心肌型脂肪酸结合蛋白、红细胞分布宽度、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3、基质金属蛋白酶-9、胱抑素C、肿瘤坏死因子-α联合检测对急性一氧化碳中毒患者预后的预测价值

平 虎，蒲 燕，汤 进，苗云凤，刘 波

(汉中市中心医院，陕西 汉中 723000)

急性一氧化碳中毒(Acute carbon monoxide poisoning，ACMP)主要指吸入含碳物质不完全燃烧产物一氧化碳(Carbon monoxide，CO)气体所引起的中毒性急症[1]。ACMP病人多见缺氧、头痛、呼吸困难等症状[2]。CO可与血液中的血红蛋白(Hemoglobin，Hb)结合后形成碳氧血红蛋白(Carboxyhemoglobin，COHb)，使氧气与 Hb的结合率下降，血液携氧能力降低，造成组织缺氧，而脑与心是对缺氧最敏感和最易受累的器官，因此可能形成严重的后遗症[3]。如不及时治疗，可导致ACMP患者病情加重，甚至造成死亡。因此关于ACMP 病人预后及影响因素的研究具有重要意义。本研究通过探讨心肌型脂肪酸结合蛋白(Heart-type fatty acid-binding protein，H-FABP)、红细胞分布宽度(Red blood cell distribution width，RDW)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3 (Caspase-3)、基质金属蛋白酶-9 (Matrx metallo preteinases-9，MMP-9)、胱抑素C (Cystatin C，Cys C)、肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor-α，TNF-α)与ACMP患者预后的关系以及对不良预后的预测价值，旨在为医师进行临床决策时提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2018年6月至2021年6月收治的98例ACMP患者作为ACMP组，其中男51例，女47例，年龄21～75岁，平均(49.87±10.10)岁。病例纳入标准：明确的CO气体接触史；血液中COHb浓度>10%且出现头晕、胸闷、气短等中毒症状；符合《职业性急性一氧化碳中毒诊断标准》[4]以及《一氧化碳中毒临床治疗指南》[5]。排除标准：入院时呼吸心跳停止行心肺复苏后自助循环恢复者；入院时合并感染、血液系统(包括中重度贫血)或免疫系统疾病者；既往脑梗死、脑出血、颅脑损伤、脑肿瘤等其他颅脑疾病者，或痴呆、帕金森病者；既往心、肺、肝、肾等脏器慢性疾病或功能不全者；肿瘤患者；随访90 d失访者。另随机选取同期体检健康者50例为对照组，其中男26例，女24例，年龄20～75岁，平均(49.24±9.62)岁。ACMP组和对照组患者一般资料对比差异无统计学意义(均P>0.05)，具有可比性。另根据随访90 d后ACMP组患者的不良事件发生情况分为预后良好组和预后不良组。预后不良判断标准参考《一氧化碳中毒临床治疗指南》[6]与《CO中毒迟发性脑病诊断与治疗中国专家共识》[7]：①ACMP迟发性脑病；②重要器官衰竭或心肌梗死；③痴呆，或其他神经系统后遗症；④全因死亡。

1.2 研究方法

1.2.1 实验室指标检测:ACMP组患者和对照组分别于急诊入院时或体检当天清晨采集外周静脉血3 ml。采用双向侧流免疫法检测 H-FABP；采用自动血液分析仪进行血常规检查，测定RDW水平；采用酶联免疫吸附试验检测血清Caspase-3、MMP-9、TNF-α水平；采用全自动生化分析仪进行检测，以乳胶颗粒增强免疫透射比浊法测定Cys C水平。

1.2.2 ACMP组患者格拉斯哥昏迷量表(GCS)评分和简易精神状态量表(MMSE)评分：GCS评分共包括3个方面，睁眼反应(4分)，语言反应(5分)，肢体运动(6分)，13～14分为轻度昏迷，9～12分为中度昏迷，3～8分为重度昏迷。MMSE评分主要包括定向力(10分)、注意力和计算力(5分)、记忆力(3分)、回忆能力(3分)、语言能力(9分)，总分为30分，总得分≥27分为正常。

2 结 果

2.1 两组血清H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α水平比较 ACMP组患者的血清H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α水平均显著高于对照组，差异均有统计学意义(均P<0.01)，见表1。

表1 两组血清H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α水平比较

2.2 ACMP组血清相关指标水平与GCS、MMSE评分的相关性 ACMP组入院时GCS评分为(8.92±1.69)分，MMSE评分为(24.01±2.01)分。Pearson相关分析结果显示，ACMP患者血清H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α水平均与GCS评分呈负相关(P<0.05)，与MMSE评分也呈负相关(P<0.05)。见表2。

表2 ACMP组血清相关指标水平与GCS、MMSE评分的相关性

2.3 预后良好组和预后不良组血清相关指标水平比较 预后不良组患者的血清H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α水平均显著高于预后良好组，差异均有统计学意义(均P<0.01)，见表3。

表3 预后良好组和预后不良组血清相关指标水平比较

2.4 ACMP患者血清相关指标与预后关系的Logistics回归分析 将ACMP患者的血清H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α水平纳入对预后的Logistic回归分析发现，上述指标均为ACMP患者预后不良的危险因素(P<0.05),见表4。

表4 ACMP患者血清相关指标与预后关系的Logistics回归分析

2.5 血清H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α联合检测对ACMP患者预后的预测价值 由ROC曲线分析结果显示，H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α以及联合检测对ACMP患者预后进行预测的AUC分别为0.763、0.782、0.783、0.818、0.806、0.744和0.985，其中以联合检测的预测价值最高。联合检测用于预测ACMP患者预后不良的敏感度达100.00%、特异度达90.57%，见表5(图1)。

图1 血清H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α联合检测对ACMP患者预后的预测价值

表5 血清H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α联合检测对ACMP患者预后的预测价值

3 讨 论

ACMP是人体吸入高浓度的CO引起的急性中毒性疾病，是较为常见的生活性和职业性中毒。CO无色无味，不易被察觉，因此不少ACMP 患者中毒后不能及时就诊，导致后遗症发生率、病死率均较高[8]。CO中毒的程度取决于血中CO的含量，其浓度越高、吸入时间越长，心、脑等多器官组织缺氧损伤越严重，因此可导致脑水肿意识丧失、呼吸及循环功能衰竭等[9]。ACMP的诊断需依据血液COHb浓度，但临床实践中发现COHb水平接近的患者的临床症状及预后却存在明显差异，因此血液COHb浓度对预后的预测价值有限[10]，故对ACMP进行诊治时有必要结合其他检测指标。

本研究结果显示ACMP组的H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α比对照组均显著升高，且预后不良组上述指标也显著高于预后良好组。H-FABP是脂肪酸结合蛋白家族的一员，是缺血缺氧的敏感指标之一，低氧、再灌注损伤、Ca2+超载时，可使心肌细胞损伤、细胞膜通透性增加，H-FABP从心肌细胞处释放并迅速进入血液循环，因此ACMP患者CO中毒的严重程度越高则H-FABP水平越高[11]。另外，H-FABP在多种系统损伤如神经系统损伤、急性肾损伤时均升高，且在多种急性中毒中均表达升高，可用于多种急性中毒的早期严重程度分级[12]。莫路姣等[13]的研究中也发现，ACMP患者血清肌酸激酶同工酶MB、肌钙蛋白、H-FABP水平与其病情程度密切相关，与本研究结果一致。另外，CO中毒可使血管内皮细胞损伤、红细胞及血小板聚集、管腔狭窄，甚至导致微血栓形成、组织缺氧，进而导致心、脑损伤[14]。当机体处于缺氧状态时，可导致促红细胞素分泌增加，大量相对不成熟的红细胞进入血液，导致红细胞的均质性改变，进而使RDW水平上升，因此RDW可用于反映机体的缺氧程度，并可用于预测重症患者的预后[15]。在祝永奎等[16]的研究中也发现，ACMP患者的RDW水平越高则病情越重且预后越差，提示我们RDW水平可能用于预测ACMP患者的预后。

细胞凋亡是ACMP所致病理损伤的重要机制之一。Caspase家族是一组存在于细胞质中高度类似的蛋白酶，与真核生物细胞凋亡的调节有关，其中Caspase-3是最终发挥生物效应的蛋白酶，可有效反映机体细胞的凋亡水平[17]。Caspase-3参与了多种病理因素所致心肌细胞或神经元细胞凋亡[18-19]。ACMP患者的血清Caspase-3水平明显升高，主要与血液中大量CO与血红蛋白结合而导致组织缺血缺氧，进而造成细胞凋亡有关[20]。刘莹莹等[21]研究发现，ACMP患者的血清Caspase-3水平显著增高，且其中发生迟发性脑病患者的Caspase-3水平显著高于未发生迟发性脑病者，与本研究结论一致。MMP-9也参与了ACMP时的神经细胞凋亡，并且NF-κB/MMP-9信号通路参与了CO中毒迟发型脑病的发生[22]。已有研究表明，MMP-9在神经系统损伤时显著升高，可通过降解神经细胞基质进而参与ACMP患者神经细胞凋亡[23]。在本研究中，ACMP组MMP-9水平高于对照组，且预后不良组MMP-9水平也显著高于预后良好组，进一步提示MMP-9在ACMP病理生理过程中发挥了重要的作用，但其具体机制仍需深入探索。

炎性反应在ACMP发生发展过程中，以及在并发的脏器损伤的过程中，均发挥了重要作用[24]。Cys C作为半胱氨酸蛋白酶抑制剂超家族中的成员之一，可调节半胱氨酸蛋白酶活性，参与细胞外基质的产生和降解的动态平衡，还可影响中性粒细胞的迁移、参与炎症过程，是反应炎症水平的有效指标之一[25]。靳丽丽等[26]发现，ACMP预后不良患者入院以及发病7 d时的Cys C水平均显著高于预后良好者，且入院以及发病7 d时的Cys C水平均可用于有效预测预后，与本研究结果一致。其可能因为ACMP发病后，急性缺氧的应激状态导致了Cys C释放，而Cys C目前已被证实可通过介导炎性反应、诱导自噬等途径参与帕金森、阿尔茨海默病等多种神经系统病变[27]。TNF-α是具有广泛生物学功能的细胞因子，与炎性反应的发生密切相关。ACMP发生后，TNF-α与IL-6、IL-1β等其他炎症因子表达水平升高，可导致海马组织神经元损伤，进而参与了CO中毒后迟发性脑病的发生[28]；而通过改善TNF-α等炎症因子水平，有助于减轻ACMP患者的神经系统损伤，从而改善认知功能[29]。

GCS评分是临床中应用较广泛的评估病人昏迷程度的指标，MMSE评分是常用评估神经系统损伤程度的工具，其评分分值越低，神经功能缺失越严重[30]。本研究发现，ACMP患者血清H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α水平均与GCS评分、MMSE评分呈负相关，说明ACMP患者上述血清指标可在一定程度上反映患者的病情严重程度，对ACMP的临床诊断及病情评估具有重要意义。由ROC曲线分析结果显示，H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α水平对ACMP患者的90 d不良预后均有一定的预测价值，而且联合上述指标进行预测的AUC高达0.985，诊断灵敏度和特异度达100.00%和90.57%，提示我们在接诊ACMP患者时，可以综合以上指标对患者的预后进行评估，从而对治疗措施进行调整。

综上，急性一氧化碳中毒患者血清H-FABP、RDW、Caspase-3、MMP-9、Cys C、TNF-α水平与其GCS、MMSE评分密切相关，可在一定程度上反映病情的严重程度，且对患者的预后具有一定的预测价值。