b：GR活性与hs-CRP水平相关性散点图）

2.4 脓毒血症预后不良的危险因素分析 在校正了年龄的影响后，二元logistic回归分析结果发现高GR水平是脓毒血症不良预后的独立危险因素，β值：0.157，SE：0.041，Wald 值：15.016，OR 值（95%CI）：1.170（1.081～1.267），P 值：0.000。

2.5 GR活性预测脓毒血症不良结局的效能 ROC曲线分析显示，GR活性预测脓毒血症预后不良的AUC 为 0.930（95%CI：0.874～0.986，P＜0.01），在最佳截断值为65 U/L时，灵敏度为0.85，特异度为0.88，见图2。

图2 谷胱甘肽还原酶预测脓毒血症不良结局的ROC曲线

2.6 不同GR活性脓毒血症患者28 d生存率的比较 68例患者在脓毒血症确诊后有26例在4～28 d内死亡，28 d累积生存率为61.8%。Kaplan-Meier生存曲线结果显示，GR≤75 U/L患者28 d累积生存率为76.9%，GR＞75 U/L的患者28 d累积生存率为12.5%，两者相比，GR＞75 U/L的脓毒血症患者28 d累积生存率更低（P＜0.01），见图 3。

图 3 GR≤75U/L组和 GR＞75 U/L组脓毒血症患者Kaplan-Meier生存曲线

3 讨论

脓毒血症是由感染引起的全身炎性反应综合征，已经成为重症监护室患者主要死亡原因之一[5]，及早对脓毒血症患者进行预后评估，采取积极措施，是降低脓毒血症死亡率、提高治愈率的关键。人体内炎症反应失控是脓毒血症发生、发展的关键环节，氧化应激反应是导致脓毒血症患者多器官功能损伤发生的主要原因[6]。氧化应激是活性氧产生和内源性抗氧化防御系统之间的失衡[7-8]。谷胱甘肽氧化还原系统在维持机体内环境的稳定至关重要，机体中大量存在并起主要作用的是GSH，它能保护蛋白质分子中的-SH免遭氧化，维护巯基蛋白和酶的活性。GSH在发挥抗氧化作用以后，转化为GSSG。GSH/GSSG值的稳态能维持细胞正常生理过程[9-10]。GR是催化GSSG向GSH转化的关键酶。GR还可以及时清除人体代谢过程中产生的活性氧，有助于预防高浓度活性氧造成的组织损伤。脓毒血症相关的全身炎症过程可归因于几个持续发展的过程，包括嘌呤单核苷酸分解代谢增加、过氧化物形成，而GSH在氧化还原反应中过度消耗，导致GR应激性升高[11]。

本研究表明，相比于传统诊断脓毒血症的指标如PCT、hs-CRP等[12-13]指标，氧化还原指标GR具有更好预测脓毒血症预后的能力。尽管GR活性与炎性指标PCT、hs-CRP呈正相关，但是炎性指标在死亡组和存活组的差异无统计学意义，而氧化还原指标GR活性在两组间差异有统计学意义。高GR活性脓毒血症患者预后不良的风险更高，生存时间明显少于低GR活性患者。GR活性增加1 U/L，脓毒血症患者预后不良的风险增加17%。有动物实验表明，细菌感染的大鼠肝脏GR水平显著高于正常大鼠[14]。Moisejevs等[15]发现在接受早期连续静脉-静脉血液滤过（CVVH）治疗的感染性休克患者中，GR活性与院内死亡结局相关，入院时GR活性较低的感染性休克患者早期开始CVVH可能有良好的预后，这与本研究结论基本一致，表明脓毒血症早期高GR活性可以预测未来结果的高炎性反应。

综上所述，高GR活性与脓毒血症的的不良预后相关，GR活性可作为脓毒血症患者病情和预后判断的潜在指标。