血清CX3CR1、claudin-3水平对创伤失血性休克患者预后的预测效能

郭仕俊, 王浩阳, 章福彬, 朱灿

【作者机构】 中国人民解放军联勤保障部队第九〇一医院急诊医学科
【分 类 号】 R441.9
【基    金】 安徽省卫生健康委员会科研项目(AHWJ2020 b0063)。
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血清CX3CR1、claudin-3水平对创伤失血性休克患者预后的预测效能

血清CX3CR1、claudin-3水平对创伤失血性休克患者预后的预测效能

郭仕俊 王浩阳 章福彬 朱 灿

中国人民解放军联勤保障部队第九〇一医院急诊医学科,安徽合肥 230031

[摘要] 目的 探讨血清C-X-3C趋化因子受体1(CX3CR1)、紧密连接蛋白-3(Claudin-3)水平对创伤失血性休克(THS)患者预后的预测能效。方法 选取2021年1月至2024年12月中国人民解放军联勤保障部队第九〇一医院收治的THS患者193例作为THS组及健康体检志愿者50名作为对照组,根据患者住院临床结局分为死亡组和存活组,检测血清CX3CR1、claudin-3水平,收集临床资料。分析血清CX3CR1、claudin-3水平与THS患者预后的关系;受试者操作特征曲线分析血清CX3CR1、claudin-3水平对其的预测效能。结果 与对照组比较,THS组血清CX3CR1水平降低,claudin-3水平升高(P<0.05)。193例THS患者死亡率为22.80%(44/193)。与存活组比较,死亡组THS严重程度加重,损伤严重程度(ISS)评分、血乳酸,claudin-3水平升高,CX3CR1水平降低(P<0.05)。重度THS、ISS评分高、血乳酸高、claudin-3高为THS患者死亡的独立危险因素,CX3CR1高为独立保护因素(P<0.05)。血清CX3CR1、claudin-3水平联合预测THS患者预后的曲线下面积为0.889,大于血清CX3CR1、claudin-3水平单独预测的0.784、0.793(P<0.05)。结论 THS患者血清CX3CR1水平降低,Claudin-3水平升高,与死亡风险增加密切相关,血清CX3CR1、Claudin-3水平联合对THS患者预后的预测效能较高。

[关键词] 创伤失血性休克;C-X-3C趋化因子受体1;封闭蛋白-3;预后;预测

创伤是一个重大的全球公共卫生问题,全球每年有500万人因此死亡[1]。创伤失血性休克(traumatic hemorrhagic shock,THS)是指因各种创伤造成机体大量失血,并造成有效循环血量减少、器官功能受损、细胞代谢紊乱、组织灌注不足的临床症候群,临床中30%~40%的创伤患者死于THS[2]。因此,及时预测THS患者预后对降低死亡率至关重要。研究表明,炎症反应、微循环功能障碍、多器官功能障碍是导致THS患者死亡的重要原因,而内皮屏障损伤在其中发挥重要作用[3-4]。C-X-3C趋化因子受体1(C-X-3Cchemokinereceptor1,CX3CR1)是一种趋化因子受体,能结合其配体促进免疫细胞存活和减少炎症因子释放,从而抑制炎症反应[5]。Friggeri等[6]报道,血清CX3CR1表达降低与脓毒性休克患者死亡率增加有关。紧密连接蛋白-3(claudin-3)是一种关键的紧密连接蛋白,能通过调节内皮细胞间的连接,维持多种器官内皮屏障的完整性[7]。既往研究表明,组织中claudin-3低表达与全身炎症反应综合征“脓毒症”肠道屏障损伤相关[8]。但关于血清CX3CR1、claudin-3水平对THS患者的临床价值尚不清楚,因此,本研究旨在探讨血清CX3CR1、claudin-3水平对THS患者预后的预测效能。

图1 血清CX3CR1、claudin-3水平预测THS患者预后的ROC曲线

CX3CR1:C-X-3C趋化因子受体1;claudin-3:紧密连接蛋白-3;THS:创伤失血性休克;ROC:受试者操作特征。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2021年1月至2024年12月中国人民解放军联勤保障部队第九〇一医院收治的THS患者193例为THS组,年龄19~89岁,平均年龄(51.15±14.44)岁;女58例,男135例;致伤原因:交通伤者112例、坠落伤者38例、机械伤者29例、锐器伤者14例;创伤部位:四肢者49例、颅脑者41例、胸腔者40例、腹腔者32例、脊髓者18例、其他者13例。纳入标准:①年龄>18岁;②入住监护室时间≥24 h;③有完整的临床资料;④THS符合《创伤失血性休克诊治中国急诊专家共识》[9]诊断标准。排除标准:①特殊机制合并创伤,如动物咬伤、烫伤、烧伤、触电、中毒等;②恶性肿瘤;③妊娠及哺乳期妇女;④入院前已进行液体复苏;⑤血液、自身免疫系统疾病;⑥其他休克类型,如梗阻性休克、过敏性休克、心源性休克等。另选取同期健康体检志愿者50名为对照组,年龄19~78岁,平均年龄(50.52±8.25)岁;女15例,男35例。两组一般资料比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。本研究对象或家属自愿签署知情同意书,经中国人民解放军联勤保障部队第九〇一医院伦理委员会批准(医学伦审第[2021-101]号)。

1.2 研究方法

1.2.1 血清CX3CR1、claudin-3水平检测 采集THS患者入院时(对照组体检当日)4 ml静脉血,3 500 r/min离心15 min(半径10 cm)取上清,采用酶联免疫吸附法检测CX3CR1(深圳市安提生物科技有限公司,货号:AT0264RL1)、claudin-3(无锡市东林科技发展有限责任公司,货号:DL-CLDN3-Hu1)水平。

1.2.2 资料收集 收集THS患者资料,包括受伤至入院时间、THS严重程度[9]、损伤严重程度评分(injury severity score,ISS)[10]、基础疾病、输血浆量、输红细胞量、输血小板量、输冷沉淀量和入院时血乳酸、血红蛋白、白细胞计数、血小板计数、血肌酐、血尿素氮。

1.3 预后分组

根据THS患者住院临床结局分为死亡组和存活组。

1.4 统计学方法

采用SPSS 28.0统计学软件进行数据分析。计量资料采用均数±标准差(±s)表示,比较采用t检验;不符合正态分布的计量资料采用中位数(四分位数)[M(P25,P75)]表示,比较采用U检验。计数资料采用例数和百分比较,比较采用χ2 检验;等级资料比较采用秩和检验。多因素非条件logistic回归分析血清CX3CR1、claudin-3水平与THS患者预后的关系;受试者操作特征(receiver operator charactenstic,ROC)曲线分析血清CX3CR1、claudin-3水平的预测效能。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 THS组与对照组 血清CX3CR1、claudin-3水平比较

与对照组比较,THS组血清CX3CR1水平降低,claudin-3水平升高(P<0.05)。见表1。

表1 THS组与对照组血清CX3CR1、claudin-3水平比较(ng/ml,±s)

注THS:创伤失血性休克;CX3CR1:C-X-3C趋化因子受体1;claudin-3:紧密连接蛋白-3。

2.2 不同预后THS患者临床资料和血清CX3CR1、claudin-3水平比较

193例THS患者死亡44例,死亡率为22.80%(44/193)。与存活组比较,死亡组THS严重程度加重,ISS评分、血乳酸、claudin-3水平升高,CX3CR1水平降低(P<0.05)。见表2。

表2 死亡组和存活组临床资料和血清CX3CR1、Claudin-3水平比较

注CX3CR1:C-X-3C趋化因子受体1;claudin-3:紧密连接蛋白-3:THS:创伤失血性休克;ISS:损伤严重程度评分。

2.3 血清CX3CR1、claudin-3水平与THS患者预后的多因素非条件logistic回归分析

以THS严重程度(轻度=1,中度=2,重度=3)、ISS评分(原值录入)、CX3CR1(原值录入)、claudin-3(原值录入)为自变量,THS患者预后(死亡=1,存活=0)为因变量进行非条件logistic回归,方差膨胀因子均<5。结果显示,重度THS、ISS评分高、血乳酸高、claudin-3高为THS患者死亡的独立危险因素,CX3CR1高为独立保护因素(P<0.05),见表3。

表3 血清CX3CR1、claudin-3水平与THS患者预后的多因素非条件logistic回归分析

注CX3CR1:C-X-3C趋化因子受体1;claudin-3:紧密连接蛋白-3;THS:创伤失血性休克;ISS:损伤严重程度评分。

2.4 血清CX3CR1、claudin-3水平对THS患者预后的预测效能

ROC曲线显示,血清CX3CR1、claudin-3水平联合预测THS患者预后的曲线下面积为0.889,大于血清CX3CR1、claudin-3水平单独 预测的0.784、0.793(Z=3.159、3.042,P=0.002、0.002)。见表4、图1。

表4 血清CX3CR1、claudin-3水平对THS患者预后的预测效能

注CX3CR1:C-X-3C趋化因子受体1;claudin-3:紧密连接蛋白-3;THS:创伤失血性休克。

3 讨论

目前临床主要通过休克指数、ISS评分等来预测THS患者预后,但存在受个体差异影响较大、操作复杂、时动态监测能力不足等缺点[11-12]。因此,寻找简便、重复性高、敏感的血液标志物来预测THS患者预后,对制订治疗策略、优化资源配置和提高生存率具有重要意义。

血容量与血管容积不匹配造成外周组织灌注不足是THS的根本病理生理改变,随着外周组织灌注不足,组织细胞缺氧损伤能激活炎症级联反应,导致全身炎症反应综合征;进而引起血管内皮损伤、毛细血管渗漏、循环容量减少、凝血系统激活等,进一步加剧微循环功能障碍,导致组织灌注不足而诱发多器官功能障碍综合征,最终导致THS患者死亡[13]。CX3CR1是一种由单核细胞、巨噬细胞、自然杀伤细胞、树突状细胞及T细胞等免疫细胞表达的跨膜G蛋白偶联受体,能与其唯一配体CX3CL1结合,通过调节免疫细胞活性、减少促炎性细胞因子释放,发挥抗炎作用[14]。脓毒症是典型的全身炎症反应综合征,常引发急性肾、肠、肺等多器官功能障碍[15]

研究表明,CX3CR1在脓毒症小鼠巨噬细胞中表达,缺失CX3CR1会导致炎症失控和内皮功能障碍,而其上调可维持F4/80巨噬细胞稳态、减少促炎性细胞因子释放,缓解急性肾损伤[16]。此外,CX3CR1调节单核细胞迁移和活化,维持肠道免疫,缺失则导致肠道免疫紊乱、细菌移位及炎症反应加剧[17]。这些研究结果显示,CX3CR1在全身炎症及器官功能障碍中起关键调控作用。一项研究还指出,CX3CR1上调可通过调控免疫信号通路抑制炎症反应,提高脓毒症患者生存率[18];穆素成等[19]研究发现,外周自然杀伤细胞中CX3CR1低表达与脓毒症患者预后不良相关。目前鲜有CX3CR1在THS中的作用研究。近期一项动物实验显示,激活CX3CL1/CX3CR1通路可减轻失血性休克/复苏导致的大鼠记忆功能损伤[20]。因此推测,血清CX3CR1水平可能影响THS患者预后。本研究发现,THS患者血清CX3CR1水平明显较低,且每升高0.1 ng/ml,其死亡风险降低79.8%,提示CX3CR1升高可能与死亡风险下降相关。其可能机制为CX3CR1结合CX3CL1调控免疫细胞活化与迁移,抑制过度炎症,增强免疫耐受性,进而减轻炎症引发的血管内皮损伤、毛细血管渗漏、循环容量减少和凝血系统激活,降低多器官功能障碍发生率,从而改善THS患者预后[13]

内皮屏障损伤是THS患者多器官功能障碍的关键环节,炎症反应通过损伤血管内皮细胞,增加血管通透性,从而导致内皮屏障破坏,内皮屏障损伤进一步破坏血管内皮功能,引发微循环障碍和组织低灌注,最终导致多器官功能衰竭[21]。claudin-3是多种上皮和内皮细胞表达的紧密连接蛋白,与claudin家族其他成员、闭合蛋白、闭锁小带蛋白等共同构成紧密连接,维持内皮屏障的完整性和选择性通透性,在多器官功能障碍中具有重要作用[7]。例如,脓毒症小鼠中claudin-3表达下调与肠道屏障功能障碍相关,而其上调有助于维持屏障功能[22]。此外,上调claudin-3可通过增强细胞间连接,保护血-脑屏障和气-血屏障,从而减轻脓毒性脑损伤与急性肺损伤,提示其在多器官功能障碍中的关键作用[23-24]。Li等[25]研究结果发现,THS患者血清claudin-3水平升高,而肠道组织中claudin-3表达降低,提示可能存在屏障破坏与血清水平升高的相关性。但目前尚缺乏对其临床意义的深入探讨。本研究发现,THS患者血清claudin-3水平显著升高,与Li等[25]的研究结果一致。进一步分析显示,血清claudin-3每升高1 ng/ml,THS患者死亡风险增加46.9%,提示其升高可能与死亡风险上升相关。机制上,claudin-3作为维持内皮屏障的关键蛋白,在屏障受损时大量释放入血,血清水平升高反映出器官内皮屏障损伤严重程度,易引发多器官功能障碍,增加死亡风险[26];同时,作为肠道屏障标志物,血清claudin-3升高也提示肠道屏障破坏,肠源性细菌及内毒素移位加剧全身炎症反应,进一步损害器官功能,最终导致THS患者预后不良[27]

本研究结果还显示,重度THS、ISS评分高、血乳酸高为THS患者死亡的独立危险因素,重度THS患者伴随更严重的炎症反应和器官功能障碍;ISS评分高提示患者创伤程度更严重,因此死亡风险更高;血乳酸越高反映THS患者组织器官灌注越差,因此死亡风险更高。本研究ROC曲线显示,血清CX3CR1、claudin-3水平联合预测THS患者预后的曲线下面积为0.889,大于血清CX3CR1、claudin-3水平单独预测的0.784、0.793。这提示血清CX3CR1、claudin-3水平有助于预测THS患者预后,而联合检测血清CX3CR1、claudin-3水平具备更高的预测效能。

本研究样本量相对有限,且仅探讨了血清CX3CR1、claudin-3水平变化,未探讨其具体分子机制。未来还需开展多中心、大样本量研究进一步验证,并结合细胞和动物实验进一步阐明CX3CR1、claudin-3参与THS的具体机制,以提高结论的可靠性和临床应用价值。

综上所述,血清CX3CR1水平降低和claudin-3水平升高与THS患者预后降低密切相关,二者联合预测THS患者预后的效能较高。

利益冲突声明:本文所有作者均声明不存在利益冲突。

[参考文献]

[1]GBD 2021 DISEASES AND INJURIES COLLABORATORS.Global incidence,prevalence,years lived with disability(YLDs),disability-adjusted life-years(DALYs),and healthy life expectancy(HALE)for 371 diseases and injuries in 204 countries and territories and 811 subnational locations,1990-2021:a systematic analysis for the global burden of disease study 2021[J].Lancet,2024,403(10440):2133-2161.

[2]中国人民解放军急救医学专业委员会,中国医师协会急诊医师分会,北京急诊医学学会,等.创伤失血性休克中国急诊专家共识(2023)[J].中国急救医学,2023,43(11):841-854.

[3]MEZA MONGE K,ARDON-LOPEZ A,PRATAP A,et al.Targeting inflammation after hemorrhagic shock as a molecular and experimental journey to improve outcomes:a review[J].Cureus,2025,17(1):e77776.

[4]ANAND T,REYES A A,SJOQUIST M C,et al.Resuscitating the endothelial glycocalyx in trauma and hemorrhagic shock [J].Ann Surg Open,2023,4(3):e298.

[5]RODRIGUEZ C,CHOCARRO L,ECHAIDE M,et al.Fractalkine in health and disease [J].Int J Mol Sci,2024,25(15):8007.

[6]FRIGGERI A,CAZALIS M A,PACHOT A,et al.Decreased CX3CR1 messenger RNA expression is an independent molecular biomarker of early and late mortality in critically ill patients[J].Crit Care,2016,20(1):204.

[7]CITI S,FROMM M,FURUSE M,et al.A short guide to the tight junction[J].J Cell Sci,2024,137(9):jcs261776.

[8]LI Y,GUO R,ZHANG M,et al.Protective effect of emodin on intestinal epithelial tight junction barrier integrity in rats with sepsis induced by cecal ligation and puncture [J].Exp Ther Med,2020,19(6):3521-3530.

[9]中国医师协会急诊分会,中国人民解放军急救医学专业委员会,中国人民解放军重症医学专业委员会,等.创伤失血性休克诊治中国急诊专家共识[J].中华急诊医学杂志,2017,26(12):1358-1365.

[10]ABAJAS BUSTILLO R,AMO SETIÉN F J,ORTEGO MATE M D C,et al.Predictive capability of the injury severity score versus the new injury severity score in the categorization of the severity of trauma patients:a cross-sectional observational study[J].Eur J Trauma Emerg Surg,2020,46(4):903-911.

[11]陈明迪,王思盼,张珏,等.强离子隙与创伤失血性休克患者预后的相关性[J].中国急救医学,2023,43(4):258-261.

[12]周浩,方熙,康健,等.白蛋白与血红蛋白/ 白蛋白评估创伤失血性休克患者预后的临床研究[J].创伤外科杂志,2024,26(8):593-599.

[13]KUO K,PALMER L.Pathophysiology of hemorrhagic shock [J].J Vet Emerg Crit Care(San Antonio),2022,32(S1):22-31.

[14]李茂,龙润莹,张焱皓,等.Fractalkine/CX3 CR1信号轴在炎症疾病中的研究进展[J].中国免疫学杂志,2020,36(19):2415-2418.

[15]中国医疗保健国际交流促进会急诊医学分会,中华医学会急诊医学分会,中国医师协会急诊医师分会,等.中国脓毒症早期预防与阻断急诊专家共识[J].中国急救医学,2020,40(7):577-588.

[16]PRIVRATSKY J R,IDE S,CHEN Y,et al.A macrophageendothelial immunoregulatory axis ameliorates septic acute kidney injury[J].Kidney Int,2023,103(3):514-528.

[17]WEN Z,XIONG X,CHEN D,et al.Activating transcription factor 4 protects mice against sepsis-induced intestinal injury by regulating gut-resident macrophages differentiation[J].Chin Med J(Engl),2022,135(21):2585-2595.

[18]GU Y,LI Z,LI H,et al.Exploring the efficacious constituents and underlying mechanisms of sini decoction for sepsis treatment through network pharmacology and multiomics [J].Phytomedicine,2024,123:155212.

[19]穆素成,孙湛,宋振举.外周血自然杀伤细胞CX3CR1在脓毒症患者中的表达特征及其与肠道菌群的关系[J].中国临床医学,2024,31(6):851-859.

[20]吴小军,王日兴,林芳崇,等.C-X3-C基序趋化因子配体1/C-X3-C基序趋化因子受体1通路参与失血性休克/复苏大鼠记忆功能恢复[J].解剖学报,2024,55(2):158-166.

[21]VAN LEEUWEN A L I,BORGDORFF M P,DEKKER N A M,et al.Therapeutically targeting microvascular leakage in experimental hemorrhagic shock:a systematic review and meta-analysis[J].Shock,2021,56(6):890-900.

[22]OTANI S,OAMI T,YOSEPH B P,et al.Overexpression of BCL-2 in the intestinal epithelium prevents sepsis-induced gut barrier dysfunction via altering tight junction protein expression[J].Shock,2020,54(3):330-336.

[23]ISMAIL HASSAN F,DIDARI T,BAEERI M,et al.Metformin attenuates brain injury by inhibiting inflammation and regulating tight junction proteins in septic rats[J].Cell J,2020,22(Suppl 1):29-37.

[24]GUO R,LI Y,HAN M,et al.Emodin attenuates acute lung injury in Cecal-ligation and puncture rats[J].Int Immunopharmacol,2023,122:110700.

[25]LI Y,LIU B,DILLON S T,et al.Identification of a novel potential biomarker in a model of hemorrhagic shock and valproic acid treatment[J].J Surg Res,2010,159(1):474-481.

[26]BARRY M,TRIVEDI A,MIYAZAWA B,et al.Regulation of vascular endothelial integrity by mesenchymal stem cell extracellular vesicles after hemorrhagic shock and trauma[J].J Transl Med,2024,22(1):588.

[27]SCHUCHT J E,MATHESON P J,HARBRECHT B G,et al.Plasma resuscitation with adjunctive peritoneal resuscitation reduces ischemia-induced intestinal barrier breakdown following hemorrhagic shock [J].J Trauma Acute Care Surg,2021,90(1):27-34.

Predictive efficiency of serum CX3CR1 and claudin-3 levels for the prognosis of patients with traumatic hemorrhagic shock

GUO Shijun WANG Haoyang ZHANG Fubin ZHU Can

Department of Emergency Medicine,No.901 Hospital of the Joint Logistics Support Force of the Chinese People’s Liberation Army,Anhui Province,Hefei 230031,China

[Abstract] Objective To investigate the predictive efficiency of serum C-X-3-C chemokine receptor 1 (CX3CR1) and claudin-3 levels for the prognosis of patients with traumatic hemorrhagic shock(THS).Methods A total of 193 patients with THS admitted to the No.901 Hospital of the Joint Logistics Support Force of the Chinese People’s Liberation Army from January 2021 to December 2024 were enrolled as the THS group,along with 50 healthy volunteers as the control group.Based on in-hospital clinical outcomes,the THS patients were divided into the survival group and the death group.Serum CX3CR1 and claudin-3 levels were measured,and clinical data were collected.The relationship between serum CX3CR1 and claudin-3 levels and prognosis in THS patients was analyzed.Receiver operating characteristic curves were used to evaluate the predictive efficacy of the CX3CR1 and claudin-3.Results Compared with the control group,serum CX3CR1 levels were decreased and claudin-3 levels were increased in the THS group (P<0.05).The mortality rate among the 193 THS patients was 22.80% (44/193).Compared with the survival group,the death group severity of THS was aggravated,the injury severyity score (ISS),blood lactic acid and claudin-3 levels were increased,and the CX3CR1 level was decreased(P<0.05).Severe THS,high ISS,elevated blood lactate,and elevated Claudin-3 were identified as independent risk factors for mortality in THS patients,while higher CX3CR1 levels were an independent protective factor (P<0.05).The area under the curve for the combined prediction of prognosis using serum CX3CR1 and claudin-3 was 0.889,which was higher than that of CX3CR1 (0.784)or claudin-3 (0.793)alone (P<0.05).Conclusion Serum CX3CR1 levels are decreased,while claudin-3 levels are increased in THS patients,and these changes are closely associated with increased mortality risk.The combined assessment of serum CX3CR1 and claudin-3 levels demonstrates high predictive efficiency for the prognosis of THS patients.

[Key words] Traumatic hemorrhagic shock;C-X-3-C chemokine receptor 1;Claudin-3;Prognosis;Prediction

[中图分类号] R441.9

[文献标识码] A

[文章编号] 1673-7210(2025)08(a)-0051-06

DOI:10.20047/j.issn1673-7210.2025.22.09

[基金项目] 安徽省卫生健康委员会科研项目(AHWJ2020 b0063)。

[作者简介] 郭仕俊(1971.5-),男,副主任医师;研究方向:急诊、急危重症。

▲通讯作者

(收稿日期:2025-05-06)

(修回日期:2025-06-17)

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