引用本文: 李志偉, 王著軍, 徐旭, 喬帥, 馬之嘉, 王樹龍, 高文華, 蘭彩霞. 腫瘤壞死因子-α、白細胞介素-6、磷脂酶A2與重癥胸腹損傷后急性心肌細胞損害的關系. 華西醫學, 2014, 29(12): 2209-2212. doi: 10.7507/1002-0179.20140668 復制
重癥胸腹損傷后心肌細胞功能損害可顯著影響傷者的預后,本研究重點討論腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細胞介素-6(IL-6)、磷脂酶A2(PLA2)與重癥胸腹損傷心肌細胞功能損害發生關系,為預防心肌細胞功能損害,改善預后提供依據。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料
回顧性收集2009年1月-2012年6月在253醫院急診科就診的胸腹損傷患者的臨床資料。納入標準:創傷指數[1]≥17分,無合并顱腦損傷及在急診死亡者。共納入胸腹損傷患者(損傷組)82例,其中男58例,女24例;年齡16~76歲,平均43.6歲。以同期醫院門診部正常體檢的82名健康人群為對照組,男50例,女32例,平均年齡37.5歲。對照組分為心肌細胞功能對照組46例,男28例,女18例,平均年齡36.3歲;損傷因子對照組36例健康志愿者,男22例,女14例,平均年齡39.3歲。心肌細胞功能和損傷因子對照組與損傷組的性別、年齡比較差異無統計學意義(P>0.05),具有可比性。
1.2 方法
胸腹損傷患者就診后給予積極抗休克、處理原發傷,同時抽血檢查肌酸激酶同工酶(CK-MB)、心肌肌鈣蛋白T(cTnT)、TNF-α、IL-6、PLA2。CK-MB采用濕化學法用美國強生公司強生350檢測儀測定,試劑由美國強生生物制劑有限公司提供;cTnT采用電化學發光法用羅氏2010檢測儀測定,試劑由羅氏生物制劑有限公司提供;TNF-α、IL-6采用放射免疫法,用西安產xh6080放射免疫儀測定,試劑由北京北方生物技術研究所提供;PLA2采用酶聯免疫吸附試驗法,用西安產xh6080放射免疫儀測定,試劑由上海郎頓生物技術研究所提供。
1.3 觀察指標
監測傷者生命體征、血常規、凝血功能和CK-MB、cTnT、TNF-α、IL-6、PLA2。CK-MB正常參考值為<25 U/L,cTnT正常參考值為<100 pg/mL,TNF-α正常參考值為0.29~0.81 ng/mL,IL-6正常參考值為56.37~150.33 ng/mL,PLA2正常參考值為4.53~10.25 ng/mL。
1.4 統計學方法
用SPSS 13.0軟件進行統計學處理。計量資料以均數±標準差表示,組間比較行秩和檢驗。CK-MB、cTnT與TNF-α、IL-6、PLA2之間分別比較,作相關性分析。以P值<0.05為有統計學意義。
2 結果
2.1 患者一般資料
82例患者中,開放性損傷17例,閉合性損傷65例;墜落傷23例,道路交通傷47例,鈍性打擊傷8例,銳器扎剌傷4例。傷后至就診平均時間(1.51 ± 0.52) h,就診時平均收縮壓(84.19 ± 16.74 )mm Hg (1 mm Hg=0.133 mm Hg),平均舒張壓(53.05 ± 13.67) mm Hg;平均心率(114.73 ± 16.27)次/min;平均創傷指數(23.05 ± 3.02)分。
2.2 患者救治結果
急診搶救、檢查時間(6.11 ± 4.12)h,后續救治期間,死亡9例,其中男6例,女3例,病死率11%。死亡時間24~106 h,平均(37.29 ± 16.46)h。死亡原因:多器官功能障礙綜合征4例,彌漫性血管內凝血2例,感染性休克2例,急性呼吸窘迫綜合征1例。
2.3 對照組與損傷組檢驗結果的比較
2.3.1 心肌細胞功能檢驗結果
損傷組患者入院時血液中CK-MB和cTnT表達較對照組升高明顯,分別為(158.74 ± 31.59)U/L和(496.25 ± 58.46)pg/mL,均明顯高于正常值,與對照組比較差異均有統計學意義(P<0.001),見表 1。

2.3.2 損傷因子檢驗結果
損傷組患者入院時血液中TNF-α、IL-6和PLA2表達明顯高于正常值,分別為(36.41 ± 18.09)、(393.83 ± 143.86)、(41.35 ± 14.26)ng/mL,與對照組比較差異均有統計學意義(P<0.001)。見表 2。

2.4 相關性分析
重癥胸腹損傷患者血清CK-MB、cTnT與TNF-α、IL-6、PLA2之間存在高度正相關。其中,CK-MB與TNF-α相關(r=0.923,P<0.001);CK-MB與IL-6相關(r=0.911,P<0.001);CK-MB與PLA2相關(r=0.932,P<0.001);cTnT與TNF-α相關(r=0.916,P<0.001);cTnT與IL-6相關(r=0.912,P<0.001);cTnT與PLA2相關(r=0.928,P<0.001)。
3 討論
心臟是維持機體生命活動的基本器官,也是重癥創傷后易受損害的器官,缺氧、炎癥反應、嚴重感染等因素均參與了心肌細胞功能損害的發生,所引起的心臟功能障礙是危重癥時的癥結,可直接影響患者的病死率[2-6]。重癥胸腹損傷失血性休克導致組織灌注不足、微循環障礙,產生大量應激激素、炎癥/抗炎細胞因子和氧自由基,通過多種機制,顯著影響心肌細胞的血供或直接損傷心肌細胞,導致其功能障礙 [7-11]。
本研究重點探討TNF-α、IL-6、PLA2在重癥胸腹損傷心肌細胞功能損害發生中的作用及機制。TNF-α是初級細胞因子網絡中的核心因子,也是重要的心肌抑制因子,具有負性肌力作用,可激活免疫細胞和炎癥信號通路,誘導炎癥因子表達,介導心肌細胞損傷,發揮正反饋放大炎癥的作用[12-14],TNF-α可直接抑制心肌收縮,并誘導心肌細胞凋亡和一氧化氮生成,也可直接影響冠狀動脈血管,減少心臟血供,還可激活淋巴細胞、粒細胞對心肌細胞和內皮細胞的黏附,進而造成心肌細胞損傷,并可通過激活中性粒細胞,釋放大量氧自由基,介導心肌細胞的氧化應激損傷,且心肌細胞損傷的程度與其血液濃度呈正相關[15-17]。IL-6是一種多基因多效應的致炎/抗炎細胞因子,同時也是一種心肌細胞抑制因子,可直接影響心肌細胞的收縮功能,具有誘導炎癥、血栓形成和促細胞凋亡的作用,IL-6可直接激活血管內皮細胞和炎癥細胞,促進急性期蛋白合成,誘導細胞因子表達,催化和放大炎癥反應,其所致的心肌功能損害與缺血-再灌注相關[17-21]。PLA2是花生四烯酸、前列腺素等生物活性物質生成的限速酶,其表達上調,可產生花生四烯酸、血栓素A2、白三烯,破壞膜結構的完整性,介導炎癥介質釋放,導致心肌細胞損傷[22, 23]。CK-MB是心肌細胞特異性肌酸激酶,cTnT是反映心肌損傷程度高敏感、高特異性的金標準,且與創傷評分及預后呈正相關,CK-MB、cTnT升高,即意味著心肌細胞的結構破壞和功能損害[2, 14, 24, 25]。本研究結果顯示:傷者就診時血清CK-MB、cTnT和TNF-α、IL-6、PLA2均出現高表達現象且二者之間存在著顯著的相關性,提示TNF-α、IL-6、PLA2可能參與了重癥胸腹損傷心肌細胞功能損害發生的過程,機制可能為:外傷、休克可激活細胞因子網絡,大量炎癥細胞因子合成、釋放,形成“瀑布樣”炎癥級聯放大效應,導致全身炎癥反應綜合征;同時引發胃腸黏膜缺血、缺氧,屏障功能受損,通透性增加,大量內毒素移位,形成內毒素血癥,促進TNF-α、IL-6等炎癥細胞因子與介質釋放,放大炎癥反應,同時激活PLA2,促進花生四烯酸代謝,生成多種血管活性物質,增加血管的通透性,嚴重者可形成毛血細管滲漏綜合征,導致循環中的血漿外滲,有效循環血量進一步減少,微循環障礙更為加重[26];TNF-α、IL-6可直接抑制心肌細胞的收縮功能,減少心臟射血,加重包括心肌在內的組織器官的缺血和微循環障礙,TNF-α、PLA2作用于心肌細胞、血管內皮細胞,損傷包括線粒體膜在內的生物膜,造成線粒體結構破壞和能量生成障礙,并進一步活化PLA2,引發心肌細胞壞死或誘導心肌細胞凋亡,進而導致心臟功能出現不同程度的障礙。因此,對重癥胸腹損傷患者急診救治時,除加強對心肌細胞的保護性治療外,還應加強對TNF-α、IL-6、PLA2的強化干預治療,抑制或減少它們的合成與釋放,保護胃腸道黏膜的屏障防御功能,阻止炎癥反應的“瀑布樣”級聯放大效應,保護心肌細胞,改善心臟功能,從根本上提高重癥胸腹損傷患者的生存率。
綜上所述,重癥胸腹損傷后,作為重要的炎癥因子,TNF-α、IL-6和PLA2可能通過缺血-再灌注損傷、放大炎癥反應等多種機制,參與了急性心肌細胞功能損害的發生、發展過程,對其早期干預,則有可能阻斷心肌細胞功能的損害,保護或改善心臟功能,降低重癥胸腹損傷患者的病死率。
重癥胸腹損傷后心肌細胞功能損害可顯著影響傷者的預后,本研究重點討論腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細胞介素-6(IL-6)、磷脂酶A2(PLA2)與重癥胸腹損傷心肌細胞功能損害發生關系,為預防心肌細胞功能損害,改善預后提供依據。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料
回顧性收集2009年1月-2012年6月在253醫院急診科就診的胸腹損傷患者的臨床資料。納入標準:創傷指數[1]≥17分,無合并顱腦損傷及在急診死亡者。共納入胸腹損傷患者(損傷組)82例,其中男58例,女24例;年齡16~76歲,平均43.6歲。以同期醫院門診部正常體檢的82名健康人群為對照組,男50例,女32例,平均年齡37.5歲。對照組分為心肌細胞功能對照組46例,男28例,女18例,平均年齡36.3歲;損傷因子對照組36例健康志愿者,男22例,女14例,平均年齡39.3歲。心肌細胞功能和損傷因子對照組與損傷組的性別、年齡比較差異無統計學意義(P>0.05),具有可比性。
1.2 方法
胸腹損傷患者就診后給予積極抗休克、處理原發傷,同時抽血檢查肌酸激酶同工酶(CK-MB)、心肌肌鈣蛋白T(cTnT)、TNF-α、IL-6、PLA2。CK-MB采用濕化學法用美國強生公司強生350檢測儀測定,試劑由美國強生生物制劑有限公司提供;cTnT采用電化學發光法用羅氏2010檢測儀測定,試劑由羅氏生物制劑有限公司提供;TNF-α、IL-6采用放射免疫法,用西安產xh6080放射免疫儀測定,試劑由北京北方生物技術研究所提供;PLA2采用酶聯免疫吸附試驗法,用西安產xh6080放射免疫儀測定,試劑由上海郎頓生物技術研究所提供。
1.3 觀察指標
監測傷者生命體征、血常規、凝血功能和CK-MB、cTnT、TNF-α、IL-6、PLA2。CK-MB正常參考值為<25 U/L,cTnT正常參考值為<100 pg/mL,TNF-α正常參考值為0.29~0.81 ng/mL,IL-6正常參考值為56.37~150.33 ng/mL,PLA2正常參考值為4.53~10.25 ng/mL。
1.4 統計學方法
用SPSS 13.0軟件進行統計學處理。計量資料以均數±標準差表示,組間比較行秩和檢驗。CK-MB、cTnT與TNF-α、IL-6、PLA2之間分別比較,作相關性分析。以P值<0.05為有統計學意義。
2 結果
2.1 患者一般資料
82例患者中,開放性損傷17例,閉合性損傷65例;墜落傷23例,道路交通傷47例,鈍性打擊傷8例,銳器扎剌傷4例。傷后至就診平均時間(1.51 ± 0.52) h,就診時平均收縮壓(84.19 ± 16.74 )mm Hg (1 mm Hg=0.133 mm Hg),平均舒張壓(53.05 ± 13.67) mm Hg;平均心率(114.73 ± 16.27)次/min;平均創傷指數(23.05 ± 3.02)分。
2.2 患者救治結果
急診搶救、檢查時間(6.11 ± 4.12)h,后續救治期間,死亡9例,其中男6例,女3例,病死率11%。死亡時間24~106 h,平均(37.29 ± 16.46)h。死亡原因:多器官功能障礙綜合征4例,彌漫性血管內凝血2例,感染性休克2例,急性呼吸窘迫綜合征1例。
2.3 對照組與損傷組檢驗結果的比較
2.3.1 心肌細胞功能檢驗結果
損傷組患者入院時血液中CK-MB和cTnT表達較對照組升高明顯,分別為(158.74 ± 31.59)U/L和(496.25 ± 58.46)pg/mL,均明顯高于正常值,與對照組比較差異均有統計學意義(P<0.001),見表 1。

2.3.2 損傷因子檢驗結果
損傷組患者入院時血液中TNF-α、IL-6和PLA2表達明顯高于正常值,分別為(36.41 ± 18.09)、(393.83 ± 143.86)、(41.35 ± 14.26)ng/mL,與對照組比較差異均有統計學意義(P<0.001)。見表 2。

2.4 相關性分析
重癥胸腹損傷患者血清CK-MB、cTnT與TNF-α、IL-6、PLA2之間存在高度正相關。其中,CK-MB與TNF-α相關(r=0.923,P<0.001);CK-MB與IL-6相關(r=0.911,P<0.001);CK-MB與PLA2相關(r=0.932,P<0.001);cTnT與TNF-α相關(r=0.916,P<0.001);cTnT與IL-6相關(r=0.912,P<0.001);cTnT與PLA2相關(r=0.928,P<0.001)。
3 討論
心臟是維持機體生命活動的基本器官,也是重癥創傷后易受損害的器官,缺氧、炎癥反應、嚴重感染等因素均參與了心肌細胞功能損害的發生,所引起的心臟功能障礙是危重癥時的癥結,可直接影響患者的病死率[2-6]。重癥胸腹損傷失血性休克導致組織灌注不足、微循環障礙,產生大量應激激素、炎癥/抗炎細胞因子和氧自由基,通過多種機制,顯著影響心肌細胞的血供或直接損傷心肌細胞,導致其功能障礙 [7-11]。
本研究重點探討TNF-α、IL-6、PLA2在重癥胸腹損傷心肌細胞功能損害發生中的作用及機制。TNF-α是初級細胞因子網絡中的核心因子,也是重要的心肌抑制因子,具有負性肌力作用,可激活免疫細胞和炎癥信號通路,誘導炎癥因子表達,介導心肌細胞損傷,發揮正反饋放大炎癥的作用[12-14],TNF-α可直接抑制心肌收縮,并誘導心肌細胞凋亡和一氧化氮生成,也可直接影響冠狀動脈血管,減少心臟血供,還可激活淋巴細胞、粒細胞對心肌細胞和內皮細胞的黏附,進而造成心肌細胞損傷,并可通過激活中性粒細胞,釋放大量氧自由基,介導心肌細胞的氧化應激損傷,且心肌細胞損傷的程度與其血液濃度呈正相關[15-17]。IL-6是一種多基因多效應的致炎/抗炎細胞因子,同時也是一種心肌細胞抑制因子,可直接影響心肌細胞的收縮功能,具有誘導炎癥、血栓形成和促細胞凋亡的作用,IL-6可直接激活血管內皮細胞和炎癥細胞,促進急性期蛋白合成,誘導細胞因子表達,催化和放大炎癥反應,其所致的心肌功能損害與缺血-再灌注相關[17-21]。PLA2是花生四烯酸、前列腺素等生物活性物質生成的限速酶,其表達上調,可產生花生四烯酸、血栓素A2、白三烯,破壞膜結構的完整性,介導炎癥介質釋放,導致心肌細胞損傷[22, 23]。CK-MB是心肌細胞特異性肌酸激酶,cTnT是反映心肌損傷程度高敏感、高特異性的金標準,且與創傷評分及預后呈正相關,CK-MB、cTnT升高,即意味著心肌細胞的結構破壞和功能損害[2, 14, 24, 25]。本研究結果顯示:傷者就診時血清CK-MB、cTnT和TNF-α、IL-6、PLA2均出現高表達現象且二者之間存在著顯著的相關性,提示TNF-α、IL-6、PLA2可能參與了重癥胸腹損傷心肌細胞功能損害發生的過程,機制可能為:外傷、休克可激活細胞因子網絡,大量炎癥細胞因子合成、釋放,形成“瀑布樣”炎癥級聯放大效應,導致全身炎癥反應綜合征;同時引發胃腸黏膜缺血、缺氧,屏障功能受損,通透性增加,大量內毒素移位,形成內毒素血癥,促進TNF-α、IL-6等炎癥細胞因子與介質釋放,放大炎癥反應,同時激活PLA2,促進花生四烯酸代謝,生成多種血管活性物質,增加血管的通透性,嚴重者可形成毛血細管滲漏綜合征,導致循環中的血漿外滲,有效循環血量進一步減少,微循環障礙更為加重[26];TNF-α、IL-6可直接抑制心肌細胞的收縮功能,減少心臟射血,加重包括心肌在內的組織器官的缺血和微循環障礙,TNF-α、PLA2作用于心肌細胞、血管內皮細胞,損傷包括線粒體膜在內的生物膜,造成線粒體結構破壞和能量生成障礙,并進一步活化PLA2,引發心肌細胞壞死或誘導心肌細胞凋亡,進而導致心臟功能出現不同程度的障礙。因此,對重癥胸腹損傷患者急診救治時,除加強對心肌細胞的保護性治療外,還應加強對TNF-α、IL-6、PLA2的強化干預治療,抑制或減少它們的合成與釋放,保護胃腸道黏膜的屏障防御功能,阻止炎癥反應的“瀑布樣”級聯放大效應,保護心肌細胞,改善心臟功能,從根本上提高重癥胸腹損傷患者的生存率。
綜上所述,重癥胸腹損傷后,作為重要的炎癥因子,TNF-α、IL-6和PLA2可能通過缺血-再灌注損傷、放大炎癥反應等多種機制,參與了急性心肌細胞功能損害的發生、發展過程,對其早期干預,則有可能阻斷心肌細胞功能的損害,保護或改善心臟功能,降低重癥胸腹損傷患者的病死率。