肝素结合蛋白在急性呼吸窘迫综合征中的意义
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【摘要】目的 探讨导致血管渗漏的细胞因子肝素结合蛋白（heparin-binding protein，HBP） 在脓毒症相关急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome， ARDS）发病过程中起到的作用，并评价HBP水平对ARDS的预测价值。方法 本前瞻性调查研究共纳入符合脓毒症诊断标准患者67例，根据是否出现ARDS分为ARDS组及非ARDS组。收集患者明确脓毒症诊断2 h内动脉血，留取血清ELISA法检测白介素（interleukin， IL）-6、IL-8以及HBP水平，统计中性粒细胞水平，并进行急性生理与慢性健康评分系统Ⅱ评分。根据方差齐性进行t或t’检验比较两组之间IL-6、IL-8、中性粒细胞水平以及HBP的差异；使用Spearman相关检验对HBP与其他三项指标进行分析；建立受试者工作特征曲线并计算曲线下面积以分析HBP对脓毒症相关ARDS的预测价值。结果 ARDS组患者（32例）与非ARDS组（35例）患者比较，IL-6（t=4.25，P
【关键词】肝素结合蛋白；脓毒症；急性呼吸窘迫综合征；白介素-6；白介素-8；中性粒细胞；APACHEⅡ评分；血管渗漏
The role of heparin-binding protein in acute respiratory distress syndrome Liu Yang， Wang Xuebin， Ma Shaolin， Xu Wei. Department of Centre ICU， East Hospital， Tongji University School of Medicine， Shanghai 200120， China
Corresponding author：Wang Xuebin， Email：
【Abstract】Objective To study the role of heparin-binding protein （HBP） in sepsis-associated acute respiratory distress syndrome （ARDS） ，and to evaluate the prognostic value of HBP in ARDS. Method Sixty seven sepsis patients were enrolled in the prospective study. According to whether present ARDS， patients were divided into two groups： ARDS group and non-ARDS group. Blood samples were obtained within 2 hours after patients were diagnosed with sepsis. We measured the level of interleukin-6， interleukin-8 and HBP by ELISA， counted the number of polymorphonuclear neutrophils（PMN）， and calculated Acute Physiology and Chronic Health Evaluation Ⅱ score. We compared interleukin-6， interleukin-8， PMN and HBP between two groups by Student’s t test. Correlation analysis was studied between HBP and other indicators by Spearman rank correlation coefficient. We also studied the early prognostic value on sepsis-associated ARDS by establishing receiver operating characteristic （ROC） curve. Results Interleukin-6（t=4.25，P
【Key words】Heparin-binding protein；Sepsis；ARDS； Interleukin-6；Interleukin-8；Neutrophils；APACHEⅡ score；Vascular leakage
急性肺损伤/急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome， ARDS）是由心源性以外的各种肺内外因素导致的急性、进行性缺氧性呼吸衰竭的一种疾病。ARDS的发病机制错综复杂，越来越多的证据表明，对于脓毒症相关的ARDS，中性粒细胞（polymorphonuclear neutrophils， PMN）是其发病过程中的关键细胞[1]。
肝素结合蛋白（heparin-binding protein，HBP）是激活的中性粒细胞释放的免疫调理蛋白，其主要存在于中性粒细胞的分泌颗粒和嗜天青颗粒中，有促进血管渗漏的作用[2]。 HBP促进血管内皮细胞的细胞骨架重排，导致细胞间隙增大，从而血管渗透性增加，使液体进入组织间隙，HBP是PMN导致通透性改变的主要介质[3]。血管通透性变化是ARDS发生的重要病理基础之一。为了明确HBP所参与的血管通透性改变与ARDS的关系，本研究观察ARDS 时HBP水平的变化以及激活PMN的细胞因子白介素（interleukin， IL）-6、IL-8水平，以及HBP与PMN及这些细胞的关系，评价HBP预测ARDS发生的价值，明确IL-6、IL-8、PMN以及HBP参与ARDS的病理过程，从而明确HBP在ARDS的发病中所处的地位。
1 资料与方法
1.1 研究对象及检测指标
对2012年2月至2013年2月在上海东方医院中心监护室住院的患者进行筛选，依据2003年国际脓毒症讨论公报定义的脓毒症诊断标准[4]，选择脓毒症患者入选本研究。排除标准：（1）年龄小于18岁；（2）孕期患者；（3）严重免疫缺陷患者，3个月内使用过免疫抑制剂，AIDS；（4）严重血流动力学不稳定患者。
根据患者48 h内是否出现ALI/ARDS分为ARDS组及非ARDS组。ARDS/ALI患者符合2000年中华医学会急性肺损伤/ARDS的诊断标准[5]。
所有患者诊断脓毒症2 h内立即留取血液标本，乙二胺四乙酸（EDTA）抗凝离心后留取血浆样本，-80 ℃低温储存，最终进行HBP、IL-6和IL-8测定。所有患者入院48 h内完成急性生理与慢性健康评分Ⅱ（acute physiology and chronic health evaluation， APACHEⅡ）评分并记录。
1.2 仪器及试剂
HBP、IL-6及IL-8均使用ELISA法测量，兔抗人HBP抗体（LS-C74497）由LifeSpan BioSciences公司（西雅图，美国）提供。IL-6、IL-8试剂盒由上海生物研究所提供提供，均严格按照操作说明书完成检测。
1.3 统计学方法
计量资料用均数±标准差（x±s）表示。ARDS组与非ARDS组各指标比较，根据方差齐性两两比较采用t或t’检验；性别、伴随疾病、感染来源等比较采用χ2检验；Spearman相关系数检验验证相关性。建立受试者工作特征曲线（ROC曲线）并计算曲线下面积以检验指标的预测价值。数据统计采用SPSS Statistics 17.0及GraphPad Prism 5软件包，以P
2 结果
2.1 患者基本资料
共入选脓毒症患者67例，其中ARDS组患者32例，男性17例，女性15例；非ARDS组35例，男性19例，女性16例。患者基本资料见表1。
2.2 ARDS组和非ARDS组入院时IL-6、IL-8、PMN以及HBP水平
ARDS组和非ARDS组比较，IL-6（t=4.25，P
2.3 ARDS组中IL-6、IL-8、PMN与HBP的相关性
ARDS组中IL-6（r=0.535，P=0.002）、IL-8（r=0.419，P=0.017）以及PMN（r=0.419，P=0.017）均与HBP有明显相关性，见图2。
3 讨论
虽然ARDS的机制迄今未完全阐明，但感染导致的系统性炎症反应综合征是其重要病因，PMN是这个病理过程中最重要的效应细胞之一。PMN在肺毛细血管内的大量聚集和释放产物，并进一步导致肺泡毛细血管损伤和通透性增高是ARDS发病的重要环节[1]。
中性粒细胞可被多种细胞因子或炎症介质激活，如IL-6、IL-8以及内毒素脂多糖等。近期的研究证实链球菌M1蛋白也参与PMN的激活并促进HBP的释放。进入血液的M1蛋白与纤维蛋白原形成复合物[6]，通过与PMN细胞膜表面β-整联蛋白结合诱导中性粒细胞出现颗粒胞吐作用。HBP是中性粒细胞激活后释放的主要细胞因子，是作用于血管内皮细胞的最主要的上游信号之一[7]。HBP在内皮细胞骨架结构改变中起到重要作用，体外实验证实HBP作用于内皮细胞可明显改变其通透性，并证实HBP作用于内皮细胞后细胞内钙离子水平明显升高，并在内皮细胞内观察到大量肌动蛋白的激活[8]。可见，HBP的释放过程可能在改变血管通透性中起到重要作用。既往对HBP在脓毒症和脓毒症休克中的作用关注较多，本研究关注其在感染相关ARDS中的病理过程中的水平，以及IL-6、IL-8等炎症因子、PMN与HBP的相关性，并观察HBP预测ARDS的意义。以期明确“细胞因子-PMN-HBP”病理过程在ARDS中的作用。
本研究中，相对于非ARDS组，ARDS组患者IL-6、IL-8、PMN以及HBP水平均明显升高。既往已经观察到这些炎症介质以及PMN在ARDS病理过程中的增高[9]。一项关于ARDS的临床研究中，相对生存组，死亡组的IL-8以及细胞间黏附分子-1明显升高，故认为IL-8是预测ARDS患者死亡的良好标志物[10]。在另一个关注IL-6与ARDS动物模型研究中，RT-PCR分析发现IL-6的mRNA在ARDS模型大鼠肺泡中明显高表达[11]。IL-6及IL-8不仅在血清中升高，已有研究证实在ARDS患者的肺泡灌洗液中也明显升高，肺泡灌洗液中IL-6及IL-8的水平与中性粒细胞计数呈正相关[12-13]， 这与本研究中IL-6及IL-8与PMN计数共同升高的结果类似。这符合炎症介质增多导致PMN激活，释放HBP导致ARDS的病理过程。
相关性分析中证实两个炎症细胞因子及PMN与HBP的正相关，提示HBP水平升高与IL-6、IL-8以及PMN可能存在因果关系。同样在Lin等的研究中[12]，IL-6、IL-8水平与肺泡灌洗液中蛋白水平呈正相关，而肺泡灌洗液中的蛋白增加正是血管通透性增加的结果， 这与本研究的结果相互支持。
本研究中证实感染相关的ARDS患者HBP水平升高，而HBP预测ARDS发生的AUC为0.796，稍优于APACHEⅡ的预测价值。近期一个对创伤后ARDS的研究有类似的结论：ARDS患者HBP水平高于对照组，且血浆HBP水平对创伤后ARDS的发生有较好的预测意义（AUC为0.75）[14]。HBP预测ARDS发生的AUC优于APACHEⅡ的原因可能在于APACHEⅡ评分关注危重患者的多个方面，而HBP在炎症反应强、存在内皮受损的患者中升高更明显，这些正是ARDS的发病基础。
另外，在ARDS组与非ARDS组间，与HBP的差异相同，APACHEⅡ评分存在明显差异，这不仅提示存在ARDS的脓毒症患者病情更加严重，并且提示HBP可能也参与了脓毒症的发病过程，且HBP与脓毒症的其他血管渗漏病理过程如脓毒症休克有关。这符合我们之前的研究的结果[15]。
本研究的不足之处在于病例数相对较少，各参数结果在一定程度上受到某些治疗因素的干扰。同时，上述各种变化的机制还需要进行进一步的基础研究证实。在未来可考虑动物实验明确组织病理变化，以期进一步明确HBP在病理过程中的作用；并可研究能否通过干预HBP相关病理过程减轻ARDS的损伤以达到预防或治疗的目的。
综上所述，既往对HBP的研究集中在脓毒症及脓毒症休克，本研究认为HBP在脓毒症导致的ARDS的发病中也起到重要作用。本研究证实了ARDS发生时HBP水平升高，并与IL-6、IL-8水平以及PMN计数相关，脓毒症时炎症介质IL-6、IL-8均参与了PMN的激活，PMN激活后释放HBP，而HBP作用于内皮细胞导致血管渗漏可能是ARDS的重要发病机制。HBP在脓毒症早期升高，它可以作为预测脓毒症相关ARDS的预测指标，用于指导ARDS的诊断治疗， 达到早期干预效果以改善患者预后。
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