急性百草枯中毒患者胰腺功能受損及其機(jī)制研究.pdf

1、百草枯(PQ)是一種廣泛使用的除草劑，自1960年以來在我國使用。1966年在英國醫(yī)學(xué)會雜志(British Medical Journal)上報道首例百草枯致死的患者，至今已經(jīng)過去近50年的時間。雖然經(jīng)過國內(nèi)外專家的不懈努力，百草枯中毒的病死率仍維持在40-60％以上，且多數(shù)發(fā)生在服毒后24至72小時。既往的研究發(fā)現(xiàn)最終導(dǎo)致急性百革枯患者死亡的最主要原因是急性呼吸衰竭、急性腎功能衰竭、急性肝功能衰竭等為主要表現(xiàn)的多器官功能不全(MOD

2、S)。
　　PQ進(jìn)入機(jī)體后，全身細(xì)胞結(jié)合，迅速的分布到全身的各個臟器。其中聚集于腎的濃度最高、最快，隨后再分布到肺、肝、心、大腦等各個臟器，PQ中毒可導(dǎo)致肺、肝、腎、心、腦、消化道等多個臟器的損傷。既往的研究發(fā)現(xiàn)PQ對肺泡細(xì)胞的親和力比較強(qiáng)，所以肺是PQ中毒損傷的主要靶器官，肺損傷多表現(xiàn)急性呼吸衰竭和肺纖維化。主要死亡原因有急性呼吸衰竭、肝功能衰竭、腎功能衰竭、心肌損害等。但是既往的文獻(xiàn)對其它的器官功能的損害報道、關(guān)注度、重視度均

3、較少。
　　針對百草枯的致病機(jī)理過去已經(jīng)作了些研究，主要集中在以下幾個方面:氧自由基的產(chǎn)生及氧化應(yīng)激狀態(tài);氧化應(yīng)激的繼發(fā)效應(yīng):主要有脂質(zhì)過氧化、線粒體毒性、NADPH氧化作用、細(xì)胞凋亡等;炎癥反應(yīng):核轉(zhuǎn)錄因子(NF-kB)活化、細(xì)胞因子上調(diào)等。其中炎癥反應(yīng)學(xué)說最受大家關(guān)注。
　　已經(jīng)證明急性百草枯中毒后NF-kB可以被活化。百草枯中毒后NF-kB活性增高，白介素1β(L-1β)、腫瘤壞死因子(TNF-α)、血小板源性生長因子

4、(PDGF)及白介素6(IL-6)含量增加。但胰腺損傷的機(jī)制是什么，與急性胰腺炎的機(jī)制有什么不同，均不清楚。
　　盡管目前針對急性百草枯中毒的治療有許多手段，例如增強(qiáng)排泄（血液灌流、床旁持續(xù)血液濾過）、腎上腺皮質(zhì)激素、免疫抑制劑、抗氧化劑等。但是即使全部用上，其死亡率仍居高不下。存在治療經(jīng)費巨大、醫(yī)護(hù)勞力投入多等眾多特點。因此，如何對急性百草枯中毒患者進(jìn)行危險分層、病情程度判斷及預(yù)后分析是一個迫于解決的臨床問題。因此，急性百草枯中

5、毒在內(nèi)的急危重癥患者如何早期判斷預(yù)后，從而合理地使用醫(yī)療資源是一個醫(yī)患、社會保障均關(guān)注的問題。目前應(yīng)用的器官功能評估方法主要有以下幾種:
　　急性生理學(xué)及慢性健康狀況評分(APACHE2)、SOFA評分、中毒嚴(yán)重程度評分(poisoning severity score，PSS)等。APACHE2、SOFA評分系統(tǒng)雖然已經(jīng)被廣泛使用于急危重病患者，但對于急性中毒的應(yīng)用卻存在以下兩個方面的缺陷。首先，急性百草枯中毒與其它非中毒性疾病

6、存在一定的差別，例如服毒量、服毒后來診時間可能均與預(yù)后相關(guān);另一方面，由于APACHE2、SOFA評分系統(tǒng)并不能對患者立即進(jìn)行評估，項目繁多，不易實施，均需要至少24小時以上的時間來完成此項工作，更適合對于住院的危重患者進(jìn)行評估，而不是急診工作中需要的簡潔、實用的方法來快速評估患者的預(yù)后。PSS評分則存在項目較為繁瑣的特點，不易開展。
　　綜上所述，急性百草枯中毒致肺損傷已經(jīng)廣為大家關(guān)注，其致機(jī)體其它器官功能的變化如何尚沒有系統(tǒng)性

7、的研究。其中胰腺功能損傷的報道較少。因此，探尋胰腺受損在急性百草枯中毒過程中的時間性、嚴(yán)重性、胰腺功能受損在其中扮演的角色以及對預(yù)后的影響很有必要。還將通過檢測NF-kB等炎癥因子，試圖探討百草枯中毒后導(dǎo)致患者出現(xiàn)多器官功能衰竭綜合癥的主要機(jī)制;并與急性胰腺炎患者進(jìn)行對比，探尋其機(jī)制的不同。最后，還試圖建立能夠反映百草枯中毒特點的方便、實用、準(zhǔn)確的預(yù)測模型,研究分成三個部分。
　　一、急性百草枯中毒致多器官功能不全的臨床觀察

8、>　　方法:本研究前瞻性的選取2013年7月至2014年8月，收治于鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院急診科救治的急性PQ中毒患者，了解其致全身各器官功能受損的情況，并分析這些器官功能受損的先后性、與患者預(yù)后的關(guān)系。
　　觀察胰腺受損的發(fā)生率，以血淀粉酶超出正常值上限，也就是大于220U/L為界。以第一個淀粉酶為依據(jù)，進(jìn)行分組（正常值為220U/L以下），分為三個組，胰功正常組（淀粉酶為220U/L以下）、胰功輕度升高組（淀粉酶在220U/L至

9、660U/L之間）、胰功升高組（大于660U/L）。比較這三組患者的生存曲線。各組患者死亡率。胰酶的高低與患者預(yù)后的關(guān)系。比較存活組與死亡組患者的胰腺功能變化，并對比兩組間各項臨床指標(biāo)的不同。
　　結(jié)果:研究期間鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院急診內(nèi)科收治的PQ患者有共258例，符合入選標(biāo)準(zhǔn)且最終同意入選的患者最終有177例。依據(jù)胰腺功能的不同，我們把全部患者分成了三組，可以看出正常組、輕度升高組及升高組分別為125例、27例及25例。胰腺功

10、能異常的患者占總患者數(shù)的29.06％。通過繪出三組患者的生存曲線可以看出，生存時間長短依次為胰功正常組＞胰功輕度升高組＞胰功升高組，并有統(tǒng)計學(xué)意義。
　　對全部患者中有前9天血淀粉酶、血脂肪酶的患者進(jìn)行進(jìn)一步分析。共得到66患者，分成死亡組與存活組，存活組48例，死亡組18例。發(fā)現(xiàn)死亡組患者的胰功于來院第一天便開始升高，且一直呈上升態(tài)勢，至死亡;存活組患者的血胰功升高不明顯，于入院后第七天仍維持輕度升高。死亡組與存活組胰功差異有顯

11、著性意義，死亡組各期胰功水平顯著高于存活組各時間點的數(shù)值，兩組相比較有明顯的統(tǒng)計學(xué)差異?；颊叱霈F(xiàn)各器官損傷的順序依次是胰腺、消化道、肝臟、心臟、腎臟、肺。
　　二、百草枯致胰腺功能受損的機(jī)制
　　方法:通過酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)法測定百草枯病人血清中細(xì)胞因子IL-1β、IL-6、白介素13（IL-13）、白介素18（IL-18）、TNF-α及NF-kB的水平，對胰腺功能受損患者的細(xì)胞因子和NF-kB水平與急性胰腺炎的

12、相同指標(biāo)逐一進(jìn)行比較，從而試圖解釋胰酶增高患者死亡率高的原因及其機(jī)制;對比死亡組、存活組上述指標(biāo)變化的不同。
　　結(jié)果:百草枯中毒存活組病人血清中細(xì)胞因子IL-1β、IL-6、IL-13、IL-18、TNFα及NF-kB均比死亡組患者低，二者差異有統(tǒng)計學(xué)意義。存活組中，經(jīng)Pearson相關(guān)分析，NF-kB的水平和細(xì)胞因子IL-1β、IL-6，IL-13，IL-18，TNFa均成正相關(guān)，r值分別為0.497、0.756、0.837、

13、0.972和0.716，P均小于0.05，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。在百草枯病人死亡組中，NF-kB的水平和細(xì)胞因子IL-1β、IL-6，IL-13，IL-18均無相關(guān)性，r值分別為0.411，0.156，0.452、0.159和0.114，P均大干0.05，差異無統(tǒng)計學(xué)意義。將患者分成胰腺功能正常組、輕重度增高組和增高組進(jìn)行上述指標(biāo)的比較分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)上述指標(biāo)隨胰酶升高，而逐漸升高，并有顯著統(tǒng)計學(xué)差異。將患者分成存活組和死亡組，并與急性胰腺炎

14、進(jìn)行上述指標(biāo)對照，結(jié)果發(fā)現(xiàn)急性胰腺炎組和存活組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義，P=0.006;胰腺炎組和死亡組比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義。
　　三、急性百草枯中毒患者預(yù)后模型的建立
　　方法:對第一部分的研究對象各項臨床指標(biāo)進(jìn)行深入研究。從死亡組、存活組兩組的各項指標(biāo)對比、統(tǒng)計分析中找出具有統(tǒng)計學(xué)差異的指標(biāo)，并從中優(yōu)化，試圖找到其中的三至五個關(guān)鍵因子。對這些指標(biāo)進(jìn)行ROC曲線分析，計算各項指標(biāo)的最佳臨界值(cut off值)、特異度、敏感

15、度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值、診斷正確率、約登指數(shù)及曲線下面積(AUC);并作出ROC曲線。得出曲線下面積最大的前3-5位指標(biāo)，然后以此幾項指標(biāo)為基礎(chǔ)，得出數(shù)學(xué)方程式。將此方程與SOFA和APACHE2、PSS的效力進(jìn)行對比;初步探索急性百草枯中毒預(yù)后判斷的簡潔、可靠方法。
　　結(jié)果:存活組和死亡組患者的各項指標(biāo)對比，發(fā)現(xiàn)其中有差異的各項指標(biāo)，它們分別是淀粉酶、脂肪酶、氧分壓、乳酸、白細(xì)胞計數(shù)、尿百草枯濃度等。根據(jù)ROC曲線結(jié)果提示

16、，選出尿百草枯濃度、服毒量、血脂肪酶、血白細(xì)胞計數(shù)、動脈血乳酸為前五位的獨立危險因子。得出預(yù)測方程:h(t)=h0(t)exp(0.0007215*PQconcentration+0.0062* ingestion volume+0.07954* WBC1+0.16764* Lac1+0.01610* lipase1)。將此方程與APACHE2評分、SOFA評分及PSS評分進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)其效力居前二位，高于APACHE2評分和SOFA評

17、分。
　　結(jié)論:急性PQ中毒不僅可以導(dǎo)致呼吸、肝、腎、功能受損，胰腺功能也可受到打擊。急性PQ中毒可以導(dǎo)致胰腺功能受損，其受損程度越重，患者的預(yù)后越差。存活組和死亡組的胰腺功能變化呈現(xiàn)不同的態(tài)勢，死亡組患者的胰功持續(xù)升高，存活組則維持較低水平。
　　急性百草枯中毒后，IL-13，IL-18等細(xì)胞因子及NF-kB均可出現(xiàn)變化。較之存活組，這種變化在死亡組更為明顯。隨胰腺功能受損程度的加重，其變化更為明顯。急性百草枯中毒胰腺受損