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目的:急性肾损伤(Acute Kidney Injury,AKI)是临床最常见的急危重症之一,更是重症脓毒症患者常见的并发症。就危重患者而言,脓毒症(sepsis)是AKI发生的首要原因,10%~50%的脓毒症患者发生AKI,成为脓毒症患者不良预后的独立危险因素。尽管在重要脏器功能支持和复苏手段方面已经取得一定的进步,但脓毒症AKI的病死率仍在20%~50%!其中最主要的原因是人们对AKI及AKI的发病机制目前尚不十分清楚,对肾脏的组织病理学不够了解。有相关动物实验表明其可能的病理生理机制为:①肾组织细胞凋亡,②炎症反应;其病理生理机制可能为TLRs介导的信号传导通路。 Toll样受体(Toll-like receptors,TLRs)是一种识别病原相关分子模式(Pathogen associated molecular pattern,PAMP)的受体,可识别外源性或内源性PAMPs。TLRs介导的信号传导途径是连接固有免疫和获得性免疫的桥梁,在调节机体炎性免疫反应中居枢纽地位,目前TLR4和TLR9是研究的热点。有关脓毒症动物实验表明,细菌感染时,TLR4和TLR9识别病原菌,激活TLR信号通路,触发天然免疫功能,通过一系列蛋白质级联反应激活转录因子,刺激炎性细胞因子产生,且通过调控信号传导通路来调节免疫应答和炎症反应,影响脓毒症的发展。TLR4,9主要表达在免疫细胞上,也存在于组织和器官,如肺脏、关节、肝脏、心脏、肾脏等。在临床脓毒症患者中,肾组织细胞、循环中免疫细胞的TLR4,9的变化及凋亡、炎症反应及功能改变方面的研究很少,而且目前脓毒症AKI患者外周血及肾脏组织中TLR4,9表达变化的相关临床研究更是少之又少。 本课题予以应用流式细胞技术检测重症脓毒症AKI组患者与非AKI组患者外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC)上TLR4和TLR9的表达水平,同时采用酶联免疫吸附法(enzyme linkedimmunosorbent assay,ELISA)检测血清中白介素-6(Interleukin-6,IL-6)和白介素-10(Interleukin-10,IL-10)的水平,来研究和探讨TLR4、TLR9在重症脓毒症AKI发生中的作用,为临床上早期预防和治疗重症脓毒症AKI寻找新的治疗途径和靶点,提供新的思路和理论依据,进而为可能改善脓毒症AKI预后提供一定的理论基础。 方法:选择2011年11月~2012年2月入住河北医科大学第四医院重症监护病房(Intensive Care Unit,ICU)的重症脓毒症患者,并按照急性肾损伤网(AKIN)于2005年9月修订的AKI诊断标准,将患者分为AKI组和非AKI组。分别在患者入ICU0h(T0)、24h(T1)、48h(T2)及转出ICU(T3)时观察并记录每一时间点的生命体征(体温、脉搏、呼吸、血压、血氧饱和度),检测血清肌酐(serum creatinine,SCr)、血尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)、血常规、C-反应蛋白(C-reactive protein,CRP),并与同一时间点采集患者的外周血标本,采用全血双色变异荧光指标法,应用流式细胞技术分别检测重症脓毒症AKI组患者与非AKI组患者PBMC上TLR4和TLR9的表达水平;同时采用酶联免疫吸附法(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测血清中IL-6和IL-10的水平。记录肾功能变化,ICU住院时间及住ICU病死率及入ICU时急性生理和慢性健康评分(acute physiology andchronic health evaluation,APACHEⅡ)。所有数据均采用SPSS13.0统计软件包(SPSS Company,Chicago,Illinois,USA)进行分析,计量资料以均数±标准差(x±s)表示,两组均数的比较采用两组独立样本t检验,多个均数间比较采用LSD单因素方差分析,TLRs与炎症因子的关系分析采用多元线性回归分析,P<0.05为差异有统计学意义。 结果: 1入选患者的临床特征入选重症脓毒症患者共25例,其中男性21例,女性4例,年龄52-89岁,平均66.16±8.44岁,入ICU时APACHEⅡ14-29分,平均22.16±4.08分。按照2005年9月急性肾损伤网(AKIN)修订的AKI诊断标准,将患者分为AKI组和非AKI组。AKI组10例,女2例,男8例,平均年龄68.30±9.63岁,APACHEⅡ23.00±4.81分;非AKI组15例,女2例,男13例,平均年龄64.73±7.55岁,APACHEⅡ21.60±3.58分。原发病:感染性腹膜炎患者6例,重症肺炎患者11例,食管瘘患者8例。 2两组肾功能(血SCr和BUN水平)的比较2.1组间比较与非AKI组相比,AKI组SCr和BUN水平在T0、T1显著升高(P<0.01);两组间其他各时间点比较均无明显差异(P>0.05)。 2.2组内比较两组SCr水平T3与T0、T1比较,均有显著降低(P<0.05)。AKI组内BUN水平呈逐渐降低趋势,但各时间点差异无统计学意义(P>0.05)。非AKI组内,BUN水平逐渐升高,T3与T0比较,有显著升高(P<0.05);SCr水平呈逐渐降低趋势,各时间点差异均无统计学意义(P>0.05)。 3两组外周血单个核细胞TLR4和TLR9的表达水平比较3.1组间比较与非AKI组相比,AKI组TLR4和TLR9水平在T0显著升高(P<0.05);TLR9水平在T3显著升高(P<0.05);两组间其他各时间点比较均无明显差异(P>0.05); 3.2组内比较AKI组内,TLR4水平呈逐渐降低趋势,TLR9呈逐渐升高趋势,但各时间点差异均无统计学意义(P>0.05)。非AKI组内,TLR4水平呈逐渐升高趋势,TLR9水平呈逐渐降低趋势,但各时间点差异均无统计学意义(P>0.05)。 4两组外周血单个核细胞TLR4和TLR9双表达水平的比较4.1组间比较TLR4和TLR9双表达水平各时间点比较,均无明显差异(P>0.05)。 4.2组内比较两组内TLR4和TLR9双表达水平均呈逐渐降低趋势,但各时间点差异均无统计学意义(P>0.05)。 5两组血清IL-6和IL-10水平的比较5.1组间比较与非AKI组相比,AKI组IL-6和IL-10水平在T0、T1、T2、T3四个时间点均显著升高(P<0.05)。 5.2组内比较两组IL-6和IL-10水平均呈降低趋势,T1、T2、T3与T0时间点相比较均有显著降低(P<0.01),此3个时间点之间相比较均无统计学差异(P>0.05)。 6两组TLR4和TLR9表达水平与相应的血清IL-6,IL-10水平的相关性将AKI组与非AKI组患者PBMC上T0时间点TLR4和TLR9水平分别与相应IL-6,IL-10水平进行多元线性回归分析,发现AKI组患者TLR9水平与相应IL-10水平存在线性相关关系(F=8.578,P=0.019<0.05);其他各指标间不存在线性相关关系。 7两组血CRP水平的比较7.1组间比较两组间CRP水平各时间点比较,均无明显差异(P>0.05)。 7.2组内比较非AKI组内,T3时间点CRP水平与T0相比,显著降低(P<0.05):组内其他各时间点间差异均无统计学意义(P>0.05)。AKI组内,CRP水平呈逐渐降低趋势,但各时间点差异均无统计学意义(P>0.05)。 8临床转归 至转出ICU时,AKI组患者ICU住院时间为10±6.49天,肾功能好转率为60%,有4例患者死亡,病死率约40%;非AKI组患者ICU住院时间为5.93±3.39天,肾功能均基本正常,有3例患者死亡,病死率为20%。两组ICU住院时间、病死率相比较,无明显差异(P值分别为P=0.093,P=0.275)。 结论: 1重症脓毒症AKI组患者外周血单个核细胞上TLR4和TLR9的表达水平高于非AKI组,提示TLR4和TLR9在重症脓毒症AKI的发生中可能起着重要作用。 2 TLR4和TLR9可能参与了重症脓毒症AKI的发生,激活TLRs的信号传导通路,通过一系列蛋白质级联反应激活转录因子,引起IL-6、IL-10等细胞因子的持续产生和释放,并激活天然免疫细胞,从而导致引起重症脓毒症AKI的免疫炎症反应。 3炎症反应在重症脓毒症AKI的发生中起着非常重要的作用。