呼吸系疾病 《首页》《返回》		大连医科大学附属第一医院 检验科网站		检验医学与临床
本页位置：首页／检验医学与临床／呼吸系疾病与检验／正文
	急性呼吸窘迫综合征的生物学标记物 上海医学2005年第28卷第12期 包志瑶 万欢英
	急性肺损伤(ALI)／急性呼吸窘迫综合征(ARDS)是指心源性以外的各种肺内、外致病因素导致的急性、进行性、缺氧性呼吸衰竭，两者有着相同但程度不同的病理生理改变，ALI的最严重阶段被定义为ARDS。 ALI／ARDS的实质是全身炎症反应综合征(SIRS)的失控，特征性的表现为由肺微血管通透性增加引发的弥漫性肺间质和肺泡腔水肿而导致的持续的、难以纠正的低氧血症。早期大量介质参与其中，包括细胞因子、肺特异性蛋白分于、黏附分子、血管假性血友病因子(vWF)、铁蛋白、白三烯类等。从临床角度出发对这些介质进行研究，可以更深入地了解ALI／ARDS的发病机制及病理过程，若能从中找出特异性的生物学标记物则可早期判断疾病的有无，观察其演进，在治疗失败前及时评估并调整治疗方案。基于以上目的，众多的研究者对上述介质进行了深入研究，并提出了几种可以判断ALI／ARDS发生、发展及预后的生物学标记物。 一、细胞因子 SIRS是ALI／ARDS的发病基础，细胞因子则是炎症反应的生理信使分子，参与SIRS的众多细胞因子中，肿瘤坏死因于(TNF)-α和白介素(IL)最具影响力，其与 SIRS和 ALI／ARDS发病及死亡关系员为密切。了NF-α和IL两者协同作用，一方面激活肺部免疫细胞和非免疫细胞的炎症反应调节剂核因子(NF)-κB，产生细胞因子，如TNF-α可通过ΨF-κB增加IL-κ8基因表达，启动炎症级联反应；另一方面，作用于内皮细胞，增加细胞表面黏附分子(AMs)，如细胞间黏附分子-1(ICAM-1)、E-选择素、P-选择累表达增加，并激活血管内皮细胞趋化性细胞因子mRNA表达增加。在上述两方面作用下，多形核白细胞(PMN)迁移聚集到炎症区域，不仅启动早期炎症反应，而且维持炎症，最终导致SIRS失衡引发ALI／ARDS。 ARDS患者的TNF、水平高于重症肺炎及健康者，但其水平与死亡率无明显相关性。 Takala等也在临床观察中证实具ALI危险因素的患者若血清IL-8、IL-6、可溶性IL-2受体(3IL-2R)浓度较高则更易发生ALI，且其在病程中持续升高。 Park等研究发现，ARDS病程的第1、3天，患者肺顺应性与 IL-1β/sIL-IRⅡ、IL-6／sIL-6R、TNF-α／可溶性肿瘤坏死因子Ⅰ受体(sTNF-RⅠ)、TNF-α／sTNF-RⅡ呈正相关；病程第1天TNF-α／sTNF-RⅡ及病程第7天 IL—lβ／IL-1γα。水平与动脉血氧分压(Pa02)／氧合指数(Fi02)呈正相关；IL-6／sIL-6R比值增高则死亡率增加。提示细胞因子与特异性受体比值也可判断ARDS病程、演进及预后。		二、肺上皮特异性蛋白质 肺上皮组织包括多种细胞成分，如纤毛细胞、基底细胞、杯状细胞、Clara细胞、Ⅰ型及Ⅱ型肪泡细胞等，它们广泛分布于肺组织，形成连续的气血屏障，除维持气体交换、代谢内源性及外源性各种介质的功能外，还分泌多种蛋白成分起防御作用。 (一)表面活性物质相关蛋白(SP3) SPs组成了表面活性物质，根据他们结构功能的不同分为4类：SP-A、SP-B、SP-C、SP-D。其中SP-A、SP-D的相对分子质量较大，与水的亲和力较大，可防止肺水肿的发生；而 SP-B、SP-C则为疏水性低分子量物质，能加快气-液面之间磷脂的吸收，形成稳定的膜磷脂，防止肺泡的萎陷。因此体液中 SPs浓度的改变可作为ARDS患者肺损伤程度和预后的判断指标。 ALI／ARDS发病时SP-S水平显著增高，且在病程中持续处于高水平，但其与思者机械通气持续时间及死亡率关系不大。 Cheng等在38例符合ALI／ARDS诊断标准的插管机械通气患者的研究中也发现，需辅助通气时间长的思者血清，SP-A处于较高水平，通过肺泡’动脉氧分压差测定显示氧合功能差者肺水肿液中 SP-D含量降低，死亡患者较存活者有更低的水肿波SP-D浓度。 (二)黏蛋白相关抗原 黏蛋白是广泛分布于气道表面黏液的主要组成成分，是一组大的相对分子质量的糖蛋白，共包含9种基因：MUC1、2、3、4、5AC、5B、6、7和8，其中 MUCl～5主要在气道内表达。由 MUCl基因编码的 KL-6是一相对分于质量接近200 000的糖蛋白，主要由增殖的、受激发的或受损的厦型肺泡上皮细胞分泌，对判断Ⅱ型肺泡上皮细胞的功能具有特异性。在肺泡表面广泛分布的是Ⅰ型肺泡上皮细胞，其与毛细血管基底膜共同组成气。血屏障。当I型肺泡上皮细胞受损伤后由Ⅱ型肺泡上皮细胞转化为Ⅰ型来进行修补，因此Ⅱ型肺泡上皮细胞功能活跃理论上可反映正常肺结构的损伤及气—血屏障连续性的破坏。因为ARDS的主要病理改变包括气—血屏障完整性的破坏，所以KL-6水平可以成为间接判断肺上皮损伤程度的有效指标，也可判断ALI／ARDS思者的预后。 Ishizaka等首先发现，ALI／ARDS患者通过纤维支气管镜获取的气道分泌物中 KL-6的水平显著高于正常对照组，ALI／ARDS死亡患者的气道分泌物及血清 KL-6浓度高于存活者。
	1		2
	Sato等也发现，ARDS患者血清KL-6水平显著高于ARDS机械通气患者及正常人群;ARDS患者的死亡率、气道平均压及峰压与 KL-6浓度呈正相关；KL-6水平与氧合指数呈负相关。 三、内皮细胞激活的标记物 过度炎症反应所导致的肺血管内皮细胞损伤，是某些类型ARDS发病的关键和始动环节。在正常情况下肺血管内皮细胞参与调节肺血管通透性，代谢一部分血管活性物质，并阻止血小板聚集。当内皮细胞受到致伤因子作用后发生形态功能的改变，增加血流阻力，释放血管活性物质、vWF、GMP-140，并表达多种抗原分于；引起内皮细胞·白细胞黏附、血小板黏附聚集、血管活性物质代谢异常、肺血管内皮细胞通道性增强等一系列ALI／ARDS的病理改变。通过对多种主要在血管内皮细胞中合成分泌的物质的研究发现，它们在血浆和组织原位的变化情况可反映肺血管内皮细胞功能改变和损伤程度，尤其是多指标综合判断有助于掌握临床情况，为ALI／ARDS的诊断、治疗及须后提供更多依据。 vWF与 ALI／ARDS患者多器官功能衰竭发生时间及疾病的死亡率密切相关。 ALI／ARDS死亡患者的血清 vWF显著高于存活者，且血清vWF水平增高者则将在较早时间发生器官功能衰竭，但机械通气的策略与血清 vWF水平无关。S8kamaki等采用酶联免疫吸附试验(ELISA)分别测定19例ALI患者、29例患有其他肺部疾病及正常人的血浆P-选择素浓度，结果发现ALI组患者的血浆P-选择素浓度明显高于非ALI组及正常对照组。且血浆P-选择素浓度与ALI评分呈显著相关性，7例死亡患者的平均P-选择素水平显著高于存活患者。提示P-选择素可以反映ALI的严重程度，并对其预后的评估有重要参考价值。 四、中性粒细胞激活标记物 中性粒细胞在 ALI／ARDS发病中起重要作用。在ARDS发病早期，活化的补体C5a、细菌、免疫复合物、LPS及活化巨噬细胞释放的细胞因子如TNF、Il-1、IL-8等趋化并激活中性粒细胞，使大量中性粒细胞被募集到肺毛细血管内，沿血管壁贴边和滚动，并与内皮细胞黏附，随后发生跨内皮移行，进入肺间质和肺泡腔。在这一系列病理生理过程中活化中性粒细胞通过释放氧自由基、蛋白溶解酶和炎症介质或细胞因于，导致肺毛细血管内皮细胞、肺问质及肺泡上皮细胞损伤，从而引起通透性肺水肿。		活化中性粒细胞释放的基质金属蛋白酶-9(MMP-9)，又称明胶酶 B，是一种糖化的蛋白酶，其除了直接作用于肺泡—毛细血管基底膜使其通透性增加外，还可通过转化大分子内皮素-1(1—38)成为内皮素-1(1-32)而上调中性粒细胞表面黏附分子CDllb的表达，促进中性粒细胞与内皮细胞的黏附、激活。 Eichler等利用 MMP-9基因放除小鼠和相应的野生型小鼠在同样条件下建立内毒素急性肺损伤模型，结果显示前者肺损伤程度较后者明显减轻。 Warner等在小猪体外循环模型中证实了支气管肺泡灌洗液中 MMP-9和MMP-2的浓度与术后肺泡动脉血氧分压差的增加呈正相关，提示肺内高浓度的MMP-9和MMP-2与体外循环后ALI的发生、发展密切相关。Pugin等也发现 ARDS患者文气管肺泡灌洗液中MMP-9的水平显著高于心源性肺水肿患者及正常对照人群。 五、铁蛋白 铁蛋白的相对分子质量为480 000，内含三价铁离子，可催化超氧阴离子和过氧化氢反应产生高毒性的径自由基，扩大高危人群的氧化应激反应。而ALI／ARDS释放的前炎症因于(IL-8、IL-6、TNF-α等)可促进铁蛋白的合成。因此，ALI／ARDS时血清铁蛋白含量的升高源于氧化应激反应的扩大、前炎症细胞因子释放的增加、肺组织损伤的加重，其可作为判断ALI／ARDS发生及其严重程度的又一指标。在ALI／ARDS高危因素的患者中，血清铁蛋白含量较高较易发展为 ALI／ARDS。 Sharkey等证实，铁蛋白的浓度与具有ALI／ARDS危险因素患者的发病率及发病后多器官功能衰竭的程度呈正相关，但与氧合指数、机械通气维持时间及死亡率不相关。 虽然，现在有许多学者致力于寻求有效的ALI／ARD5生物学标志物，但目前的研究大多为小样本，缺乏代表性；且大部分介质也缺乏特异性，不能作为判断治疗效果、炎症反应程度及预后的独立指标。仍需进一步扩大样本，进行多中心临床研 究，以获得更多既方便连续监测又能很好反映ALI／ARDS的病理生理过程的有效指标。 参考文献(略)
	3		4

大连医科大学附属第一医院 检验科 编制