重症脓毒症患者循环中血管生成素-2 (Ang-2)与肺功能障碍、死亡率的关系

张玉想1,2 冯琳琳2
1. 中国人民解放军第309医院ICU, 2. 河北医科大学第四医院ICU

 

目的:重症脓毒症(severe sepsis)是ICU(Intensive care unit)危重症患者死亡的重要原因之一。其年发病率0.3%,病死率达28%-50%。最近研究证明重症脓毒症患者血浆中血管生成素-2(angiopoietin-2)、基质金属蛋白酶-9(Matrix metalloproteinases-9)、IL-18水平显著升高。血管生成素-2(angiopoietin-2)和IL-18与重症脓毒症患者预后具有相关性,并且诊断脓毒症当天所测血管生成素-2水平越高患者预后越差,与APACHEⅡ评分相比能够更好的预测患者预后。血管生成素-2(angiopoietin-2)和基质金属蛋白酶9(Matrix metalloproteinases-9)分别通过不同机制作用于血管内皮细胞导致毛细血管通透性增加,尤其以肺部毛细血管通透性增加为著。重症脓毒症患者肺部毛细血管通透性增加导致氧合加重从而影响肺功能。连续性血液净化(continuous blood purification)是目前治疗重症脓毒症的一项重要措施之一。连续性血液净化技术通过对流、弥散、吸附机制清除循环中促炎和抗炎介质和血管活性物质从而达到改善患者内坏境稳态和预后的作用。本实验通过检测重症脓毒症患者血浆和滤液中血管生成素-2、基质金属蛋白酶-9、IL-18浓度来探讨连续性血液净化在重症脓毒症患者中的治疗作用及其机制;探讨血管生成素-2和基质金属蛋白酶-9是否与肺功能有关;通过观察连续性血液净化治疗过程中氧合指数的变化,研究连续性血液净化治疗能否清除导致血管外肺水增加的介质,从而减少肺水肿的产生,改善肺功能;研究血管生成素-2和IL-18对死亡率的预测价值。
方法:选择2008年4月~2009年5月入住河北医科大学第四医院ICU的19例重症脓毒症患者,在器官功能支持的基础上行CBP治疗,至少持续48h。分别于CBP治疗前0hr和CBP治疗后4hr、24hr、48hr观察并记录患者体温(T)、心率(heart rate,HR)、平均动脉压(mean arterial pressure,MAP)、中心静脉压(central venous pressure,CVP)变化。检测血常规、电解质、肝肾功能、C-反应蛋白(C-reactive protein,CRP)、动脉血气分析。记录血尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)、血清肌酐(serum creatinine,SCr),pH、碱剩余(buffuer excess,BE),动脉血氧分压(PaO2)和吸氧浓度(FiO2)、肺泡动脉氧分压差[alveolo-arterial oxygen partial pressure difference,(A-a)DO2)],根据动脉血氧分压(PaO2)和吸氧浓度(FiO2)计算氧合指数(Oxygenation Index,OI = PaO2/FiO2)。动态进行急性生理和慢性健康评分(acute physiology and chronic health evaluation,APACHE Ⅱ)和全身性感染相关性器官功能衰竭评分(sepsis-related organ failure assessment,SOFA),记录患者28天转归。同时间点采集静脉血及超滤液(ultrafiltrate,UF)标本,离心后取上清,-80℃冰箱保存。采用酶联免疫吸附法(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)测定血浆和超滤液中Ang-2、MMP-9、IL-18浓度,氧合指数和肺泡动脉氧分压差作为肺功能障碍的衡量指标。
结果:
1.CBP治疗前后患者血浆Ang-2、MMP-9、IL-18水平的变化
CBP治疗后患者血浆Ang-2 、MMP-9、IL-18水平降低。Ang-2各时间点与T0时间点比较差异均有统计学意义(P<0.05);MMP-9各时间点与T0时间点比较无统计学差异,但与血滤前相比呈缓慢下降趋势;IL-18各时间点与T0时间点比较无统计学差异,但与血滤前相比呈平缓下降趋势。超滤液中均可检出Ang-2、MMP-9、IL-18。
Ang-2滤器前后比较具有统计学差异(P<0.05),MMP-9滤器前后比较无统计学差异。
2.存活患者与死亡患者血浆Ang-2、MMP-9、IL-18水平的变化
 死亡患者血浆Ang-2、MMP-9、IL-18水平较存活患者高;死亡患者与存活患者相比Ang-2、MMP-9更高,氧合指数更差。
3. CBP治疗后患者血流动力学、体温及氧合变化
    所有患者CBP治疗过程中MAP、CVP无显著性变化(P>0.05),11例患者应用多巴胺和去甲肾上腺素,7例治疗过程中血管活性药物逐渐减量。CBP治疗后T、HR、A-a)DO2降低,与治疗前比较均有统计学差异(P<0.05或P<0.01);OI升高,与治疗前比较有统计学差异(P<0.05或P<0.01)。
4. CBP治疗后重症脓毒症患者代谢指标的变化
CBP治疗后BUN、SCr显著降低,pH值、BE值较前明显升高,与治疗前比较有显著性差异(P<0.05或P<0.01)。
5. CBP治疗前后CRP的变化
CBP治疗后CRP逐渐降低,与治疗前比较具有统计学差异(P<0.01)。
6. CBP治疗前后APACHEⅡ评分、SOFA评分的变化
CBP治疗后APACHE Ⅱ评分逐渐降低,具有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。SOFA评分各时间点无统计学意义(P>0.05)。
7.Ang-2、MMP-9、IL-18与APACHEⅡ评分和氧合指数的相关性分析
血滤前Ang-2与APACHEⅡ评分具有显著正相关性,相关系数r=0.545(P<0.05),治疗过程中Ang-2与APACHEⅡ评分逐渐降低。MMP-9、IL-18与APACHEⅡ评分不具有相关性(P>0.05)。
Ang-2与IL-18与氧合指数具有负相关性,相关系数分别为r=0.309(P<0.01)和r=0.274(P<0.05),Ang-2与IL-18数值越高氧合指数越差。
8.临床转归:
 19例重症脓毒症患者,其中有7例28天内死亡,死亡率为36.84%
结论:
1.重症脓毒症患者血循环中Ang-2和IL-18浓度明显升高,而且死亡组明显高于存活组;
2. Ang-2与APACHEⅡ评分具有很好的正相关性,是预测死亡率的一个很好的指标;
3.CBP可通过对流和吸附两种机制清除Ang-2和MMP-9;血浆中IL-18的清除是以对流机制为主;
4. CBP可能通过清除导致血管外肺水增加的介质-Ang-2,减轻肺水肿,改善肺功能;
5. CBP治疗可维持重症脓毒症患者循环稳定,改善肺功能,改善肾功能,维持酸碱平衡,稳定机体内环境,是治疗重症脓毒症的重要手段之一。