引用本文: 李志伟, 王著军, 徐旭, 乔帅, 马之嘉, 王树龙, 高文华, 兰彩霞. 肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-6、磷脂酶A2与重症胸腹损伤后急性心肌细胞损害的关系. 华西医学, 2014, 29(12): 2209-2212. doi: 10.7507/1002-0179.20140668 复制
重症胸腹损伤后心肌细胞功能损害可显著影响伤者的预后,本研究重点讨论肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)、磷脂酶A2(PLA2)与重症胸腹损伤心肌细胞功能损害发生关系,为预防心肌细胞功能损害,改善预后提供依据。现报告如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
回顾性收集2009年1月-2012年6月在253医院急诊科就诊的胸腹损伤患者的临床资料。纳入标准:创伤指数[1]≥17分,无合并颅脑损伤及在急诊死亡者。共纳入胸腹损伤患者(损伤组)82例,其中男58例,女24例;年龄16~76岁,平均43.6岁。以同期医院门诊部正常体检的82名健康人群为对照组,男50例,女32例,平均年龄37.5岁。对照组分为心肌细胞功能对照组46例,男28例,女18例,平均年龄36.3岁;损伤因子对照组36例健康志愿者,男22例,女14例,平均年龄39.3岁。心肌细胞功能和损伤因子对照组与损伤组的性别、年龄比较差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。
1.2 方法
胸腹损伤患者就诊后给予积极抗休克、处理原发伤,同时抽血检查肌酸激酶同工酶(CK-MB)、心肌肌钙蛋白T(cTnT)、TNF-α、IL-6、PLA2。CK-MB采用湿化学法用美国强生公司强生350检测仪测定,试剂由美国强生生物制剂有限公司提供;cTnT采用电化学发光法用罗氏2010检测仪测定,试剂由罗氏生物制剂有限公司提供;TNF-α、IL-6采用放射免疫法,用西安产xh6080放射免疫仪测定,试剂由北京北方生物技术研究所提供;PLA2采用酶联免疫吸附试验法,用西安产xh6080放射免疫仪测定,试剂由上海郎顿生物技术研究所提供。
1.3 观察指标
监测伤者生命体征、血常规、凝血功能和CK-MB、cTnT、TNF-α、IL-6、PLA2。CK-MB正常参考值为<25 U/L,cTnT正常参考值为<100 pg/mL,TNF-α正常参考值为0.29~0.81 ng/mL,IL-6正常参考值为56.37~150.33 ng/mL,PLA2正常参考值为4.53~10.25 ng/mL。
1.4 统计学方法
用SPSS 13.0软件进行统计学处理。计量资料以均数±标准差表示,组间比较行秩和检验。CK-MB、cTnT与TNF-α、IL-6、PLA2之间分别比较,作相关性分析。以P值<0.05为有统计学意义。
2 结果
2.1 患者一般资料
82例患者中,开放性损伤17例,闭合性损伤65例;坠落伤23例,道路交通伤47例,钝性打击伤8例,锐器扎剌伤4例。伤后至就诊平均时间(1.51 ± 0.52) h,就诊时平均收缩压(84.19 ± 16.74 )mm Hg (1 mm Hg=0.133 mm Hg),平均舒张压(53.05 ± 13.67) mm Hg;平均心率(114.73 ± 16.27)次/min;平均创伤指数(23.05 ± 3.02)分。
2.2 患者救治结果
急诊抢救、检查时间(6.11 ± 4.12)h,后续救治期间,死亡9例,其中男6例,女3例,病死率11%。死亡时间24~106 h,平均(37.29 ± 16.46)h。死亡原因:多器官功能障碍综合征4例,弥漫性血管内凝血2例,感染性休克2例,急性呼吸窘迫综合征1例。
2.3 对照组与损伤组检验结果的比较
2.3.1 心肌细胞功能检验结果
损伤组患者入院时血液中CK-MB和cTnT表达较对照组升高明显,分别为(158.74 ± 31.59)U/L和(496.25 ± 58.46)pg/mL,均明显高于正常值,与对照组比较差异均有统计学意义(P<0.001),见表 1。

2.3.2 损伤因子检验结果
损伤组患者入院时血液中TNF-α、IL-6和PLA2表达明显高于正常值,分别为(36.41 ± 18.09)、(393.83 ± 143.86)、(41.35 ± 14.26)ng/mL,与对照组比较差异均有统计学意义(P<0.001)。见表 2。

2.4 相关性分析
重症胸腹损伤患者血清CK-MB、cTnT与TNF-α、IL-6、PLA2之间存在高度正相关。其中,CK-MB与TNF-α相关(r=0.923,P<0.001);CK-MB与IL-6相关(r=0.911,P<0.001);CK-MB与PLA2相关(r=0.932,P<0.001);cTnT与TNF-α相关(r=0.916,P<0.001);cTnT与IL-6相关(r=0.912,P<0.001);cTnT与PLA2相关(r=0.928,P<0.001)。
3 讨论
心脏是维持机体生命活动的基本器官,也是重症创伤后易受损害的器官,缺氧、炎症反应、严重感染等因素均参与了心肌细胞功能损害的发生,所引起的心脏功能障碍是危重症时的症结,可直接影响患者的病死率[2-6]。重症胸腹损伤失血性休克导致组织灌注不足、微循环障碍,产生大量应激激素、炎症/抗炎细胞因子和氧自由基,通过多种机制,显著影响心肌细胞的血供或直接损伤心肌细胞,导致其功能障碍 [7-11]。
本研究重点探讨TNF-α、IL-6、PLA2在重症胸腹损伤心肌细胞功能损害发生中的作用及机制。TNF-α是初级细胞因子网络中的核心因子,也是重要的心肌抑制因子,具有负性肌力作用,可激活免疫细胞和炎症信号通路,诱导炎症因子表达,介导心肌细胞损伤,发挥正反馈放大炎症的作用[12-14],TNF-α可直接抑制心肌收缩,并诱导心肌细胞凋亡和一氧化氮生成,也可直接影响冠状动脉血管,减少心脏血供,还可激活淋巴细胞、粒细胞对心肌细胞和内皮细胞的黏附,进而造成心肌细胞损伤,并可通过激活中性粒细胞,释放大量氧自由基,介导心肌细胞的氧化应激损伤,且心肌细胞损伤的程度与其血液浓度呈正相关[15-17]。IL-6是一种多基因多效应的致炎/抗炎细胞因子,同时也是一种心肌细胞抑制因子,可直接影响心肌细胞的收缩功能,具有诱导炎症、血栓形成和促细胞凋亡的作用,IL-6可直接激活血管内皮细胞和炎症细胞,促进急性期蛋白合成,诱导细胞因子表达,催化和放大炎症反应,其所致的心肌功能损害与缺血-再灌注相关[17-21]。PLA2是花生四烯酸、前列腺素等生物活性物质生成的限速酶,其表达上调,可产生花生四烯酸、血栓素A2、白三烯,破坏膜结构的完整性,介导炎症介质释放,导致心肌细胞损伤[22, 23]。CK-MB是心肌细胞特异性肌酸激酶,cTnT是反映心肌损伤程度高敏感、高特异性的金标准,且与创伤评分及预后呈正相关,CK-MB、cTnT升高,即意味着心肌细胞的结构破坏和功能损害[2, 14, 24, 25]。本研究结果显示:伤者就诊时血清CK-MB、cTnT和TNF-α、IL-6、PLA2均出现高表达现象且二者之间存在着显著的相关性,提示TNF-α、IL-6、PLA2可能参与了重症胸腹损伤心肌细胞功能损害发生的过程,机制可能为:外伤、休克可激活细胞因子网络,大量炎症细胞因子合成、释放,形成“瀑布样”炎症级联放大效应,导致全身炎症反应综合征;同时引发胃肠黏膜缺血、缺氧,屏障功能受损,通透性增加,大量内毒素移位,形成内毒素血症,促进TNF-α、IL-6等炎症细胞因子与介质释放,放大炎症反应,同时激活PLA2,促进花生四烯酸代谢,生成多种血管活性物质,增加血管的通透性,严重者可形成毛血细管渗漏综合征,导致循环中的血浆外渗,有效循环血量进一步减少,微循环障碍更为加重[26];TNF-α、IL-6可直接抑制心肌细胞的收缩功能,减少心脏射血,加重包括心肌在内的组织器官的缺血和微循环障碍,TNF-α、PLA2作用于心肌细胞、血管内皮细胞,损伤包括线粒体膜在内的生物膜,造成线粒体结构破坏和能量生成障碍,并进一步活化PLA2,引发心肌细胞坏死或诱导心肌细胞凋亡,进而导致心脏功能出现不同程度的障碍。因此,对重症胸腹损伤患者急诊救治时,除加强对心肌细胞的保护性治疗外,还应加强对TNF-α、IL-6、PLA2的强化干预治疗,抑制或减少它们的合成与释放,保护胃肠道黏膜的屏障防御功能,阻止炎症反应的“瀑布样”级联放大效应,保护心肌细胞,改善心脏功能,从根本上提高重症胸腹损伤患者的生存率。
综上所述,重症胸腹损伤后,作为重要的炎症因子,TNF-α、IL-6和PLA2可能通过缺血-再灌注损伤、放大炎症反应等多种机制,参与了急性心肌细胞功能损害的发生、发展过程,对其早期干预,则有可能阻断心肌细胞功能的损害,保护或改善心脏功能,降低重症胸腹损伤患者的病死率。
重症胸腹损伤后心肌细胞功能损害可显著影响伤者的预后,本研究重点讨论肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)、磷脂酶A2(PLA2)与重症胸腹损伤心肌细胞功能损害发生关系,为预防心肌细胞功能损害,改善预后提供依据。现报告如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
回顾性收集2009年1月-2012年6月在253医院急诊科就诊的胸腹损伤患者的临床资料。纳入标准:创伤指数[1]≥17分,无合并颅脑损伤及在急诊死亡者。共纳入胸腹损伤患者(损伤组)82例,其中男58例,女24例;年龄16~76岁,平均43.6岁。以同期医院门诊部正常体检的82名健康人群为对照组,男50例,女32例,平均年龄37.5岁。对照组分为心肌细胞功能对照组46例,男28例,女18例,平均年龄36.3岁;损伤因子对照组36例健康志愿者,男22例,女14例,平均年龄39.3岁。心肌细胞功能和损伤因子对照组与损伤组的性别、年龄比较差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。
1.2 方法
胸腹损伤患者就诊后给予积极抗休克、处理原发伤,同时抽血检查肌酸激酶同工酶(CK-MB)、心肌肌钙蛋白T(cTnT)、TNF-α、IL-6、PLA2。CK-MB采用湿化学法用美国强生公司强生350检测仪测定,试剂由美国强生生物制剂有限公司提供;cTnT采用电化学发光法用罗氏2010检测仪测定,试剂由罗氏生物制剂有限公司提供;TNF-α、IL-6采用放射免疫法,用西安产xh6080放射免疫仪测定,试剂由北京北方生物技术研究所提供;PLA2采用酶联免疫吸附试验法,用西安产xh6080放射免疫仪测定,试剂由上海郎顿生物技术研究所提供。
1.3 观察指标
监测伤者生命体征、血常规、凝血功能和CK-MB、cTnT、TNF-α、IL-6、PLA2。CK-MB正常参考值为<25 U/L,cTnT正常参考值为<100 pg/mL,TNF-α正常参考值为0.29~0.81 ng/mL,IL-6正常参考值为56.37~150.33 ng/mL,PLA2正常参考值为4.53~10.25 ng/mL。
1.4 统计学方法
用SPSS 13.0软件进行统计学处理。计量资料以均数±标准差表示,组间比较行秩和检验。CK-MB、cTnT与TNF-α、IL-6、PLA2之间分别比较,作相关性分析。以P值<0.05为有统计学意义。
2 结果
2.1 患者一般资料
82例患者中,开放性损伤17例,闭合性损伤65例;坠落伤23例,道路交通伤47例,钝性打击伤8例,锐器扎剌伤4例。伤后至就诊平均时间(1.51 ± 0.52) h,就诊时平均收缩压(84.19 ± 16.74 )mm Hg (1 mm Hg=0.133 mm Hg),平均舒张压(53.05 ± 13.67) mm Hg;平均心率(114.73 ± 16.27)次/min;平均创伤指数(23.05 ± 3.02)分。
2.2 患者救治结果
急诊抢救、检查时间(6.11 ± 4.12)h,后续救治期间,死亡9例,其中男6例,女3例,病死率11%。死亡时间24~106 h,平均(37.29 ± 16.46)h。死亡原因:多器官功能障碍综合征4例,弥漫性血管内凝血2例,感染性休克2例,急性呼吸窘迫综合征1例。
2.3 对照组与损伤组检验结果的比较
2.3.1 心肌细胞功能检验结果
损伤组患者入院时血液中CK-MB和cTnT表达较对照组升高明显,分别为(158.74 ± 31.59)U/L和(496.25 ± 58.46)pg/mL,均明显高于正常值,与对照组比较差异均有统计学意义(P<0.001),见表 1。

2.3.2 损伤因子检验结果
损伤组患者入院时血液中TNF-α、IL-6和PLA2表达明显高于正常值,分别为(36.41 ± 18.09)、(393.83 ± 143.86)、(41.35 ± 14.26)ng/mL,与对照组比较差异均有统计学意义(P<0.001)。见表 2。

2.4 相关性分析
重症胸腹损伤患者血清CK-MB、cTnT与TNF-α、IL-6、PLA2之间存在高度正相关。其中,CK-MB与TNF-α相关(r=0.923,P<0.001);CK-MB与IL-6相关(r=0.911,P<0.001);CK-MB与PLA2相关(r=0.932,P<0.001);cTnT与TNF-α相关(r=0.916,P<0.001);cTnT与IL-6相关(r=0.912,P<0.001);cTnT与PLA2相关(r=0.928,P<0.001)。
3 讨论
心脏是维持机体生命活动的基本器官,也是重症创伤后易受损害的器官,缺氧、炎症反应、严重感染等因素均参与了心肌细胞功能损害的发生,所引起的心脏功能障碍是危重症时的症结,可直接影响患者的病死率[2-6]。重症胸腹损伤失血性休克导致组织灌注不足、微循环障碍,产生大量应激激素、炎症/抗炎细胞因子和氧自由基,通过多种机制,显著影响心肌细胞的血供或直接损伤心肌细胞,导致其功能障碍 [7-11]。
本研究重点探讨TNF-α、IL-6、PLA2在重症胸腹损伤心肌细胞功能损害发生中的作用及机制。TNF-α是初级细胞因子网络中的核心因子,也是重要的心肌抑制因子,具有负性肌力作用,可激活免疫细胞和炎症信号通路,诱导炎症因子表达,介导心肌细胞损伤,发挥正反馈放大炎症的作用[12-14],TNF-α可直接抑制心肌收缩,并诱导心肌细胞凋亡和一氧化氮生成,也可直接影响冠状动脉血管,减少心脏血供,还可激活淋巴细胞、粒细胞对心肌细胞和内皮细胞的黏附,进而造成心肌细胞损伤,并可通过激活中性粒细胞,释放大量氧自由基,介导心肌细胞的氧化应激损伤,且心肌细胞损伤的程度与其血液浓度呈正相关[15-17]。IL-6是一种多基因多效应的致炎/抗炎细胞因子,同时也是一种心肌细胞抑制因子,可直接影响心肌细胞的收缩功能,具有诱导炎症、血栓形成和促细胞凋亡的作用,IL-6可直接激活血管内皮细胞和炎症细胞,促进急性期蛋白合成,诱导细胞因子表达,催化和放大炎症反应,其所致的心肌功能损害与缺血-再灌注相关[17-21]。PLA2是花生四烯酸、前列腺素等生物活性物质生成的限速酶,其表达上调,可产生花生四烯酸、血栓素A2、白三烯,破坏膜结构的完整性,介导炎症介质释放,导致心肌细胞损伤[22, 23]。CK-MB是心肌细胞特异性肌酸激酶,cTnT是反映心肌损伤程度高敏感、高特异性的金标准,且与创伤评分及预后呈正相关,CK-MB、cTnT升高,即意味着心肌细胞的结构破坏和功能损害[2, 14, 24, 25]。本研究结果显示:伤者就诊时血清CK-MB、cTnT和TNF-α、IL-6、PLA2均出现高表达现象且二者之间存在着显著的相关性,提示TNF-α、IL-6、PLA2可能参与了重症胸腹损伤心肌细胞功能损害发生的过程,机制可能为:外伤、休克可激活细胞因子网络,大量炎症细胞因子合成、释放,形成“瀑布样”炎症级联放大效应,导致全身炎症反应综合征;同时引发胃肠黏膜缺血、缺氧,屏障功能受损,通透性增加,大量内毒素移位,形成内毒素血症,促进TNF-α、IL-6等炎症细胞因子与介质释放,放大炎症反应,同时激活PLA2,促进花生四烯酸代谢,生成多种血管活性物质,增加血管的通透性,严重者可形成毛血细管渗漏综合征,导致循环中的血浆外渗,有效循环血量进一步减少,微循环障碍更为加重[26];TNF-α、IL-6可直接抑制心肌细胞的收缩功能,减少心脏射血,加重包括心肌在内的组织器官的缺血和微循环障碍,TNF-α、PLA2作用于心肌细胞、血管内皮细胞,损伤包括线粒体膜在内的生物膜,造成线粒体结构破坏和能量生成障碍,并进一步活化PLA2,引发心肌细胞坏死或诱导心肌细胞凋亡,进而导致心脏功能出现不同程度的障碍。因此,对重症胸腹损伤患者急诊救治时,除加强对心肌细胞的保护性治疗外,还应加强对TNF-α、IL-6、PLA2的强化干预治疗,抑制或减少它们的合成与释放,保护胃肠道黏膜的屏障防御功能,阻止炎症反应的“瀑布样”级联放大效应,保护心肌细胞,改善心脏功能,从根本上提高重症胸腹损伤患者的生存率。
综上所述,重症胸腹损伤后,作为重要的炎症因子,TNF-α、IL-6和PLA2可能通过缺血-再灌注损伤、放大炎症反应等多种机制,参与了急性心肌细胞功能损害的发生、发展过程,对其早期干预,则有可能阻断心肌细胞功能的损害,保护或改善心脏功能,降低重症胸腹损伤患者的病死率。