重症呼吸衰竭患者血清NT-proBNP、HMGB1、IL-17水平与心肌损伤的相关性

谭红梅，谭春梅，冯晓丽，潘 彬

(成都医学院第一附属医院，四川 成都 610500)

呼吸衰竭是由多种原因所致的肺通气和(或)换气功能严重障碍，导致无法进行自主有效的气体交换，引起缺氧伴(或不伴)二氧化碳潴留的一系列生理功能及代谢紊乱的临床综合征[1].重症呼吸衰竭患者以嗜睡、昏迷、精神错乱等临床表现为主，且患者常伴随血氧分压降低、二氧化碳分压增高的病理生理学改变，易致患者机体各方面功能出现紊乱，其病因与呼吸道病变、肺组织病变等有关[2].重症呼吸衰竭已成为威胁危重症患者生命健康和预后的常见病症，据报道[3]，重症呼吸衰竭患者死亡率高达20%，而目前临床上对其治疗尚缺乏有效手段，早期预测可改善患者预后.近年来，血清学标志物在急危重症患者早期诊治中发挥积极作用.目前，国内外学者一致认为，心力衰竭和炎症反应在呼吸衰竭的发生和病情进展中发挥重要作用，血清N-端脑钠肽前体(NT-proBNP)是临床上评估心脏功能的有效生物标志物[4]，高迁移率族蛋白B1(HMGB1)和白介素-17(IL-17)为常见促炎因子.研究[5]证实：HMGB1和IL-7在冠心病发生发展中具有积极的作用.本研究通过探讨重症呼吸衰竭患者血清NT-proBNP、HMGB1、IL-17表达水平及与心肌损伤的关系，旨在为重症肺炎的有效防治提供循证依据.

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性收集2016年10月—2020年10月于成都医学院第一附属医院诊治的呼吸衰竭患者85例的临床资料，其中，男49例，女36例，年龄58～75岁，平均(65.29±6.14)岁；既往史：糖尿病5例，高血压10例，吸烟史16例；呼吸衰竭分型：Ⅰ型38例，Ⅱ型47例.依据患者临床症状和呼吸功能分为慢性呼吸衰竭组(FEV1/FVC<70%，FEV1≥80%，伴有或不伴慢性咳嗽、咳痰症状，存在活动性呼吸困难，n=29)、重症呼吸衰竭组(FEV1/FVC<70%，30%≤FEV1<50%，伴有慢性咳嗽咳痰和明显的呼吸困难，且反复出现急性加重的情况，n=56).

1.2 纳入与排除标准

纳入标准：符合《内科学》[6]第8版关于呼吸衰竭的诊断标准；病历资料完善；患者和家属知情同意.

排除标准：合并心、肝、肾等重要脏器功能障碍；入院前已接受过抗菌类药物治疗；合并恶性肿瘤和免疫系统性疾病；存在病毒或真菌感染；慢性传染性疾病.

1.3 临床资料收集

收集患者性别、年龄、体质量指数(BMI)、疾病史、呼吸衰竭分型、白细胞计数(WBC)、平均动脉压和氧合指数.

1.4 血清NT-proBNP、HMGB1、IL-17水平检测

采集患者入院当日空腹静脉血6 mL，常规离心(3 500 r/min)15 min后留取上清液，置于-80 ℃冰箱中保存待用.采用电化学发光免疫分析仪(Roche公司，美国)检测血清NT-proBNP水平；应用酶标仪(Bioelisa ELX-800，美国)酶联免疫吸附法检测血清HMGB1水平.应用全自动生化分析仪(ADVIA 2400型，西门子)放射免疫分析法检测血清IL-17水平，所有操作严格按照试剂盒(北京福瑞生物工程公司)说明书进行.

1.5 心肌损伤评估

依据心肌肌钙蛋白I(cTn-I)水平将患者分为心肌正常组(心肌肌钙蛋白I(cTn-I)<0.1 ng/mL)和心肌损伤组(cTn-I≥0.1 ng/mL).

1.6 统计学分析

2 结 果

2.1 两组患者一般资料

重症呼吸衰竭组与慢性呼吸衰竭组患者性别、年龄、体质量指数(BMI)等基线资料比较差异无统计学意义(P>0.05).见表1.

表1 两组患者一般资料Tab.1 General data of the two groups

2.2 两组患者血清NT-proBNP、HMGB1、IL-17水平

重症呼吸衰竭组血清NT-proBNP、HMGB1、IL-17水平明显高于慢性呼吸衰竭组(P<0.05).见表2.

表2 两组患者血清NT-proBNP、HMGB1、IL-17水平Tab.2 Serum NT-proBNP，HMGB1 and IL-17 levels in the two groups

2.3 影响重症呼吸衰竭患者心肌损伤的单因素分析

本研究显示：56例重症呼吸衰竭患者中共有25例心肌损伤，其中心肌损伤组血清NT-proBNP、HMGB1、IL-17水平明显高于心肌正常组(P<0.05)，而两组其他资料比较差异无统计学意义(P>0.05).见表3.

表3 影响重症呼吸衰竭患者心肌损伤的单因素分析Tab.3 Single factor analysis of myocardial injury in patients with severe respiratory failure

2.4 血清NT-proBNP、HMGB1、IL-17水平与心肌损伤的Logistic分析

Logistic分析提示：血清NT-proBNP、HMGB1和IL-17是重症呼吸衰竭患者心肌损伤的影响因素(P<0.05).见表4.

表4 血清NT-proBNP、HMGB1、IL-17水平与心肌损伤的Logistic分析Tab.4 Logistic analysis of serum NT-proBNP，HMGB1，IL-17 levels and myocardial injury in patients with severe respiratory failure

2.5 预测心肌损伤的ROC曲线分析

ROC曲线分析提示：血清NT-proBNP、HMGB1、IL-17水平联合检测诊断重症呼吸衰竭患者心肌损伤的曲线下面积、灵敏度、特异度均较单一检测水平高.见表5、图1.

表5 预测心肌损伤的ROC曲线参数Tab.5 ROC curve parameters for predicting myocardial injury

图1 预测重症呼吸衰竭患者心肌损伤的ROC曲线Fig.1 ROC curve for predicting myocardial injury in patients with severe respiratory failure

3 讨 论

重症呼吸衰竭属于一种全身炎症性反应，是引起全身多脏器功能损害和预后不良的重要影响因素.目前，重症呼吸衰竭已成为临床上威胁患者生命的常见疾病之一.现代医学研究[7]表明：重症呼吸衰竭发生时，由于感染、低氧血症、高碳酸血症、酸碱平衡失调等病理生理变化，易引起患者心肌损伤从而加重病情，增加死亡率的同时影响预后生活质量.明确重症呼吸衰竭患者心肌损伤发生情况或可为患者病情控制及有效治疗方案的制定提供参考.因此，积极探究重症呼吸衰竭患者血清NT-proBNP、HMGB1、IL-17水平表达及与心肌损伤的关系有望为重症呼吸衰竭的早期诊治提供理论依据.

本研究结果显示：重症呼吸衰竭组患者性别、年龄、呼吸衰竭分型、BMI等比较差异并不明显，但重症呼吸衰竭组血清NT-proBNP、HMGB1、IL-17水平较慢性呼吸衰竭组明显高，初步表明NT-proBNP、HMGB1、IL-17在重症呼吸衰竭患者中呈明显高表达.本研究结果还显示：重症呼吸衰竭患者心肌损伤组血清NT-proBNP、HMGB1、IL-17水平较心肌正常组明显高.经Logistic分析显示：血清NT-proBNP、HMGB1和IL-17是重症呼吸衰竭患者心肌损伤的影响因素，提示血清NT-proBNP、HMGB1和IL-17表达水平增高是引起重症呼吸衰竭患者心肌损伤的风险性因素.重症呼吸衰竭患者发生心肌损伤的最主要病理表现为全身炎症反应，疾病初次炎症仅局限于肺内，但随着病原菌复制和机体免疫力降低，炎症持续扩散至全身多个组织脏器，大量炎症因子被激活释放，从而形成炎症级联反应[8-10].NT-proBNP属于B型钠尿肽的前体物质，有研究[11]表明：缺氧、促炎症因子和肺动脉高压等因素可诱导B型钠尿肽的分泌，引起机体血清NT-proBNP表达水平升高，IL-17主要由活化CD4+淋巴细胞生成，在促进炎症作用等方面发挥重要作用[12].HMGB1是一种由215个氨基酸残基组成的炎性因子，其可活化单核巨噬细胞分泌炎症因子，通过损伤或坏死细胞的被动释放至胞外而发挥致炎作用，是炎症晚期调节因子，在炎症反应扩大和组织损伤中起着重要的作用，参与了心肌损伤的发生和发展[13].尽管血清NT-proBNP、HMGB1、IL-17表达水平在重症呼吸衰竭患者心肌损伤预测中均有一定积极作用，但单项检测的诊断价值并不高.本次ROC曲线分析结果亦提示了血清NT-proBNP、HMGB1、IL-17联合检测诊断重症呼吸衰竭患者心肌损伤的敏感度和曲线下面积高于单一检测，表明临床上或可通过对重症呼吸衰竭患者血清NT-proBNP、HMGB1、IL-17表达水平的监测，对患者合理治疗方案的制定有指导意义.

综上所述，本次研究初步证实了重症呼吸衰竭患者血清NT-proBNP、HMGB1、IL-17水平表达及与心肌损伤存在一定关联性，因此，加强对重症呼吸衰竭患者血清NT-proBNP、HMGB1、IL-17水平的监测和干预可明显改善患者预后.