·论 著·

脓毒症并发ARDS患者血清VE-Cad水平、Ang-2水平变化及其与预后的关系

文 军,张永军*,陈 群,谭勇平

(湖南省郴州市第一人民医院急诊科,湖南 郴州 423000)

[摘要] 目的探讨脓毒症并发急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)患者血清血管内皮钙黏蛋白(vascular endothelial cadherine,VE-Cad)、血管生成素2(angiopoietin-2,Ang-2)水平变化,及其与预后的关系。方法选取脓毒症并发ARDS患者79例作为研究对象,按照动脉血氧分压(partial pressure of oxygen,PaO2)/吸入氧浓度(fraction of inspiration,FiO2)将患者分为轻度组28例、中度组30例、重度组21例,4周后按照预后情况分为存活组46例和死亡组33例。比较各组血清VE-Cad、Ang-2水平,采用Pearson分析VE-Cad与Ang-2的相关性,采用二元Logistic回归分析脓毒症并发ARDS患者预后的影响因素,并采用受试者工作特征(receiver operating characteristics,ROC)曲线分析VE-Cad、Ang-2对脓毒症并发ARDS患者预后的诊断价值。结果血清VE-Cad、Ang-2水平比较:轻度组<中度组<重度组,差异有统计学意义(P<0.05)。存活组VE-Cad、Ang-2水平明显低于死亡组(P<0.05)。经Pearson分析,VE-Cad与Ang-2呈正相关(r=0.632,P<0.001)。经二元Logistic回归分析,VE-Cad是影响脓毒症并发ARDS预后的独立影响因素(P<0.05)。ROC曲线分析得出,VE-Cad、Ang-2、二者联合诊断脓毒症并发ARDS预后的AUC分别为0.906、0.690、0.912,VE-Cad、二者联合的诊断价值均较高;二者联合、VE-Cad的AUC明显高于Ang-2(Z=3.266、3.071,P=0.001、0.002);在最佳临界值对应的敏感度、特异度分别为:VE-Cad为87.9%、84.8%,Ang-2为45.5%、89.1%,二者联合为84.8%、80.4%。结论脓毒症并发ARDS患者血清VE-Cad水平、Ang-2水平随着病情加重而升高,死亡患者VE-Cad、Ang-2水平较生存患者高,且VE-Cad、二者联合对脓毒症并发ARDS预后具有较高的诊断价值,其中VE-Cad联合Ang-2的诊断价值最高。

[关键词] 呼吸窘迫综合征,成人;脓毒症;血管生成素2 doi:10.3969/j.issn.1007-3205.2021.04.002

脓毒症是指因感染而导致的全身炎症反应综合征(systemic inflammatory response syndrome,SIRS),具有较高的发病率,其致死率高达30%~70%[1]。急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)是指患者因重症胰腺炎、有害气体吸入、脓毒症等非心源性致病因素而导致的呼吸窘迫,受累最严重的器官为肺脏,具有较高的发病率,脓毒症并发ARDS的致死率高达40%左右[2]。内皮细胞是反映肺损伤最快的细胞,在ARDS的发病过程中肺血管和肺泡表面的内皮细胞起到重要作用。血管生成素2(angiopoietin-2,Ang-2)是由内皮细胞合成,是血管形成因子,与ARDS的肺血管神经性水肿密切相关[3]。细胞黏附连接可维持内皮屏障的完整,而维持内皮细胞重要结构的是血管内皮钙黏蛋白(vascular endothelial cadherine,VE-Cad)与连环蛋白组成的复合体[4]。本文以脓毒症并发ARDS患者为研究,比较VE-Cad、Ang-2水平变化,并分析二者对预后的诊断价值。现将研究结果报告如下。

1 资 料 与 方 法

1.1 一般资料 选取2016年1月—2019年12月在我院诊治的脓毒症并发ARDS患者79例作为研究对象,男性51例,女性28例。纳入标准:①经诊断均为脓毒症,符合2016年国际脓毒症定义中的诊断标准和病情判断标准[5],且200 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)<氧合指数[动脉血氧分压(partial pressure of oxygen,PaO2)/吸入氧浓度(fraction of inspiration,FiO2)]≤300 mmHg为轻度;100 mmHg2/FiO2<200 mmHg为中度;PaO2/FiO2≤100 mmHg为重度;②年龄>18岁;③均并发ARDS。排除标准:①活动性出血、恶性肿瘤、结核病等疾病者;②妊娠期及哺乳期的女性;③临床资料不完整者;④中途退出本研究者。按照病情严重程度将患者分为3组:①轻度组28例,男性18例,女性10例,年龄23~77岁,平均(54.56±13.25)岁,基础疾病种类:慢性阻塞性肺疾病4例,高血压17例,糖尿病11例,慢性肾病8例,慢性肝病3例,自身免疫性疾病8例;②中度组30例,男性19例,女性11例,年龄24~79岁,平均(53.94±13.57)岁,基础疾病种类:慢性阻塞性肺疾病5例,高血压15例,糖尿病14例,慢性肾病9例,慢性肝病3例,自身免疫性疾病2例;③重度组21例,男性14例,女性7例,年龄25~78岁,平均(54.74±14.27)岁,基础疾病种类:慢性阻塞性肺疾病2例,高血压15例,糖尿病13例,慢性肾病7例,慢性肝病2例,自身免疫性疾病4例。3组性别、年龄等一般资料差异无统计学意义,具有可比性。4周后按照预后情况分为存活组46例和死亡组33例。存活组男性30例,女性16例;年龄26~78岁,平均(54.72±16.14)岁;基础疾病种类:慢性阻塞性肺疾病7例,高血压24例,糖尿病26例,慢性肾病15例,慢性肝病6例,自身免疫疾病7例。死亡组男性21例,女性12例;年龄23~79岁,平均(53.89±17.18)岁;基础疾病种类:慢性阻塞性肺疾病4例,高血压23例,糖尿病12例,慢性肾病9例,慢性肝病2例,自身免疫疾病2例。比较各组的性别、年龄等各项资料,差异无统计学意义(P>0.05)。

本研究经医院伦理委员会批准通过,所有患者知情同意并签署知情同意书。

1.2 方法 于入院第2天清晨空腹抽取静脉血5 mL,采用3 000 r/min离心机进行10 min离心处理,选取上清血液保存待测(-70 ℃)。采用酶联免疫吸附法检测VE-Cad、Ang-2水平,试剂盒源自上海宇淳生物科技有限公司。

1.3 观察指标 比较轻度组、中度组、重度组血清VE-Cad、Ang-2水平,比较存活组和死亡组血清VE-Cad、Ang-2水平,分析血清VE-Cad、Ang-2的相关性,分析血清VE-Cad、Ang-2对脓毒症并发ARDS预后的诊断价值。

1.4 统计学方法 应用SPSS 22.0统计软件分析数据。计数资料比较采用χ2检验;计量资料比较采用t检验、单因素方差分析和LSD-t检验;相关性分析采用Pearson分析;多因素分析采用二元Logistic回归;诊断价值通过受试者工作特征(receiver operator characteristic curve,ROC)曲线评估,曲线下面积(area under curve,AUC)0.5~0.7时诊断准确性低,0.7~0.9时有一定准确性,>0.9准确性较高。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 血清VE-Cad、Ang-2水平比较 中度组、重度组的VE-Cad、Ang-2水平显著较轻度组高(P<0.05),重度组显著较中度组高(P<0.05),说明随着病情的加重,VE-Cad、Ang-2水平呈上升趋势,见表1。存活组VE-Cad、Ang-2水平显著较死亡组低(P<0.05),见表2。

2.2 血清VE-Cad、Ang-2的相关性 经Pearson分析,VE-Cad与Ang-2呈正相关(r=0.632,P<0.001)。

2.3 脓毒症并发ARDS预后的多因素分析 死亡组赋值为1,存活组赋值为0,经二元Logistic回归分析,VE-Cad是影响脓毒症并发ARDS预后的独立影响因素(P<0.05)。见表3。

表1 不同程度脓毒症并发ARDS血清VE-Cad、Ang-2水平比较
Table 1 Comparison of serum VE-Cad and Ang-2 levels in patients with ARDS complicated by sepsis of different degrees

组别例数VE-Cad(μg/L)Ang-2(ng/L)轻度组281.58±0.462.17±0.72中度组303.51±0.77∗4.75±1.59∗重度组214.93±0.59∗#7.84±2.53∗#F值177.11268.155P值<0.001<0.001

*P值<0.05与轻度组比较 #P值<0.05与中度组比较(LSD-t检验)

表2 存活组和死亡组血清VE-Cad、Ang-2水平比较
Table 2 Comparison of serum VE-Cad and Ang-2 levels between survival group and death group

组别例数VE-Cad(μg/L)Ang-2(ng/L)存活组463.37±0.55268.18±52.85死亡组334.79±0.98301.94±46.29t值8.2082.946P值<0.0010.004

表3 影响脓毒症并发ARDS预后的多因素二元Logistic回归分析
Table 3 Multivariate Logistic regression analysis of multiple factors influencing the prognosis of sepsis complicated with ARDS

指标回归系数回归系数标准误Waldχ2值P值OR值95%CIVE-Cad3.5850.93514.705<0.00136.0375.769~225.126Ang-2-0.0180.0103.5680.0590.9820.963~1.001 常量-9.092.52812.926<0.0010.000-

2.4 血清VE-Cad、Ang-2对脓毒症并发ARDS预后的诊断价值 ROC曲线分析显示,VE-Cad、Ang-2预测脓毒症并发ARDS预后的AUC分别为0.906、0.690,见表4、图1。将VE-Cad、Ang-2纳入Logistic回归分析,根据回归结果中的回归系数值拟合二者联合诊断的数值计算公式:二者联合=VE-Cad+(-0.018/3.585)×Ang-2,经SPSS22.0统计得出联合数据。进一步分析显示,二者联合预测脓毒症并发ARDS预后的AUC为0.912,预测患者预后准确性较高。

依据AUC及标准误,采用Z检验AUC差异。如Ang-2与VE-Cad的AUC比较(Z=3.071,P=0.002)。检验显示:二者联合与Ang-2的AUC比较:Z=3.266,P=0.001;二者联合与VE-Cad的AUC比较:Z=0.130,P=0.897。

根据最佳临界值,当VE-Cad为3.805 μg/L时,其敏感度87.9%,特异度84.8%;当Ang-2为317.275 ng/L时,其敏感度45.5%,特异度89.1%;当二者联合为2.365时,其敏感度84.8%,特异度80.4%。见表4。

表4 血清VE-Cad、Ang-2诊断脓毒症并发ARDS预后的AUC、敏感度、特异度比较
Table 4 Comparison of AUC, sensitivity and specificity of VE-Cad and Ang-2 in the diagnosis of sepsis complicated with ARDS

检验结果变量敏感度特异度曲线下面积标准误P值95%CIcut-off值约登指数VE-Cad87.984.80.9060.035<0.0010.838~0.9743.8050.727Ang-245.589.10.6900.0610.0040.571~0.809317.2750.346二者联合84.880.40.9120.03<0.0010.852~0.9712.3650.652

图1 血清VE-Cad、Ang-2诊断脓毒症并发ARDS预后的ROC曲线分析

Figure 1 ROC curve analysis of serum VE-Cad and Ang-2 in the diagnosis of sepsis complicated with ARDS

3 讨 论

当发生脓毒症时,大量的中性粒细胞被过度激活,破坏肺泡的毛细血管屏障,增加微血管的通透性,使液体渗漏到肺泡腔而造成肺水肿。呼吸道是脓毒症最常见的感染源,而脓毒症患者炎症因子最先攻击的靶器官是肺脏,因而更易伴发急性肺损伤(acute lung injury,ALI),并发展为ARDS[6-7]。脓毒症并发ARDS患者均存在血管内皮损伤,患者肺部氧交换能力不足,血管通透性增强,导致氧气需求量和供应量失衡,使局部组织氧负载增加,严重损伤肺部毛细血管,造成肺不张、肺水肿等,甚至可能导致其他脏器功能发生障碍,导致不良预后发生[8-10]

VE-Cad由多个含疏氨基酸组成,在局部纤维蛋白酶末端磷酸化过程中起到重要作用。洪秀芳等[11]研究表明,可通过调节脓毒症心脏微血管内皮细胞Src/VE-cadherin通路VE-Cad蛋白的表达,调节细胞通透性。本研究采用氧合指数将患者分为轻度、中度和重度三组,与其他诊断标准相比诊断过程简单、可行性较强、客观性较好,且更为操作方便[12]。本研究结果显示,血清VE-Cad水平比较:轻度组<中度组<重度组,可见VE-Cad水平随着脓毒症并发ARDS病情的严重程度的加重而升高。对患者的预后进行研究,发现79例患者死亡30例,病死率约为41.77%,与过往的40%左右的致死率相差不大。本研究结果还显示,存活组VE-Cad水平明显低于死亡组,可见脓毒症并发ARDS预后越差,VE-Cad水平越高。经二元Logistic回归分析,VE-Cad是影响脓毒症并发ARDS预后的独立影响因素;ROC曲线显示,VE-Cad诊断脓毒症并发ARDS预后的AUC分别为0.906,诊断价值均较高,敏感度、特异度分别为87.9%、84.8%。提示VE-Cad对脓毒症并发ARDS预后具有较高的诊断价值。

Ang-2由内皮细胞分泌合成,有氨基酸496个,在染色体8p21上,作用于内皮细胞特异性受体Tie-2,从而使其与Ang-1的结合受阻,导致增加血管通透性,使血管发生渗漏[13]。Ang-1通过与受体Tie-2结合,激活Tie-2,维持内皮细胞稳定性。静息状态下Ang-2较少,当受到刺激时会激活内皮细胞,导致Ang-2的合成与分泌增加,提示Ang-2可能成为内皮功能失调和激活的指标[14]。有研究表明,Ang-2与白细胞介素6(interleukin-6,IL-6)、肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)等炎症细胞呈正相关,说明高表达的Ang-2可反映炎症状态[15]。经Pearson分析,VE-Cad与Ang-2呈正相关,提示VE-Cad水平升高时,Ang-2也会随之升高。本研究结果显示,血清Ang-2水平比较:轻度组<中度组<重度组;存活组的Ang-2水平显著低于死亡组;ROC曲线显示,Ang-2诊断脓毒症并发ARDS预后的AUC分别为0.690,明显低于Ang-2,敏感度、特异度分别为45.5%、89.1%。提示

脓毒症并发ARDS病情越严重、预后越差Ang-2水平越高,但Ang-2对脓毒症并发ARDS预后的诊断价值较低。

此外,本研究联合诊断数据显示,VE-Cad、Ang-2二者联合诊断脓毒症并发ARDS预后的AUC为0.912,明显高于Ang-2,诊断价值均较高,敏感度、特异度分别为84.8%、80.4%,可对Ang-2单项检测中敏感度或特异度低的问题进行弥补。因此,临床上可加强血清VE-Cad、Ang-2的监测,提高综合诊断效能,从而改脓毒症并发ARDS患者的预后。

综上所述,脓毒症并发ARDS病情越严重VE-Cad、Ang-2水平越高,且死亡患者VE-Cad、Ang-2水平较高,VE-Cad、二者联合对脓毒症并发ARDS预后具有较高的诊断价值,其中二者联合的诊断价值最高。

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Changes of serum VE-Cad and Ang-2 levels in patients with sepsis complicated by ARDS and their relationship with prognosis

WEN Jun, ZHANG Yong-jun*, CHEN Qun, TAN Yong-ping

(Department of Emergency, the First Peoples Hospital of Chenzhou, Hunan Province, Chenzhou 423000, China)

[Abstract] Objective To investigate the changes of serum vascular endothelial cadherin(VE-Cad) and angiopoietin-2(Ang-2) levels in patients with sepsis complicated by acute respiratory distress syndrome(ARDS) and their relationship with prognosis. Methods A total of 79 patients with sepsis complicated by ARDS diagnosed and treated in our hospital were selected as the research subjects. According to the oxygenation index(PaO2/FiO2), patients were divided into mild group(n=28), moderate group(n=30) and severe group(n=21); they were divided into survival group(n=46) and death group(n=46) according to prognosis after 4 weeks. The levels of VE-Cad and Ang-2 in each group were compared. Pearson correlation analysis was used to analyze the correlation between VE-Cad and Ang-2, and binary Logistic regression analysis was used to analyze the factors affecting the prognosis of patients with sepsis and ARDS. Receiver operating characteristic(ROC) curve was used to analyze the diagnostic value of VE-Cad and Ang-2 in prognosis of septic patients with concurrent ARDS. Results Serum VE-Cad and Ang-2 levels were the lowest in mild group, followed by moderate group and severe group, and the difference was statistically significant(P<0.05). The levels of VE-Cad and Ang-2 in the survival group were significantly lower than those in the death group(P<0.05). After Pearson analysis, VE-Cad was positively correlated with Ang-2(r=0.632, P<0.001). Binary logistic regression analysis indicated VE-Cad as an independent influencing factor for the prognosis of sepsis complicated with ARDS(P<0.05). ROC curve analysis showed that the AUC of VE-Cad, Ang-2, and the combination diagnosis of sepsis and ARDS for the prediction of diagnosis were 0.906, 0.690, and 0.912, respectively. The diagnostic value of VE-Cad and the combination diagnosis of the two was higher; both The AUC of combination diagnosis and VE-Cad was significantly higher than that of Ang-2(Z=3.266, 3.071, P=0.001, 0.002). The corresponding sensitivity and specificity of VE-Cad and Ang-2 with respect to the optimal cut-off values were 87.9%, 84.8% vs. 45.5%, 89.1%, respectively, and those of the combination of the two were 84.8% and 80.4%, respectively. Conclusion Serum VE-Cad and Ang-2 levels in patients with sepsis complicated by ARDS increase with the aggravation of the disease. The VE-Cad and Ang-2 levels in dead patients are higher than those in surviving patients, and VE-Cad and the combination of the two have a higher diagnostic value for the prognosis of sepsis complicated by ARDS. Specifically, VE-Cad combined with Ang-2 has the highest diagnostic value.

[Key words] respiratory distress syndrome, adult; sepsis; angiopoietin-2

[收稿日期]2020-07-30

[基金项目]湖南省自然科学基金(18JJ6047)

[作者简介]文军(1978-),男,湖南郴州人,湖南省郴州市第一人民医院副主任医师,医学学士,从事急危重疾病诊治研究。

*通信作者。E-mail:elevenzhang0916@163.com

[中图分类号] R563.8

[文献标志码]A

[文章编号]1007-3205(2021)04-0376-05

(本文编辑:杜媛鲲)