对于《休克》协会来说,7月是个好月份。聚集在亚利桑那州的斯科茨代尔的会员们刚刚参加了关于《休克》的第41届年度会议。作为《休克》协会的传统,今年的会议在我们领域最新的前沿研究方向提供了一个多元化和令人兴奋的概述。基础和临床科研质量相当突出。7月版的《休克》符合这一模式,其中包括2篇文献综述、9篇原创临床研究论文和5篇基础科学报告。
Jayaraman等人的这篇综述提供了代谢组学和精准医学在创伤研究领域的最新进展[1]。由于外科护理、复苏和危重护理医学的改善,创伤护理在过去几十年中有了显著的改善。在更好地理解细胞和分子对创伤反应的基础上,可能会获得更进一步的发展。创伤引起了明显的代谢反应,以动员细胞层面的生存和修复过程。这种反应的程度和性质取决于损伤的严重程度和类型、受害者的储备能力及其代谢情况。代谢组学领域的进展为理解每个受害者对损伤的代谢反应提供了一种手段,并利用这一信息来定制单独的治疗方案。本篇综述从数据采集、数据分析和数据抽象方法等方面提供了研究代谢组学的可用技术。这些技术正在应用于患者和创伤性脑损伤、烧伤和创伤的实验模型中,以了解糖酵解和氧化对损伤的反应,目的是开发出改善代谢反应以造福患者的方法。更好地了解细胞如何利用碳水化合物、脂质和氨基酸为适应反应提供燃料,对采取有效的干预措施和估算预后可能具有重要价值。代谢组学从实验室到临床的转换存在物流障碍,这将给寻求将这项技术应用于病人护理的调查人员带来挑战。然而,患者如何应对严重损伤以及我们如何与这种反应相互作用提供诊断和治疗益处,代谢组学的进展将为此提供新的视角。
Wolf等人综述了基于冬眠的失血性休克治疗方法[2]。典型的中风,心肌梗死和出血休克存在氧和养分传递的变化,而冬眠物种对此变化具有代谢和生理的适应性,如果能把这种对变化的适应性应用在非冬眠物种,可能会有价值。诱导低温是临床应用最广泛的组织冬眠策略。其他正在研究的治疗包括使用或诱导阿片类受体激动剂S-Ala2-Leu5-enkephalin,硫化氢,腺苷, 利多卡因和镁,β-羟基丁酸, 褪黑激素的联合治疗。冬眠需要一组高度协调的细胞和遗传程序来改变代谢状态,并允许冬眠物种容忍营养和氧气供应减少的时期。研究表明,冬眠品种对缺血-再灌注损伤和失血性休克有较大的适应能力。这些发现促使人们开始研究冬眠物种的适应机制,并产生了上面提到的一些治疗策略。因此,这是一个活跃的研究领域,为产生新的治疗失血性休克和其他低灌注综合征的方法提供了重要的希望。
在临床研究方面,Sillesen等人的论文研究了钝性创伤不同输血策略相关的表观遗传变化[3]。这是一项回顾性研究,分析了来自宿主对损伤反应(Glue Grant数据库)数据集的炎症反应数据。作者检查了用来复苏的液体体积和类型(即血液制品、晶体液),通过与白细胞微阵列数据相结合,以了解复苏策略如何影响基因表达。主成分分析确定了与不同复苏策略相关的特定基因表达谱,并将这些变化推断为表观遗传变化。共同表达分析确定了复苏策略与炎症和先天免疫功能改变之间的联系。他们的发现提出了一个论点,即复苏方法通过诱导表观遗传改变影响炎症和免疫反应。需要进一步的工作来理解特定的表观遗传修饰及其对短期和长期基因表达的影响。因此,这些发现对于提出假说将有价值意义,当假说被测试时,可能会促进理解复苏策略对基因表达表观遗传调控的影响。
为了更好地了解低血浆白蛋白浓度在预测严重创伤患者内皮病中的价值,Rodriguez等人进行了前瞻性观察研究[4]。作者将血管内皮细胞病(Endotheliopathy EoT)定义为血浆syndecan-1浓度> 40 ng/mL。在招收了258名创伤病人的一项研究中, 36%的患者属于EoT阳性。白蛋白水平低于3.6 g/dL可预测内皮病变。与正常血浆白蛋白浓度的患者相比,低白蛋白的患者血浆可溶性血栓调节素水平更高,需要更多输血,住院天数更长,死亡率更高。作者认为低血浆白蛋白浓度可作为EoT的预测指标,可作为鉴别需要内皮拯救治疗的病人的重要生物标志物。
脓毒症被认为是院内心脏骤停的原因之一。然而,在住院患者中发生心搏骤停的情况下,脓毒症的患病率并没有经过严格的检查,也没有对心搏骤停发生后脓毒症对存活率影响的严格检测。Koivikko等人回顾性分析了芬兰一处需要心肺复苏(CPR)的病人3年的数据[5]。他们评估了该人群中脓毒症和多器官功能障碍的患病率,并比较了需要CPR的脓毒症和非脓毒症患者的1年生存率。其中28%需要CPR的病人患有严重的脓毒症。脓毒症患者30天和1年的存活率明显低于非脓毒症患者。这些结果表明脓毒症是引起住院患者心搏骤停的相对常见原因,需要CPR的脓毒症患者与心脏骤停的非脓毒症患者相比,短期和长期生存率更低。
相对来说,脓毒症的诊断仍然不准确,而且精准的判断预后的方法一直难以捉摸。Spoto等人结合序贯器官衰竭评估及快速序贯器官衰竭评估评分评价了血浆降钙素原、磁共振(MR)-原肾上腺髓质素在脓毒症诊断及预后中的价值[6]。研究人员进行了一项前瞻性观察研究,纳入了109名脓毒症病人和50名没有感染的病人。作者指出,血乳酸结合其他诊断标准,对脓毒性休克患者的诊断效果最好,而降钙素原和磁共振-原肾上腺髓质素的联合对脓毒症患者的诊断效果最好。基于他们的研究结果,研究者提出了一种诊断程序,该程序结合降钙素原和磁共振-原肾上腺髓质素的测量,联合序列器官衰竭评估和快速序贯器官衰竭评估评分,以改善脓毒症的诊断和管理。
Palmer等人检测了22对倾向性评分与社区获得性肺炎患者匹配的患者的全血基因表达[7]。该研究小组此前曾提出,黑人院内感染的发生率似乎高于白人。他们假设宿主对感染的免疫反应的不同可能是这些差异的基础。这是一项回顾性研究,使用了从脓毒症遗传和炎症标记物研究中提取的数据。作者研究指出,在社区获得性肺炎中,黑人和白人个体可能表现出不同的免疫系统激活模式,这种差异可能解释了不同人群感染发病机制的差异。他们建议验证和完善这些发现,希望能够识别出遗传因素,以便对社区获得性肺炎患者进行个性化管理。
血管屏障破坏导致通透性增加和间质水肿形成是烧伤休克发病机制的特征。然而,血管屏障破坏的机制尚不清楚。Osuka等人认为,血管糖酵解物的脱落会增加大面积烧伤患者对体液的需求[8]。为了解决这个问题,他们对39名烧伤面积中值为35%的患者进行了前瞻性队列研究。短时期内血清syndecan-1可作为糖酵母菌脱落的标记物被测定。评估受伤后24小时内的液体需求、筋膜室综合征的发展和死亡率作为主要结果。作者指出,血浆syndecan-1浓度的增加与年龄的增加有关,但与烧伤面积无关。syndecan-1浓度的升高也与液体需求量的增加和筋膜室综合征的发生有关。基于他们的研究结果,作者得出结论:糖球菌的脱落发生在烧伤后早期,保护糖球菌的策略对于严重烧伤的病人是有益的。
近年来,脂蛋白尤其是高密度脂蛋白(HDL)作为脓毒症宿主反应的调节剂的作用得到了广泛的认可。脂蛋白对于微生物毒素的清除、炎症反应的调节和内皮细胞的保护很重要。Guirgis等人通过回顾性分析先前一项前瞻性脓毒症研究的样本,研究了HDL在脓毒症中的功能特性[9]。该研究对10例65岁以上的脓毒症患者的胆固醇流出量、高密度脂蛋白(HDL)炎性指数和对氧磷/芳基酯-1(PON-1)活性进行了检测,并与对照组进行了对比。研究人员报告说,与健康对照组相比,脓毒症患者的平均胆固醇流出量减少,高密度脂蛋白炎症指数增加,PON-1活性在各组间无差异。他们的发现支持了脂蛋白在调节宿主对脓毒症反应中的作用。进一步研究脂蛋白在脓毒症中如何发挥作用,以及调控脂蛋白代谢和功能是否能用于治疗或改善预后,将是一项有趣的工作。
有效的容量复苏对低血容量休克患者的治疗至关重要。此外,每个个体对中枢低血容量有不同的补偿能力。一些端点检测如PO2、EtCO2、血乳酸、PCO2和SmO2通常用于评估复苏充分性和对中枢低血容量的耐受性。然而,这些端点的敏感性和特异性可能不是最佳的。Schiller等人检验了补偿性储备(CRM)在预测中枢低血容量耐受性方面的价值[10]。通过计算方法对无创动脉压波形进行评估,以计算代偿储备。为了评估CRM预测中枢低血容量血症耐受性的敏感性和特异性,对暴露于下体负压下的志愿者进行了前瞻性观察研究,直到志愿者出现晕厥前期症状,研究测量了低血容量的CRM和其他常见标志物。作者指出CRM在检测血流动力学补偿方面优于目前应用的生物标记物。
以复苏为主题,Carrara等人应用复杂的计算模型来评估了感染性休克患者复苏的充分性[11]。研究小组对脓毒性休克早期患者进行了压力反射敏感性和舒张压振荡的前瞻性分析,并与传统的血流动力学状态测量方法进行了比较。作者得出结论为对血压变异性、心率变异性和压力反射趋势的评估能给病人对复苏的反应提供细微的观察,有助于指导容量和压力的管理。
这一期还包含了一些使用基础科学和转化方法的重要报告。近年来,许多大规模的脓毒症临床试验都以全身性血流动力学为目标,其目的是改善短期和长期预后。总的来说,这些试验令人失望。在脓毒症的早期阶段,心排血量被转移,试图以牺牲周围器官为代价保留对重要器官的灌注。因此,在发生整体灌注变化之前,早期发现周围灌注的变化可能更有利于提示脓毒症的严重程度。在第一篇基础科学的论文中,Orbegozo等人描述了使用简单的非侵入性测试-近红外光谱(NIRS)与瞬态闭塞试验(VOT)结合的一项评估研究,以识别外周血微血管功能和肌肉代谢的变化,作为脓毒症严重程度的早期指标[12]。采用羊腹膜炎模型,研究人员发现平均动脉压(MAP)和全身血管阻力逐渐下降。值得注意的是,他们观察到NIRS上升的斜率值在全身性变量被检测出异常之前就降低了。本研究表明局部微血管改变发生在脓毒症时全身血流动力学改变之前。作者还观察到,在微囊肌改变后,肌肉向厌氧生物转化的代谢转移,在脓毒症绵羊体内表现为乳酸/丙酮酸(L/P)比值升高。观察发现,在全身性血流动力学改变之前,局部灌注减少可能是由于脓毒症期间心排血量的分布发生了改变,从而促进了重要器官的保护。这些发现表明,在全身灌注变量变得明显之前,监测NIRS与VOT衍生变量的变化,包括MAP、组织氧饱和度(StO2)和肌肉L/P比值,可能会揭示脓毒症严重程度的变化。这种方法在早期发现脓毒症时可能比测量全身血流动力学和全身灌注更有效,后两者在指导脓毒症患者的复苏方面在很大程度上是不理想的。
超过90%的院外心脏骤停复苏成功的患者在复苏后出现严重的神经损伤。一篇关于紧急呼吸和心脏骤停复苏方法的有趣文章提供了一种比传统的经口或经气管插管复苏方法更简单的替代方法,这种方法在野外执行时经常面临困难。Wolf等人在猪心肺骤停模型中采用骨内氧合方法,在心跳呼吸骤停出现后,尽管这些动物有明显的过度通气和酸中毒,但是Wolf等人还是成功地复苏了所有实验动物[13]。与气管插管相比,腔内置管操作简便快捷,可在呼吸暂停24-28分钟内维持动脉血氧合和氧饱和度,还观察到心脏骤停引起的二氧化碳分压增加幅度的衰减和随后pH值的下降。这项研究发现了一种替代院外紧急现场护理的新方法,这种方法有可能延长心肺骤停28分钟的生命,在大规模伤亡事件中可大大改善预后。
微血管衰竭,包括内皮渗透性屏障的丧失,是脓毒症的一个标志。Chao等人曾发现巨噬细胞迁移抑制因子(MIF)在脓毒症中通过自噬导致血管渗漏。在这个问题上,他们进一步证明了MIF诱导的自噬导致血栓诱导内皮高渗透性[14]。通过两个体外人体内皮细胞模型,他们揭示了凝血酶诱导内皮自噬和VE-钙粘蛋白易位和降解导致内皮屏障功能障碍。他们进一步证明了MIF诱导的自噬在体内微血管屏障功能障碍中的作用,如抑制MIF或自噬保护小鼠免受LPS诱导的血管渗漏。本研究揭示了脓毒症中血管渗漏的重要潜在机制,了解这一机制有助于开发针对血管通透性功能障碍的治疗干预措施。
心肌损伤仍然是所有脓毒症患者发病和死亡的主要原因之一。Ge等人已鉴定出一种microRNA (miRNA),它是一类内源性非编码小单链RNA,参与调控多种细胞功能,可能对脓毒症所致心肌损伤起到保护作用。既往研究表明,miRNA-214在心肌梗死后升高,对心肌损伤具有保护作用。Ge等人试图确定miRNA-214是否在脓毒症引起的心肌损伤中也起保护作用。应用盲肠结扎穿刺小鼠脓毒症模型,Ge证实miRNA-214表达在脓毒症早期作为代偿性保护机制而升高;然而,它的水平随着时间的推移逐渐下降。他们发现,用miRNA-214对小鼠进行预处理,通过磷酸酶和肌球蛋白同源抑制,减少促炎细胞因子和心肌细胞凋亡,从而对脓毒症诱导的心肌损伤起到保护作用。相比之下,抑制miRNA-214可导致促炎细胞因子升高和心肌细胞凋亡升高,从而加重心肌损伤。本研究提示miRNA-214可能是预防和治疗败血症引起的心肌损伤的一种新方法[15]。
艰难梭状芽胞杆菌是引起抗生素相关细菌感染的常见原因,它可以发展成严重的疾病,导致住院时间增加和高死亡率。艰难梭菌的毒素B可以引起肠上皮屏障的细胞毒性破坏。Otake等人研究了一种保护小鼠肠上皮细胞免受艰难梭菌毒素B的细胞毒性作用的潜在治疗方法[16]。他们的研究重点是乳铁蛋白(LF),一种在母乳中分泌的铁结合蛋白,已知具有抗炎和抗菌作用。LF在肠道中被胃蛋白酶分解,导致一种被称为胃蛋白酶处理乳铁蛋白(PLF)的产物,也被认为具有强大的抗菌性能。在此,作者使用了一个已被认可的艰难毒素B损伤大鼠肠上皮细胞模型来测试LF和PLF对毒素B诱导细胞毒性的影响。这项研究发现,LF和PLF能够保护肠道屏障免受毒素B的损害,这是由于活细胞的扩张、线粒体活性的增加、上皮细胞再生的增加以及对毒素B相关细胞骨架崩溃的保护。因此进一步研究LF和PLF作为艰难梭菌感染期间保护肠道屏障的潜在临床治疗方法是必要的。
2018年7月的《休克》提供了一个多样化和重要研究的缩影,为促进危重病人和受伤病人的知识进步和改善护理方面所做出了杰出贡献。
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2018, Vol. 2