Significance of detecting paraoxonase 1, programmed death factor-1 and interferon-gamma inducible protein-10 levels in peripheral blood of patients with paraquat poisoning
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摘要:目的
探讨百草枯中毒患者外周血对氧磷酯酶1(PON1)、程序性死亡因子-1(PD-1)、γ干扰素诱导蛋白-10(IP-10)水平对预后的价值。
方法对2017年5月—2023年4月中国人民解放军联勤保障部队第九八〇医院120例百草枯中毒患者进行前瞻性研究，统计百草枯中毒患者30 d内死亡与生存情况，比较不同预后患者临床资料及外周血PON1、PD-1、IP-10水平。采用Pearson相关性分析探讨外周血PON1、PD-1、IP-10水平与中毒剂量、序贯器官衰竭估计(SOFA)评分、急性生理与慢性健康评分系统Ⅱ(APACHEⅡ)评分的相关性; 采用受试者工作特征(ROC)曲线评价外周血PON1、PD-1、IP-10水平预测百草枯中毒患者预后的价值。
结果随访期间共35例患者死亡(29.17%)。死亡患者中毒剂量、SOFA评分、APACHE Ⅱ评分及外周血IP-10、PD-1水平均高于生存患者，外周血PON1水平低于生存患者，差异有统计学意义(P < 0.05)。相关性分析显示，百草枯中毒患者外周血PON1水平与中毒剂量、APACHEⅡ评分及SOFA评分均呈负相关, PD-1、IP-10水平与中毒剂量、APACHE Ⅱ评分及SOFA评分均呈正相关(P < 0.05); PON1、PD-1、IP-10预测百草枯中毒的曲线下面积(AUC)分别为0.738、0.774、0.770, 三者联合预测的AUC为0.922, 三者联合预测效能高于各指标单独预测。
结论百草枯中毒患者外周血PON1、PD-1、IP-10联合检测对判断患者预后具有较高价值。
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关键词:
- 百草枯中毒 /
- 对氧磷酯酶1 /
- 程序性死亡因子-1 /
- γ干扰素诱导蛋白-10 /
- 序贯器官衰竭估计评分 /
- 急性生理与慢性健康评分系统Ⅱ
Abstract:ObjectiveTo explore the value of detecting the levels of paraoxonase 1 (PON1), programmed death factor-1 (PD-1), and interferon gamma-induced protein-10(IP-10) in peripheral blood of patients with paraquat poisoning.
MethodsA prospective study was conducted in 120 patients with paraquat poisoning in the 980th Hospital of the Joint Logistics Support Force of Chinese people's Liberation Army from May 2017 to April 2023. The mortality and survival status of patients with paraquat poisoning within 30 days were statistically analyzed. The clinical data and peripheral blood PON1, PD-1, and IP-10 levels of patients with different prognoses were compared. Pearson correlation analysis was used to analyze the correlations of the peripheral blood PON1, PD-1, and IP-10 levels with the toxic dose, Sequential Organ Failure Assessment (SOFA), and Acute Physiology and Chronic Health Evaluation System Ⅱ(APACHE Ⅱ). The receiver operating characteristic (ROC) curve was used to evaluate the predictive value of the peripheral blood PON1, PD-1, and IP-10 levels for the prognosis of patients with paraquat poisoning.
ResultsDuring the follow-up period, a total of 35 patients died (29.17%), with the toxic dose, SOFA score, APACHE Ⅱ score, IP-10 level, PD-1 level of the dead patients were higher than those of the surviving patients, and the peripheral blood PON1 level was lower than that of the control group (P < 0.05). The correlation analysis showed that the level of PON1 in peripheral blood of paraquat poisoning patients was negatively correlated with the dose of poisoning, APACHE Ⅱ, and SOFA scores, while the levels of PD-1 and IP-10 were positively correlated with the dose of poisoning, APACHE Ⅱ, and SOFA scores (P < 0.05). The area under the curve (AUC) values for predicting paraquat poisoning using PON1, PD-1, and IP-10 were 0.738, 0.774, and 0.770, respectively. The combined prediction AUC value of the three was 0.922, which was significantly higher than that of each individual indicator.
ConclusionCombined peripheral blood PON1, PD-1, and IP-10 testing in patients with paraquat poisoning is of high value in determining prognosis of patients.
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开放性眼外伤(OGI)是所有年龄段人群获得性视力丧失的主要原因[1-2]。创伤后感染性眼内炎是OGI最严重的并发症之一，其由接种病原体引起，病原体可以是正常的眼部菌群，也可以是环境中的其他微生物，但均会分解、破坏视网膜组织，导致视力下降，增加眼球摘除的风险。研究[3-4]报道，开放性外伤后感染性眼内炎的发生率为4%~16%, 与其他眼内感染(例如术后眼内炎)相比，外伤后眼内炎患者的最终视力结果更差。本研究探讨OGI后感染性眼内炎发生的相关危险因素，现报告如下。
1. 资料与方法
1.1 一般资料
本研究采取回顾性病例对照研究设计，收集2017年1月—2021年12月在泰州市人民医院住院的OGI患者的临床资料，使用病历系统查询在出院诊断中明确诊断为“角膜穿通伤”“眼球破裂伤”“眼内异物(IOFB)”的病例。纳入标准: 根据伯明翰眼外伤术语系统(BETT)[5]定义为角膜或巩膜全层撕裂伤者。排除标准: ①闭合性眼外伤者，包括角膜和(或)巩膜板层裂伤、眼球钝挫伤; ② OGI一期行眼球摘除术者; ③病历系统资料不完善者。本研究遵守《赫尔辛基宣言》的要求，经江苏省泰州市人民医院伦理委员会审批(受理号: KY2022-087-01), 并获得知情同意豁免审批。
1.2 方法
根据是否并发感染性眼内炎分为眼内炎组和非眼内炎组，收集并记录患者的一般资料(年龄、性别、眼别、空腹血糖)、受伤情况(外伤类型、伤口缝合时间、伤口位置、IOFB类型)、临床体征(伤口闭合情况、虹膜脱出、晶体前囊破裂、晶体悬韧带断裂、玻璃体溢出)等资料。根据BETT的定义，将眼部损伤类型分为3类: 无IOFB穿通伤、有IOFB的穿通伤和破裂伤。伤口位置定义为Ⅰ区(裂伤仅限于角膜)、Ⅱ区(累及巩膜的裂伤，距角巩膜缘5 mm以内)和Ⅲ区(累及后巩膜的裂伤，超过5 mm角巩膜缘)[6]。
1.3 外伤后感染性眼内炎的诊断
外伤后感染性眼内炎主要根据临床表现、眼部B超进行诊断。主要临床表现有眼红、眼痛、脓性分泌物、前房积脓、玻璃体混浊。采用眼部B超检查玻璃体的混浊程度。
1.4 统计学方法
采用SPSS 25.0软件进行统计学分析。正态分布的连续变量以(x±s)表示。分类变量采用例数和百分率表示。单因素分析中，组间分类变量的比较采用χ2检验，连续变量的比较采用独立样本t检验。考虑到混杂因素，多因素分析需将单因素分析中P < 0.05的因素纳入条件逐步Logistic回归分析[7]。P < 0.05为差异有统计学意义。
2. 结果
2.1 一般资料
本研究共纳入216例患者(216只眼)，其中男174例，女42例，年龄(52.0±13.0)岁。将216例患者分为眼内炎组33例(15.3%)、非眼内炎组183例(84.7%)。眼内炎组男32例，女1例，右眼13例，左眼20例，年龄(55.0±11.0)岁; 非眼内炎组男142例，女41例，右眼88例，左眼95例，年龄(51.0±13.0)岁。
2.2 外伤后感染性眼内炎相关因素的单因素分析
眼内炎组与非眼内炎组在年龄、眼别、伤口缝合时间、虹膜脱出、晶体悬韧带断裂、玻璃体溢出等方面比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。2组性别、外伤类型、伤口闭合情况、伤口位置、IOFB类型、晶体前囊破裂、空腹血糖比较，差异均有统计学意义(P < 0.05)。见表 1、表 2、表 3。
表 1 2组患者一般资料比较(x±s)[n(%)]相关因素 分类 非眼内炎组(n=183) 眼内炎组(n=33) χ2/t P 年龄/岁 51.0±13.0 55.0±11.0 1.57 0.117 眼别 右眼 88(48.09) 13(39.39) 0.85 0.357 左眼 95(51.91) 20(60.61) 性别 男 142(77.60) 32(96.97) 6.70 0.010 女 41(22.40) 1(3.03) 空腹血糖 ≥6.1 mmol/L 30(16.39) 19(57.57) 42.90 < 0.001 < 6.1 mmol/L 153(83.61) 14(42.43) 表 2 2组患者受伤情况比较[n(%)]相关因素 分类 非眼内炎组(n=183) 眼内炎组(n=33) χ2/t P 外伤类型 眼内异物穿通伤 45(24.59) 20(60.61) 17.24 < 0.001 穿通伤及破裂伤 138(75.41) 13(39.39) 伤口缝合时间 ≥24 h 54(29.51) 15(45.45) 3.27 0.071 < 24 h 129(70.49) 18(54.55) 伤口位置 Ⅰ区 103(56.28) 28(84.85) 9.59 0.002 Ⅱ、Ⅲ区 80(43.72) 5(15.15) 眼内异物类型 金属异物 39(21.31) 16(48.48) 10.88 0.001 非金属异物及无异物 144(78.69) 17(51.52) 表 3 2组患者临床体征比较[n(%)]相关因素 分类 非眼内炎组(n=183) 眼内炎组(n=33) χ2/t P 虹膜脱出 是 67(36.61) 11(33.33) 0.13 0.718 否 116(63.39) 22(66.67) 玻璃体溢出 是 68(37.16) 10(30.30) 0.57 0.450 否 115(62.84) 23(69.70) 晶体前囊破裂 是 44(24.04) 19(57.58) 15.22 < 0.001 否 139(75.96) 14(42.42) 晶体悬韧带断裂 是 29(15.85) 9(27.27) 2.52 0.113 否 154(84.15) 24(72.73) 伤口自闭 是 45(24.59) 16(48.48) 7.88 0.005 否 138(75.41) 17(51.52) 2.3 外伤后感染性眼内炎相关因素的多因素分析
以非眼内炎组为参照，条件逐步Logistic回归分析显示IOFB穿通伤、晶体前囊破裂、空腹血糖≥6.1 mmol/L是外伤后感染性眼内炎的相关危险因素(P < 0.05)。合并IOFB穿通伤(OR=3.504, 95%CI: 1.382~8.885)、晶体前囊破裂(OR=4.547, 95%CI: 1.717~12.040)、空腹血糖≥6.1 mmol/L(OR=15.012, 95%CI: 5.683~39.656)的OGI患者易并发感染性眼内炎。见表 4。
表 4 感染性眼内炎的条件Logistic回归分析相关因素 回归系数 标准误差 Wald P OR 95%CI 眼内异物穿通伤 1.254 0.475 6.973 0.008 3.504 1.382~8.885 晶体前囊破裂 1.514 0.497 9.289 0.002 4.547 1.717~12.040 空腹血糖≥6.1 mmol/L 2.709 0.496 29.874 < 0.001 15.012 5.683~39.656 3. 讨论
OGI破坏了眼球原有的完整结构，致使病原菌更容易进入眼内，是感染性眼内炎最常见的发生原因[8]。对于创伤性眼内炎患者，其视力的预后与损伤的性质和程度、诊断和治疗的时机以及接种微生物的毒力有关，其治疗原则为全身使用敏感抗生素、玻璃体腔注射抗菌药物以控制眼内炎症、用药前抽取玻璃体液行细菌和真菌培养及药敏试验，必要时尽早行玻璃体切除术[9]。李焕深等[10]报道外伤性眼内炎行玻璃体切除术联合玻璃体腔药物灌洗治疗后，视力>0.02者所占比率由术前的0%(0/24)上升至25%(6/24)。因此，眼内炎的早期诊断与治疗是至关重要的，对于有感染危险因素的患者应重点观察，越早发现感染并给予系统的药物保守治疗或玻璃体内注射抗生素即可控制感染[11]。
本研究结果显示, IOFB穿通伤、晶体前囊破裂、空腹血糖≥6.1 mmol/L是OGI后发生感染性眼内炎的危险因素(OR>1, P < 0.05)。发生OGI后, IOFB的存在与眼内炎的发生之间的关系仍存在争议。有研究[12]认为IOFB的存在是眼内炎的危险因素。金属致伤物的风险较高[13]。王化峰等[14]认为IOFB的存在及其性质与眼内炎的发生无相关性。污染的伤口是OGI发生感染的风险因素。本研究中, IOFB与眼内炎的发生存在显著关联，但在多因素分析中异物性质与眼内炎发生无显著关联，考虑到本研究中的大多数IOFB穿通伤患者从事建筑工作，异物可能被污染。
既往研究[15]认为，晶体前囊破裂也是眼内炎发生的危险因素。晶体前囊破裂后，皮质溢出于前房，晶状体颗粒渗漏诱发炎性反应，前房炎性的环境有利于细菌的繁殖。本研究中，晶体前囊破裂多为Ⅰ区穿通伤，皮质与致伤物的直接接触也增加了细菌植入的概率。本研究发现空腹血糖≥ 6.1 mmol/L的外伤患者比空腹血糖 < 6.1 mmol/L的外伤患者的眼内炎发生率更高，其中很多空腹血糖≥6.1 mmol/L的眼内炎患者既往无糖尿病史。空腹血糖的升高反映了胰岛功能的异常，患者体内很可能长期处于高糖状态，致使血浆渗透压上升，血清中脑源性神经营养因子、血管生成素表达增加[16]。糖尿病早期无视网膜病变时，视网膜血管免疫反应增强，高血糖介导的细胞外基质蛋白纤维连接蛋白和胶原生成增加以及降解过程受损[17-19]。上述多种因素为病原菌创造了生长、繁殖的有利条件，使感染性眼内炎发生率增加。
国际医学界针对外伤性眼内炎的危险因素进行了很多研究，有专家[20]建议建立一个可能发生感染性眼内炎的高危OGI风险评分系统，在此系统中，评分最高的(评分10分)风险因素是创口延迟修复(>12 h), 其次是伤口污染(8.2分)、晶状体-虹膜隔破裂(5.2分)、晶体囊膜破裂(3.8分)、IOFB存在(2.1分)。本研究中，伤口延迟缝合在单因素分析中差异无统计学意义，考虑与本研究样本量相对较少有关。
综上所述, IOFB穿通伤、晶体前囊破裂、空腹血糖≥6.1 mmol/L是OGI后感染性眼内炎的危险因素，建议立即为高危OGI患者提供预防性全身抗生素治疗或者玻璃体内注射抗生素治疗。
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表 1 不同预后患者临床资料比较(x±s)[n(%)]
项目 分类 死亡(n=35) 生存(n=85) t/χ2 P 性别 男 14(40.00) 38(44.71) 0.224 0.636 女 21(60.00) 47(55.29) 年龄/岁 45.17±6.94 43.95±8.02 0.786 0.433 体质量指数/(kg/m2) 24.16±2.11 23.78±2.09 0.903 0.368 中毒至入院时间/h 9.32±1.59 8.84±1.42 1.625 0.107 中毒剂量/mL 12.56±4.05 8.49±2.75 6.374 ＜0.001 首次灌流时间/h 9.04±2.97 8.46±2.51 1.089 0.278 灌流次数/次 3.49±1.15 3.67±1.28 0.720 0.473 APACHEⅡ评分/分 14.64±2.09 12.13±1.27 8.056 ＜0.001 SOFA评分/分 16.69±3.12 12.43±2.99 7.005 ＜0.001 血气分析指标 pH值 7.38±0.06 7.36±0.05 1.876 0.063 pa(O2)/mmHg 85.57±18.49 89.44±20.13 0.980 0.329 pa(CO2)/mmHg 34.68±11.05 32.69±10.52 0.928 0.355 APACHE Ⅱ: 急性生理与慢性健康评分系统Ⅱ; SOFA: 序贯器官衰竭估计; pa(O2): 动脉血氧分压; pa(CO2): 动脉血二氧化碳分压。 
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表 2 不同预后患者外周血PON1、PD-1、IP-10水平比较(x±s)
预后 n PON1/(U/mL) PD-1/(μg/L) IP-10/(ng/L) 死亡 35 57.27±18.06 76.27±17.63 136.24±22.85 生存 85 80.59±27.41* 64.09±15.27* 87.96±15.92* PON1: 对氧磷酯酶1; PD-1: 程序性死亡因子-1; IP-10: γ干扰素诱导蛋白-10。与死亡患者比较, * P＜0.05。
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表 3 外周血PON1、PD-1、IP-10水平与中毒剂量、APACHEⅡ及SOFA评分的相关性
项目 中毒剂量 APACHEⅡ评分 SOFA评分 PON1 r -0.574 -0.602 -0.599 P ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 PD-1 r 0.614 0.598 0.622 P ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 IP-10 r 0.579 0.617 0.628 P ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 APACHE Ⅱ: 急性生理与慢性健康评分系统Ⅱ; SOFA: 序贯器官衰竭估计; PON1: 对氧磷酯酶1; PD-1: 程序性死亡因子-1; IP-10: γ干扰素诱导蛋白-10。
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表 4 外周血PON1、PD-1、IP-10水平对百草枯中毒患者预后的预测价值
指标 AUC 95%CI Z 截断值 敏感度/% 特异度/% P PON1/(U/mL) 0.738 0.649~0.814 5.135 76.60 82.86 62.35 ＜0.001 PD-1/(μg/L) 0.774 0.692~0.849 5.790 64.61 77.14 67.06 ＜0.001 IP-10/(ng/L) 0.770 0.685~0.842 5.446 125.60 71.43 74.12 ＜0.001 联合预测 0.922 0.859~0.963 13.842 — 82.86 91.76 ＜0.001 PON1: 对氧磷酯酶1; PD-1: 程序性死亡因子-1; IP-10: γ干扰素诱导蛋白-10; AUC: 曲线下面积。
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