利用舌下显微镜直接观察评估脓毒症中内皮糖萼降解

《Microvascular Research》：Assessment of endothelial glycocalyx degradation in sepsis using direct visualization with sublingual microscopy

　　

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  脓毒症患者基线舌下灌注边界区域（PBR）与血浆硫酸乙酰肝素呈轻度相关。
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  脓毒症患者的PBR高于非感染对照组。
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  在脓毒症患者中，存活者与死亡者的基线PBR无差异。
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  PBR与累积静脉液体输注量无关。
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  研究结果表明，舌下PBR可能有助于在床旁评估脓毒症的内皮糖萼损伤。

引言

内皮糖萼是一层覆盖在血管内表面的薄层胶状结构，是血管稳态的重要调节者（Weinbaum等，2007年；Uchimido等，2019年）。它由膜结合蛋白聚糖、糖蛋白和糖胺聚糖组成，如硫酸乙酰肝素和透明质酸，并作为半透膜屏障控制血液与周围组织之间流体、溶质和细胞的运动（Alphonsus和Rodseth，2014年）。除结构作用外，糖萼还调节剪切应力诱导的信号传导，维持血管张力，并抑制白细胞粘附和血小板聚集（Uchimido等，2019年；Ince等，2016年）。通过维持内皮完整性并限制炎症和凝血，糖萼在生理条件下对维持微血管功能和组织灌注发挥着至关重要的作用（Alphonsus和Rodseth，2014年）。

在危重症中，特别是脓毒症时，内皮糖萼会在炎症细胞因子、氧化应激以及脱落酶如硫酸乙酰肝素酶和基质金属蛋白酶等的酶促作用下迅速降解（Uchimido等，2019年）。这层保护性屏障的丧失使底层内皮暴露于循环中的白细胞和炎症介质，导致血管通透性增加、组织水肿、毛细血管血流受损和微血栓形成，从而引发器官功能障碍（Uchimido等，2019年）。既往研究表明，循环中糖萼降解产物的水平（包括硫酸乙酰肝素、透明质糖蛋白-1和透明质酸）在脓毒症中升高，并与疾病严重程度和死亡率相关（Oshima等，2025年；Schmidt等，2014年；Schmidt等，2016年）。

尽管内皮糖萼在危重症中发挥着核心作用，但在临床实践中对其进行评估仍然具有挑战性。目前的方法主要依赖于使用专门实验室检测（包括质谱或酶联免疫吸附测定（ELISA））测量循环降解产物，如硫酸乙酰肝素、透明质糖蛋白-1和透明质酸（Schmidt等，2014年；Schmidt等，2016年），这些检测方法耗时且无法实时获得结果。因此，这些生物标志物虽然在研究环境中非常有用，但在急诊科（ED）等急性护理环境中用于诊断、指导复苏或监测治疗反应则不切实际。

灌注边界区域（PBR）是既往描述的通过舌下视频显微镜使用GlycoCheck?系统（Microvascular Health Solutions Inc.，美国犹他州Alpine）获得的定量参数。PBR反映了红细胞（RBC）渗透进入内皮表面层的深度，被解读为内皮糖萼屏障功能的间接替代指标。在正常生理条件下，糖萼限制了红细胞向内皮表面的渗透，从而产生较低的PBR。当糖萼屏障功能受损时，内皮表面层的更大范围变得可供红细胞接触，导致PBR升高。PBR的生物学基础得到了实验和转化研究的支持，这些研究证明了酶促糖萼降解后红细胞可及性增加，以及PBR与其他糖萼损伤指标之间的关联，包括原子力显微镜和循环糖萼降解产物（Dekker等，2019年；Donati等，2014年；Lee等，2014年；Rovas等，2019年）。先前的研究还报道了PBR与循环硫酸乙酰肝素之间存在轻度正相关（Donati等，2014年；Dekker等，2019年；Gimblet等，2024年）。然而，这些研究通常纳入的队列规模较小，表明有必要在更大的患者群体中进一步表征PBR与循环糖萼降解标志物之间的关系。

因此，我们作为"早期脓毒性休克方案化治疗"（ProCESS）试验（"早期脓毒性休克方案化治疗的随机试验"，2014年）的一项附属研究开展了本项研究。ProCESS试验是一项针对脓毒症患者的多中心随机临床试验，旨在评估PBR与血浆硫酸乙酰肝素的关系。本研究的主要目的是确定脓毒症患者的PBR是否与血浆硫酸乙酰肝素相关。次要目的是比较脓毒症患者与非感染对照组的PBR和硫酸乙酰肝素水平，以及检验PBR和硫酸乙酰肝素与脓毒症队列中疾病严重程度和院内死亡率的相关性。作为探索性分析，我们检验了累积静脉（IV）液体输注量与PBR之间的关系。

章节摘要

研究设计与人群

本研究是"早期脓毒性休克方案化治疗"（ProCESS）试验（ClinicalTrials.gov注册号，NCT00510835）的一项附属研究。ProCESS试验是一项在31家美国医院开展的多中心随机试验，旨在评估不同的早期脓毒性休克治疗方案（"早期脓毒性休克方案化治疗的随机试验"，2014年）。我们纳入了该队列中来自六家医院的子集患者，这些患者接受了舌下视频显微镜检查。此外，非感染对照组

结果

本研究纳入了193名受试者：来自ProCESS试验的144例脓毒症学生和49例非感染对照组。脓毒症患者的平均年龄为60.6 ± 15.3岁，基线SOFA评分中位数为7（IQR，5–9）。院内死亡率为12.5%（144例患者中18例）。对照组受试者的平均年龄为53.4 ± 18.8岁，基线SOFA评分为0（IQR，0–1）。研究人群的基线和人口学特征见表1。

在脓毒症患者中，

讨论

在ProCESS试验的这项附属研究中，我们考察了使用舌下显微镜测量的PBR与血浆硫酸乙酰肝素之间的关联。我们发现基线时PBR与血浆硫酸乙酰肝素之间存在轻度正相关，与既往研究PBR与循环糖萼降解产物关系的结论相似。与非感染对照组相比，脓毒症患者的基线PBR显著更高，但与院内死亡率无关联。这些

结论

PBR在基线时与血浆硫酸乙酰肝素呈轻度相关，且在脓毒症患者中高于非感染对照组。这些研究结果表明，舌下PBR可能有助于在床旁评估脓毒症的内皮糖萼损伤。

CRediT作者贡献声明

John H. Lee：写作–审阅与编辑、写作–初稿、可视化、验证、软件、方法学、调查研究、形式分析、概念化。Kaori Oshima：写作–审阅与编辑、写作–初稿、方法学、调查研究、数据管理、概念化。Michael J. Massey：写作–审阅与编辑、验证、软件、方法学、调查研究、形式分析、数据管理、概念化。Derek C. Angus：写作–审阅与编辑，

伦理声明

所有参与者或其法定代表均已书面同意参与本研究并同意发表该文章。参与者的隐私权得到了尊重。

本研究按照研究所在地相关法律法规、监管框架和指导方针进行。本研究已获得Beth Israel Deaconess医学中心临床研究委员会批准。（批准号：2008P-000089）

写作过程中生成式人工智能和AI辅助技术的声明

在本文准备过程中，作者使用了ChatGPT和Claude来检查语法错误并提高可读性。在使用该工具/服务后，作者对内容进行了必要的审阅和编辑，并对发表文章的内容承担全部责任。

资金支持

本工作得到了美国国家 Institutes of Health的支持[资助编号：P50GM076659、R01HL091757和T32HL155020]。

利益冲突声明

作者声明以下财务利益/个人关系，可能被视为潜在的利益冲突：Derek C. Angus报告获得美国国家一般医学科学研究所的资金支持。Nathan I. Shapiro报告获得美国国家心肺血液研究所的资金支持。John H. Lee报告获得美国国家心肺血液研究所的资金支持。Eric P. Schmidt报告与Merck & Co Inc.存在合作关系。

致谢

无。

John H. Lee|Kaori Oshima|Michael J. Massey|Derek C. Angus|Donald M. Yealy|Eric P. Schmidt|Nathan I. Shapiro