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儿童危重症患者血液P―选择素与E―选择素的变化

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DOI:10.3760/cma.j.issn.1671-0282.2014.06.003

基金项目:国家十二五重大科技支撑计划(国科2012BA104B01-05);上海市科委科技攻关项目(12411952404)

作者单位:200040 上海,上海交通大学附属儿童医院重症医学科(缪惠洁、张育才、崔云、王斐、徐梁、戎群芳 );湖南省儿童医院急救中心(卢秀兰)

通信作者:张育才,Email:

【摘要】目的 探讨危重症疾病患儿血液P-选择素和E-选择素的变化,及其与病情严重程度和预后的关系。方法 前瞻性研究,对象为2012年9月至2013年3月上海交通大学附属儿童医院PICU收治的42例危重患儿(危重症组),入院24 h内留取首份血液标本;选择同期42例儿童体检残血样本作为对照组。采用儿童危重评分(PCIS评分)和PRISM Ⅲ评分评估病情的危重程度;双抗体夹心酶联免疫 ( ABC-ELISA) 法测定血清中P-选择素和E-选择素浓度。结果 对照组儿童血清P/E-选择素质量浓度分别为(37.23±8.99)ng/mL和(36.24±17.82)ng/mL;危重症组儿童血清P/E-选择素质量浓度分别为(107.24±35.53)ng/mL和(114.93±40.17)ng/mL,与对照组P/E-选择素质量浓度的差异均具有统计学意义(P=0.000)。重症患儿急性期与恢复期P-选择素和E选择素差异具有统计学意义(P=0.000);P-选择素浓度和E-选择素与PCIS评分呈负相关 (分别为r=-0.673,P=0.000;r=-0.548,P=0.000);PRISM Ⅲ≥10组血清P-选择素和E-选择素明显高于PRISM Ⅲ

【关键词】P-选择素;E-选择素;危重症;儿童

The change of P- selectin and E- selectin in critically ill childrenMiao Huijie, Zhang Yucai, Cui Yun, Wang Fei, Xu Liang, Rong Qunfang , Lu Xiulan. Department of Critical Care Medicine, Shanghai Children’s Hospital ,Shanghai Jiaotong University,Shanghai 200040,China

Corresponding Author: Zhang Yucai, Email:

【Abstract】Objective To study the changes of P-selectin and E-selectin in pediatric patients with critical illness ,and analyze their relationship with the severity and prognosis of diseases. Methods Forprospective study,42 critically ill patients admitted in pediatric intensive care unit (PICU) from September,2012 to March,2013 as critically ill group were enrolled, and blood specimens were collected with 24 hours after admission. Another 42 cases blood samples were collected from children's physical examination as control group. The severity of the critically ill patients were evaluated by Pediatric Critical illness Score (PICS) and Pediatric risk of score mortality (PRISM) -III. The levels of serum P-selectin and serum E-selectin were measured by double antibody sandwich enzyme-linked immunoassay (ABC-ELISA). Results P-selectin and E-selectin in control group children and critically ill patients group were(37.23±8.99)ng/mL, (36.24±17.82)ng/mL, and (107.24±35.53)ng/mL, (114.93±40.17)ng/mL, respectively. There were statistical differences between two groups (P=0.000).The levels of P-selectin and E-selectin in acute phase were higher than that of levels in recovery phase in critically ill group (P = 0.000). Negative correlation was observed between P-selectin concentration and the PCIS score(r=-0.673,P=0.000),as well as E-selectin (r=-0.548,P=0.000). P-selectin level and E-selectin level based upon PRISMⅢ≥10 group were significantly higher than they in PRISMⅢ< 10 group (P=0.003, P=0.014). In critically ill children, the differences in P-selectin, E-selectin were significant higher in death patients(P=0.003; P =0.000). Compared with the non-sepsis illness group, the level of P-selectin and E-selectin in the severe sepsis patients were significantly higher (P =0.04,P =0.025).Conclusions The levels of P-selectin and E-selectin are closely related to the severity and prognosis in critically ill children. Measuring the level of P-selectin and E-selectin could be used as a judegment the severity and to understand pathological physiological process.

【Key words】P-selectin; E-selectin; Critically ill; Child

选择素(selectins) 是新近发现的细胞粘附分子家族成员,根据其表达部位的不同分为P-选择素(表达于活化的血小板和内皮细胞表面)、L-选择素(表达于白细胞表面)和E-选择素(表达于活化的内皮细胞表面)三种。在炎症过程中,血管内皮细胞表面高表达选择素是介导炎症细胞向受损部位趋化的重要物质,与缺血-再灌注损伤、免疫损伤、炎症反应、血栓形成等有关[1]。

仇烨等[2]研究发现P-选择素和E-选择素可作为血栓形成、免疫损伤、炎症反应的早期标志物,并与疾病的严重程度相关,但选择素与儿童危重病器官功能损害及病情发展的关系鲜见报道。为此,笔者采用前瞻性队列研究的方法,观察2012年9月至2013年3月上海交通大学附属儿童医院儿科重症监护病房(PICU)42例危重儿童的血清P-选择素、E-选择素变化,探讨血清P-选择素、E-选择素变化在危重病中意义,报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

对象为2012年9月至2013年3月PICU中,采用随机数字法抽取的42例危重症患儿作为实验组,其中男33例(78.6%),女9例(21.4%),年龄(39.8±39.7)月(2个月至13岁)。选取同期42例儿童体检残血样本作为对照组,其中男19例(45.2%),女23例(54.8%),年龄(52.7±49.8)月(4个月至14岁),与实验组比较差异无统计学意义。病情状态评估:根据中华医学会儿科分会制定的小儿危重病例评分标准(pediatric critical illness score,PCIS)[3-4]和儿童死亡危险因素评估(pediatric risk of score mortalityⅢ,PRISMⅢ)[5]进行评分,病例剔除指标为:入院时原发疾病合并器官功能障碍病程超过7 d者。本实验经医院伦理委员会批准。

1.2 研究方法

危重症患儿入院24 h内和恢复期各留取静脉血2~3 mL,注入EDTA抗凝试管中,4000 r/min离心5 min,分离血浆,保存于-18 ℃低温冰箱中。P-选择素和E-选择素检测采用双抗体夹心酶联免疫 (ABC-ELISA) 法,试剂盒购自上海西唐生物技术公司,具体操作遵照产品说明书,同期检测标本按随机数字盲法编号。

1.3 统计学方法

SPSS软件17.0版进行统计学分析。计量资料采用均数±标准差(x±s)表示,两样本间比较均数比较采用t检验或非参数秩和检验,三组或以上资料均数比较采用方差分析(SNK-q检验),以P

2 结果

2.1 基本资料

本组42例危重症患儿中,重症肺炎13例(其中合并呼吸衰竭8例,合并急性呼吸窘迫综合征5例), 脓毒症合并胃肠障碍6例,脓毒症相关噬血细胞综合征6例,重症中枢神经系统感染3例,癫痫持续状态合并脑病3例,先天性心脏病合并心力衰竭5例,肾病综合征合并肾功能衰竭2例,颅内肿瘤并发严重颅高压综合征2例,严重幼年类风湿病1例,颅内多发出血(VitK1依赖因子缺乏)1例。以上患儿中,脓毒症28例(其中严重脓毒症及脓毒性休克23例),合并多器官功能障碍综合征(MODS) 11例。平均PCIS评分为(83.33±9.39),PRISM Ⅲ评分中位数为12,总病死率为38.1%(16/42例), 其中3例为放弃抢救治疗后死亡,见表1。

2.2 血液P-选择素与E-选择素的变化

2.2.1 危重症患儿与对照组儿童血液P/E选择素变化 对42例危重症组儿童急性期和26例抢救存活患儿恢复期,及42例对照儿童的血清P-选择素与E-选择素进行测定,三组血液P-选择素和E-选择素质量浓度差异有统计学意义(P=0.000),危重症儿童P-选择素和E-选择素水平升高明显,急性期较恢复期明显升高(P=0.000)(表2)。

2.2.2 病情严重度与选择素的关系 包括3个方面。

(1)P/E选择素与PICS评分的关系 PCIS评分≥ 90分组的患儿P-选择素与E-选择素分别为(79.26±25.80)ng/mL和(85.19±23.64)ng/mL,70~90分组P-选择素与E-选择素与分别为(114.53±26.11)ng/mL和(127.88±41.28)ng/mL, ≤70分组患儿P-选择素与E-选择素分别为(152.04±38.39)ng/mL和(138.65±24.36)ng/mL。 P-选择素和E-选择素质量浓度与PCIS评分呈负相关 (分别为r=-0.673,P=0.000;r=-0.548,P=0.000),即病情越重P-选择素和E-选择素水平越高(表3)。

(2)P/E选择素与PRISM Ⅲ评分的关系 PRISM Ⅲ≥10组的重症患儿血清P-选择素与E-选择素分别为(118.39±34.56)ng/mL和(125.09±42.42)ng/mL, PRISM Ⅲ

(3)死亡组与存活组P/E选择素的变化 16例死亡组患儿急性期P-选择素与E-选择素分别为(128.76±35.51)ng/mL和(144.86±38.09)ng/mL;存活组患儿P-选择素与E-选择素分别为(94.00±28.91)ng/mL和(96.52±29.16)ng/mL,两组间P-选择素和E-选择素比较差异具有统计学意义(P=0.003,P=0.000);说明病情越严重,P/E选择素质量浓度越高。

2.3 严重感染与非感染危重病血液P/E选择素的变化

对14例非感染危重疾病和28例符合脓毒症诊断的感染性疾病重症患儿,比较两种选择素的变化。结果严重脓毒症组P-选择素和E-选择素高于非感染危重症组(表4)。

3 讨论

危重疾病及并发症的病理生理过程中,内皮细胞损伤及血小板的活化是重要环节。选择素是一类Ι型跨膜糖蛋白,分为胞外区、跨膜区和胞内区,各选择素的胞外区均由三种不同的蛋白结构域构成。三种选择素的胞外区的不同部位在同一物种或不同物种间有一定的同源性,而跨膜区和胞内区则没有同源性,胞内区是细胞内部分,具有丝/苏氨酸蛋白激酶和蛋白铬氨酸激酶磷酸化部位[6]。E-选择素参与血管内皮细胞的损伤与修复,P-选择素参与血小板的活化与炎症反应,L-选择素参与粒细胞损伤及过度炎症反应,其中L-选择素已有较多研究[2,7]。本实验观察选择素在小儿危重症患者中的变化,发现E-选择素和P-选择素在儿童危重症病情严重程度评估、预后判断等有价值。

P-选择素相对分子质量为150 000,含789个氨基酸残基,胞外区、跨膜区和胞内区分别含7 302 435个氨基酸残基,有12个N-连接糖基化位点;又称活化血小板依赖颗粒外膜分子,是参与炎症反应的典型的黏附分子,主要作用是介导中性粒细胞、淋巴细胞在血小板或活化内皮细胞上滚动,参与凝血、血栓形成和炎症反应[8-9]。作为一种炎性标志物,P-选择素主要分布于人体内皮细胞中的Weibel-palade体和血小板α颗粒内,它主要表达在活化的血小板/内皮细胞表面,通过介导细胞初始黏附启动参与血栓形成及炎症反应过程[10]。P-选择素在炎症和凝血过程中起始动作用,P-选择素等黏附分子表达上调或血小板黏附增强可增加脓毒症的病死率[11-12]。因此,减弱血小板在毛细血管的聚集是控制脓毒症的潜在研究方向。动物实验观察到P-选择素升高与肺及肝脏炎症性损伤有关[13-14]。贺志文等[15]发现126例肺炎患者血中的P-选择素水平显著高于轻症肺炎患者与健康体检者,提示检测肺炎患者的P-选择素可作为评估其疾病进程及预后的参考指标之一。在本组研究对象中,体检儿童血液P-选择素有低水平表达,危重症患者P-选择素显著升高,与病情严重程度高度相关。说明危重症状态下,机体遭受炎症或损伤等刺激后,P-选择素表达升高是脏器功能损害的标志之一。

E-选择素又称内皮细胞白细胞黏附分子-1、内皮细胞白细胞黏附分子-2,介导白细胞与血管内皮细胞黏附起始阶段白细胞滞留和滚动的重要分子。E-选择素相对分子质量有97 000和115 000两种,含589个氨基酸,胞外区、跨膜区和胞内区分别含5 352 222个氨基酸残基,有11个N-连接糖基化位点[16]。正常状态下少有E-选择素的表达,但在许多细胞因子(TNF-α、白细胞介素-1、血栓素等)以及内毒素的作用下,E-选择素在激活的内皮细胞表面表达,并从细胞膜表面脱落,在血浆中能以可溶性的形式存在。E-选择素是白细胞与内皮细胞形成接触的启动因子,是诱导和扩大炎症损伤的重要“角色”,可使极化、激活的整合素αMβ2聚集在滚动的中性粒细胞前沿,进而捕获血小板和红细胞,导致急性血管闭塞,连同产生的氧化物引起血管损伤和肺损伤[17-18]。

降低E-选择素的表达可能对减轻肺损伤具有一定作用。有研究发现:E-选择素检测可为呼吸系统疾病临床观察和判断炎症的轻重、病程的严重程度提供诊断指标,尤其对动态观察呼吸系统疾病是否合并呼吸衰竭时更有价值,重症肺部感人时P-选择素和E-选择素都增高明显且特异性高[19]。E-选择素及可溶性E-选择素在全身性炎症反应(SIRS)状态下水平升高,特别是在血培养阳性的脓毒症患者中比起其他入住ICU的危重患者水平更高[20-22]。本组危重症患儿E-选择素明显升高,严重脓毒症患儿较非感染重症患儿增加,并与病情严重程度及预后有关,说明E-选择素也是器官功能受损的重要指标,有助于预后评估。

对危重患儿病情严重程度进行准确的评估包括临床表现、实验室指标及评分系统。根据病理生理过程设计的实验室指标,可能弥补临床症状指标判断的局限性。本组资料显示P-选择素和E-选择素水平在危重病患儿中显著升高,且选择素质量浓度与PCIS和PRISM Ⅲ评分相关,即病情越重,P-选择素和E-选择素水平越高。同时危重病患儿在急性期选择素水平即有升高,且死亡组P-选择素和E-选择素水平明显高于存活组和对照组,提示选择素可用于早期预测疾病严重程度及转归。

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(收稿日期:2014-01-17)

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