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目的在脓毒症患者复苏中,联合PI和Ratio识别乳酸未清除和复苏失协调关系,阐述Ratio在细胞能量复苏中的应用价值;在脓毒症兔模型中研究Panx-1通道蛋白在细胞能量衰竭中的作用机理。方法1.临床部分:前瞻性观察2013年11月-2014年2月北京协和医院重症医学科收治的脓毒症患者,在患者入室(T0)和入室后8小时(T8)分别测量及记录患者血流动力学相关参数、外周灌注指数(PI)、中心静脉血气+动脉血气分析;定义8小时乳酸清除(8h-LC)≥10%为乳酸清除,8h-LC<10%为乳酸未清除;另根据T8时的PI值定义:PI≥1.4外周灌注恢复正常组,1.4<PI<0.6为外周灌注轻度损害组,PI≤0.6为外周灌注严重损害组;2.试验部分:日本大耳白兔随机分四组,对照组(Control)6只、阻断Panx-1对照组(Control + Pro)6只、内毒素组(LPS)6只、阻断Panx-1内毒素组(LPS +Pro)6只。通过静脉注射丙磺舒(Probenecid,Pro)进行阻断Panx-1通道释放ATP。各组动物在0(0h)、T1(1h)、T2(2h)三个时间点分别记录血流动力学参数并行血气分析。T2时间点抽血测血清中ATP、炎症因子(IL-1β,IL-6,TNF-α)水平,并留取骨骼肌组织测量ATP、ADP、ATP/ADP含量,处死动物后分别留取骨骼肌、心脏、肾脏组织行HE染色病理切片。此外,LPS组在T0和T1抽血行外周血细胞Panx-1蛋白检测、并在对照组和LPS在T2时留取骨骼肌标本行Panx-1含量测定。结果:1.临床部分:前瞻性观察研究共纳入84名脓毒症患者,共进行168对动-静脉血气分析检测:①.复苏后T8时,8h-乳酸清除率于P(v-a)CO2(r=-0.226,P=0.039)、P(v-a)CO2/C(a-v)O2 ratio(r=-0.218,P=0.046)与呈显著负相关,而与PI呈显著正相关(r=0.266,P=0.014),但8h-乳酸清除率与ScvO2、C(a-v)02、MAP和CVP均无显著相关性.②.复苏后在T8时,乳酸清除组(n=50)的P(v-a)CO2gap,P(v-a)CO2/C(a-v)02ratio显著低于乳酸未清除组(n=34),而PI显著高于乳酸未清除组;③.在T8时ScvO2达标(≥70%)的亚组中(n=65),复苏后T8 P(v-a)CO2/C(a-v)02 ratio与8h乳酸清除仍呈显著负相关,复苏后T8 ratio<1.23预测8h-LC>10%的敏感性为91.7%和特异性为53.7%,相应的ROC曲线下面积为0.769;④.复苏后外周灌注恢复组(PI≥1.4)的乳酸清除人数的比例显著高于外周灌注严重损害组(PI<0.6)(71%vs37%,χ2 = 6.591,P=0.01);在外周灌注恢复正常(PI≥1.4)的亚组中(n=45),乳酸清除32例,乳酸未清除13例,乳酸未清除的患者T8 P(v-a)CO2/C(a-v)02 ratio显著高于乳酸清除的患者,而PI、Scv02、MAP、P(v-a)CO2两者间无显著差异;⑤.多因素二元逻辑回归分析,发现P(v-a)CO2/C(a-v)O2 ratio(Eχp(B)2.235,95%CI 1.232-4.055,P=0.008)是乳酸未清除的独立危险因素。2.试验部分:①.LPS组在注射LPS后,外周血细胞的Panx-1蛋白表达较TO时显著增加;LPS组骨骼肌Pan-1蛋白表达较对照组亦显著增加;②.LPS组炎症因子(TNF-a,IL-6,IN-1β)与外周血清中ATP水平较对照组显著增加,而骨骼肌组织ATP含量、ATP/ADP显著下降;炎症因子(TNF-a,IL-6,IL-1β)与外周血清ATP水平呈显著正相关;③.LPS+Pro组炎症因子、外周血清ATP水平、血乳酸水平较LPS组显著下降,而骨骼肌组织中ATP含量、ATP/ADP比率呈显著增加;此外,LPS+Pro组骨骼肌组织、心脏组织、肾脏组织HE染色切片提示病理损害较LPS组减轻。结论:脓毒症复苏时,Ratio和PI与复苏后乳酸未清除相关,联合Ratio和PI可识别复苏后组织灌注失协调关系,为优化乳酸清除提供新的临床思路;Ratio作为反映细胞无氧代谢的指标,有助识别Scv02正常化及PI正常化后的乳酸未清除,是细胞能量复苏的潜在终点。Panx-1异常表达增加介导细胞外排ATP是脓毒症细胞能量衰竭和器官病理损害重要的病理生理机制之一,阻断Panx-1介导细胞外排APT通过有效地降低系统中细胞外ATP水平、减少ATP消耗、减轻炎症反应来改善脓毒症时细胞能量衰竭和器官病理损害,Panx-1可作为未来脓毒症治疗的新位点。