脓毒症病人血清微量元素改变与预后的关系
作者：吴丽娟 张思源 李广仁
单位：吴丽娟 李广仁 北京中日友好医院 ICU(北京，100029)；张思源 北京协和医院基本外科
关键词：脓毒症；铜；铁；锌；硒；预后
肠外与肠内营养990209 摘要 目的：研究微量元素铜、铁、锌、硒在脓毒症疾病过程中的变化，探讨这些变化与疾病的严重度和预后的关系。 方法：选择30例脓毒症病人作为治疗组，另选30例健康人作为对照组。在脓毒症病人发病的第1、4、7、14天测定血清铜、铁、锌、硒水平，同时评估脓毒症病人的APACHEⅡ评分。血清铜、铁、锌的检测采用原子吸收光谱火焰法，血清硒的检测采用原子吸收光谱氢化物发生法。 结果：①脓毒症病人血清铜水平明显升高，存活组明显高于非存活组。②脓毒症病人血清铁、锌水平显著低于对照组，但存活与非存活组之间没有显著性差异。③脓毒症病人血清硒水平在感染的第1、4、7天均明显低于对照组，非存活组血清硒水平明显低于存活组。④脓毒症病人的APACHEⅡ评分与血清硒水平呈显著负相关。 结论：脓毒症病人血清铜水平明显升高，而血清铁、锌及硒水平明显降低，其中血清硒水平的变化与疾病的严重度及预后有密切的关系。
, 百拇医药
中图法分类号 R631.1
Determination of serum levels of copper,iron,zinc and selenium
in septic patients and their clinical significance
Wu Lijuan,Zhang Siyuan,Li Guangren
Department of ICU,China-Japan Friendship Hospital(Beijing,100029)
Astract Objectives:To observe the changes of copper,iron,zinc and selenium in serum of septic patients and study the relationship between these changes and the prognosis. Methods:30 patients with sepsis were selected to determine the serum levels of copper,iron,zinc and selenium on the 1th,4th,7th,14th day after diagnosis of sepsis.30 healthy persons were determind as control. Results:The level of serum copper was obviously higher in the septic group than in the control group,and serum copper level in the survival sub-group was significantly higher than in the non-survival sub-group.The levels of serum iron,zinc in septic group were significantly decreased when compared with the control group.Serum selenium level in the septic group was significantly decreased comparing to the control group,and was obviously higher in the survival sub-group than in the non-survival sub-group.There was a significant correlation between serum selenium level and APCHEⅡ score. Conclusions:Serum level of copper is increased in sepsis.The levels of serum iron,zinc and selenium will decrease significantly and there is a close relationship between serum selenium level and the severity and prognosis of septic patients.Low level of serum copper in the early stage of sepsis means that the progosis will become worse.
, 百拇医药
Key words Sepsis Copper Iron Zinc Selenium Prognosis
为研究脓毒症病人微量元素铁、锌、铜和硒的变化及其与疾病的严重度、预后之间的关系，我们动态测定了脓毒症病人血清铜、铁、锌和硒。
1 资料与方法
1.1 研究对象
1.1.1 脓毒症诊断标准〔1〕 血培养阳性或明确有感染部位，伴随下述两项或两项以上的表现：①体温>38℃或<36℃；②心率>90次/min;③呼吸频率>20次/min或PaCO2<4.3 kPa;④白细胞计数>12×109/L或<4×109/L，或幼稚中性粒细胞>0.10。
1.1.2 病例选择 脓毒症病人除有近期(2个月内)外科大手术及合并风湿、甲亢、营养不良、冠心病、肿瘤、创伤、贫血、糖尿病及肝肾功能衰竭等情况外，如病人在研究过程中发生急性心肌梗死、消化道大出血，或发现肿瘤等影响预后的情况，将退出观察。
, 百拇医药
1.1.3 病人一般情况 选择自1996年10月至1997年12月进入我院ICU治疗的符合本研究标准的脓毒症病人30例，平均年龄54(22～70)岁，其中男性26例，女性4例，存活18例(存活组)，死亡12例(非存活组)。本组病人中肺内感染25例，其中有7例并发感染性休克和6例发生多脏器功能不全；消化道穿孔导致化脓性腹膜炎、感染性休克者2例；胆系感染3例，其中1例并发感染性休克。本组病人均接受常规治疗，包括呼吸机辅助呼吸、抗生素控制感染、循环功能支持、全肠外营养支持等。微量元素补充选用华瑞公司生产的微量元素静脉制剂安达美，每天补充剂量为10 ml，其中微量元素含量分别为铜1.27 mg,铁1.12 mg,锌6.54 mg，硒31.58 μg。另选择30例本院健康职工，平均年龄43(25～60)岁，其中男性16例，女性14例。
1.2 研究方法 诊断明确后第1、4、7、14天清晨取肘窝静脉血4 ml，室温静置2 h后离心15 min(1 500 r/min)，留取血清放置在-20℃冰箱保存。标本确定无溶血。所有用于采集标本及检验的容器均经25%硝酸浸泡24 h，然后用高纯度去离子水冲洗3次，容器加盖封紧待测。
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1.2.1 铜、铁、锌测定方法 采用原子吸收光谱火焰法。
1.2.2 硒测定方法 采用原子吸收光谱氢化物发生法。
1.3 统计学方法 各组数据采用均数±标准差表示(
+s)，分别采用t检验及相关分析检验，所有数据均在计算机EXCEL(7.0)软件上进行处理。
2 结果
2.1 血清铜水平 脓毒症病人在感染过程均高于对照组(表1)，除第1天外，第4、7、14天的数值与对照组比较差异均显著。第1天存活组明显高于非存活组(表2)。
表1 脓毒症患者与对照组血清铜、铁、锌、硒的变化
Tab. 1 Compairing of serum copper,iron,zinc and selenium
, 百拇医药
in gourps of sepsis and control 组 别
n
铜
铁
锌
硒
对照组
30
1.16±0.26
3.19±0.82
5.66±1.89
0.094±0.018
, 百拇医药
脓毒症组
第1天
30
1.28±0.46
1.73±0.92**
1.37±0.70**
0.054±0.031**
第4天
26
1.38±0.50*
1.75±0.90**
, 百拇医药
1.57±0.84**
0.057±0.27**
第7天
22
1.64±0.59**
1.58±1.01**
1.44±0.44**
0.067±0.032*
第14天
20
, 百拇医药
1.57±0.75*
1.77±0.94*
1.50±0.44**
0.074±0.027
*与对照组比，*P<0.05,**P<0.01表2 脓毒症病人存活与非存活组血清铜、铁、锌、硒比较
Tab. 2 Compairing of serum copper,iron,zinc and selenium in groups of survival and non-survival in septic patients 组别
铜
铁
, 百拇医药
锌
硒
存活组(n=18)
第1天
1.41±0.51*△
1.86±0.99**
1.41±0.72**
0.065±0.031**△
第4天
1.45±0.53*
1.78±0.95**
, 百拇医药
1.65±0.91**
0.061±0.023**
第7天
1.57±0.62*
1.59±1.11**
1.43±0.47**
0.071±0.035
第14天
1.54±0.80*
1.82±0.68**
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1.52±0.49**
0.080±0.026*
非存活组
第1天(n=12)
1.09±0.27
1.58±0.82**
1.32±0.70**
0.041±0.025**
第4天(n=8)
1.17±0.38
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1.69±0.96**
1.38±0.69**
0.049±0.032**
第7天(n=4)
1.31±0.47
1.51±0.51*
1.49±0.22**
0.058±0.022
第14天(n=2)
1.48±0.31
, 百拇医药
1.56±0.62
1.38±0.03
0.050±0.014
与对照组比较 *P<0.05 **P<0.01，存活与非存活组比较 △P<0.05
2.2 血清铁、锌水平 脓毒症病人显著低于对照组(表1)；存活组与非存活组之间未发现有显著性差异(表2)。
2.3 血清硒水平 脓毒症病人在第1、4、7天均明显低于对照组(表1)，与存活组比较，非存活组血清硒水平显著降低(表2)。在感染过程中，血清硒呈逐渐上升趋势，至第14天时已与对照组无显著性差异。
2.4 APACHE Ⅱ评分与血清铜、铁、锌、硒的相关性 APACHEⅡ评分与血清硒水平呈显著负相关(表3)。
, 百拇医药
表3 脓毒症病人血清铜、铁、锌、硒水平与APACHEⅡ的相关性分析
Tab. 3 Analysis of correlation between serum copper,iron,zinc,selenium and APACHEⅡ score in septic patients APACHEⅡ
r
n
P
血清铜
-0.23
30
>0.05
血清铁
, 百拇医药
-0.17
30
>0.05
血清锌
0.09
30
>0.05
血清硒
-0.37
30
<0.05
3 讨论
3.1 铜 本组病人在整个感染过程中血清铜水平明显升高，除第1天外，其余各点与对照组比较均有显著性差异。存活组的血清铜水平在感染的初期明显高于非存活组，说明感染初期血清铜低，可能预示着病人的预后欠佳。从本研究中还可以看到，脓毒症病人的血清铜水平在整个感染进程中呈上升趋势。铜蓝蛋白是运输铜的主要蛋白。在感染过程中，肝内铜蓝蛋白合成加速，由此造成血铜水平升高。由于铜蓝蛋白的合成需要一定的时间，所以感染初期的血清铜变化可能不明显，感染的中晚期血清铜则明显上升。本组病人中的非存活组感染初期血清铜低的原因，可能是由于肝合成铜蓝蛋白的量减少。铜蓝蛋白有刺激粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)合成的作用，参与中性粒细胞的合成，有利于抵抗微生物的侵袭〔2〕。
, 百拇医药
3.2 铁 本研究结果显示，脓毒症病人血清铁明显下降，与正常人比较差异极为显著，但存活组与非存活组之间则无明显差异。Shanbhogue等〔3〕观察一组急性腹部感染病人血清铁的变化，发现这组病人术前的血清铁与正常对照组比较明显下降。目前认为乳铁蛋白(LF)是一种铁结合蛋白，主要存在于中性粒细胞的胞质颗粒中〔4〕。在应激反应中，粒细胞释放的乳铁蛋白与铁形成乳铁蛋白-铁复合物。肝细胞受体能够识别复合物中含有岩藻糖残基的乳铁蛋白分子，将乳铁蛋白-铁复合物在肝内快速清除，导致低铁血症。
3.3 锌 已有研究证实，患感染性疾病的病人血清锌明显下降。Srinivas等〔5〕观察到细菌感染病人的血清锌浓度在发病数天内即明显降低，并持续数周。Garcia等〔6〕观察到脓毒症病人的血清锌明显下降，并认为锌可作为判断病人预后的指标。本研究结果进一步证实，脓毒症病人的血清锌明显下降。但存活组与非存活组之间未发现有明显差异，故不能证实锌与脓毒症病人的预后有密切的关系。
, 百拇医药
Simeon〔4〕认为感染过程中细菌产生的内毒素以及激活的巨噬细胞所释放的IL-1，均可导致低锌血症。内毒素和IL-1都有促进金属硫蛋白(MT)合成的作用。MT主要在肝内合成，与锌结合并贮存于肝细胞内，这可能是造成血清锌水平下降的原因之一。
3.4 硒 从本研究结果可以看出，脓毒症病人的血清硒明显下降，非存活组下降尤为显著。这一现象可以说明血清硒的下降程度与脓毒症病人的预后有密切的关系，血清硒下降程度愈重，预后愈差。另外，本组病人的血清硒与APACHEⅡ评分之间呈明显的负相关，可以认为脓毒症病人的血清硒水平愈低病情愈重。这一结果与Ogilvie〔7〕的观察结果相一致。
4 结论
总之，脓毒症时血清铜水平明显升高，感染早期血清铜水平下降，可能意味着病人预后欠佳。脓毒症病人血清铁、锌、硒水平明显降低，其中血清硒水平与疾病的严重度及预后有密切的关系，对判断脓毒症的严重度及预后有着重要的意义。
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参考文献
1 ACCP/SCCM Conference.Definitions for sepsis and organ failure and guidelines for the use of innovative therapies in sepsis.Crit Care Med,1992,20:864
2 Lukasawycz OA,Prohaska JR.The immune response in copper deficiency.Ann NY Acad Sci,1990,587:147
3 Shanbhogue LK,Paterson N.Effect of sepsis and surgery on trace minerals.J Parenter Enteral Nutr,1990,14:287
, http://www.100md.com 4 Simeon E,Goldblum SE,Cohen DA et al.Interleukin 1-induced depression of iron and zinc:role of granulocytes and lactoferrin.AM J Physiol,1987,252:E27
5 Srinivas U,Braconier JH,Jeppsson B et al.Trace element alterations in infectious disease.Scand J Clin Lab Invest,1988,48:495
6 Garcia LMA,Gomez TV,Anon EJM et al.Micronutrients in severe septic aggression.Their usefulness as prognostic markers.Nutr Hosp,1990,5:304
7 Ogilvie AC,Groeneveld AB,Straub JP et al.Plasma lipid peroxides and antioxidants in human septic shock.Intensive Care Med,1991,17:40
(1998-10-12收稿), 百拇医药
单位：吴丽娟 李广仁 北京中日友好医院 ICU(北京，100029)；张思源 北京协和医院基本外科
关键词：脓毒症；铜；铁；锌；硒；预后
肠外与肠内营养990209 摘要 目的：研究微量元素铜、铁、锌、硒在脓毒症疾病过程中的变化，探讨这些变化与疾病的严重度和预后的关系。 方法：选择30例脓毒症病人作为治疗组，另选30例健康人作为对照组。在脓毒症病人发病的第1、4、7、14天测定血清铜、铁、锌、硒水平，同时评估脓毒症病人的APACHEⅡ评分。血清铜、铁、锌的检测采用原子吸收光谱火焰法，血清硒的检测采用原子吸收光谱氢化物发生法。 结果：①脓毒症病人血清铜水平明显升高，存活组明显高于非存活组。②脓毒症病人血清铁、锌水平显著低于对照组，但存活与非存活组之间没有显著性差异。③脓毒症病人血清硒水平在感染的第1、4、7天均明显低于对照组，非存活组血清硒水平明显低于存活组。④脓毒症病人的APACHEⅡ评分与血清硒水平呈显著负相关。 结论：脓毒症病人血清铜水平明显升高，而血清铁、锌及硒水平明显降低，其中血清硒水平的变化与疾病的严重度及预后有密切的关系。
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中图法分类号 R631.1
Determination of serum levels of copper,iron,zinc and selenium
in septic patients and their clinical significance
Wu Lijuan,Zhang Siyuan,Li Guangren
Department of ICU,China-Japan Friendship Hospital(Beijing,100029)
Astract Objectives:To observe the changes of copper,iron,zinc and selenium in serum of septic patients and study the relationship between these changes and the prognosis. Methods:30 patients with sepsis were selected to determine the serum levels of copper,iron,zinc and selenium on the 1th,4th,7th,14th day after diagnosis of sepsis.30 healthy persons were determind as control. Results:The level of serum copper was obviously higher in the septic group than in the control group,and serum copper level in the survival sub-group was significantly higher than in the non-survival sub-group.The levels of serum iron,zinc in septic group were significantly decreased when compared with the control group.Serum selenium level in the septic group was significantly decreased comparing to the control group,and was obviously higher in the survival sub-group than in the non-survival sub-group.There was a significant correlation between serum selenium level and APCHEⅡ score. Conclusions:Serum level of copper is increased in sepsis.The levels of serum iron,zinc and selenium will decrease significantly and there is a close relationship between serum selenium level and the severity and prognosis of septic patients.Low level of serum copper in the early stage of sepsis means that the progosis will become worse.
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Key words Sepsis Copper Iron Zinc Selenium Prognosis
为研究脓毒症病人微量元素铁、锌、铜和硒的变化及其与疾病的严重度、预后之间的关系，我们动态测定了脓毒症病人血清铜、铁、锌和硒。
1 资料与方法
1.1 研究对象
1.1.1 脓毒症诊断标准〔1〕 血培养阳性或明确有感染部位，伴随下述两项或两项以上的表现：①体温>38℃或<36℃；②心率>90次/min;③呼吸频率>20次/min或PaCO2<4.3 kPa;④白细胞计数>12×109/L或<4×109/L，或幼稚中性粒细胞>0.10。
1.1.2 病例选择 脓毒症病人除有近期(2个月内)外科大手术及合并风湿、甲亢、营养不良、冠心病、肿瘤、创伤、贫血、糖尿病及肝肾功能衰竭等情况外，如病人在研究过程中发生急性心肌梗死、消化道大出血，或发现肿瘤等影响预后的情况，将退出观察。
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1.1.3 病人一般情况 选择自1996年10月至1997年12月进入我院ICU治疗的符合本研究标准的脓毒症病人30例，平均年龄54(22～70)岁，其中男性26例，女性4例，存活18例(存活组)，死亡12例(非存活组)。本组病人中肺内感染25例，其中有7例并发感染性休克和6例发生多脏器功能不全；消化道穿孔导致化脓性腹膜炎、感染性休克者2例；胆系感染3例，其中1例并发感染性休克。本组病人均接受常规治疗，包括呼吸机辅助呼吸、抗生素控制感染、循环功能支持、全肠外营养支持等。微量元素补充选用华瑞公司生产的微量元素静脉制剂安达美，每天补充剂量为10 ml，其中微量元素含量分别为铜1.27 mg,铁1.12 mg,锌6.54 mg，硒31.58 μg。另选择30例本院健康职工，平均年龄43(25～60)岁，其中男性16例，女性14例。
1.2 研究方法 诊断明确后第1、4、7、14天清晨取肘窝静脉血4 ml，室温静置2 h后离心15 min(1 500 r/min)，留取血清放置在-20℃冰箱保存。标本确定无溶血。所有用于采集标本及检验的容器均经25%硝酸浸泡24 h，然后用高纯度去离子水冲洗3次，容器加盖封紧待测。
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1.2.1 铜、铁、锌测定方法 采用原子吸收光谱火焰法。
1.2.2 硒测定方法 采用原子吸收光谱氢化物发生法。
1.3 统计学方法 各组数据采用均数±标准差表示(
+s)，分别采用t检验及相关分析检验，所有数据均在计算机EXCEL(7.0)软件上进行处理。2 结果
2.1 血清铜水平 脓毒症病人在感染过程均高于对照组(表1)，除第1天外，第4、7、14天的数值与对照组比较差异均显著。第1天存活组明显高于非存活组(表2)。
表1 脓毒症患者与对照组血清铜、铁、锌、硒的变化
Tab. 1 Compairing of serum copper,iron,zinc and selenium
, 百拇医药
in gourps of sepsis and control 组 别
n
铜
铁
锌
硒
对照组
30
1.16±0.26
3.19±0.82
5.66±1.89
0.094±0.018
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脓毒症组
第1天
30
1.28±0.46
1.73±0.92**
1.37±0.70**
0.054±0.031**
第4天
26
1.38±0.50*
1.75±0.90**
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1.57±0.84**
0.057±0.27**
第7天
22
1.64±0.59**
1.58±1.01**
1.44±0.44**
0.067±0.032*
第14天
20
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1.57±0.75*
1.77±0.94*
1.50±0.44**
0.074±0.027
*与对照组比，*P<0.05,**P<0.01表2 脓毒症病人存活与非存活组血清铜、铁、锌、硒比较
Tab. 2 Compairing of serum copper,iron,zinc and selenium in groups of survival and non-survival in septic patients 组别
铜
铁
, 百拇医药
锌
硒
存活组(n=18)
第1天
1.41±0.51*△
1.86±0.99**
1.41±0.72**
0.065±0.031**△
第4天
1.45±0.53*
1.78±0.95**
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1.65±0.91**
0.061±0.023**
第7天
1.57±0.62*
1.59±1.11**
1.43±0.47**
0.071±0.035
第14天
1.54±0.80*
1.82±0.68**
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1.52±0.49**
0.080±0.026*
非存活组
第1天(n=12)
1.09±0.27
1.58±0.82**
1.32±0.70**
0.041±0.025**
第4天(n=8)
1.17±0.38
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1.38±0.69**
0.049±0.032**
第7天(n=4)
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1.51±0.51*
1.49±0.22**
0.058±0.022
第14天(n=2)
1.48±0.31
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1.56±0.62
1.38±0.03
0.050±0.014
与对照组比较 *P<0.05 **P<0.01，存活与非存活组比较 △P<0.05
2.2 血清铁、锌水平 脓毒症病人显著低于对照组(表1)；存活组与非存活组之间未发现有显著性差异(表2)。
2.3 血清硒水平 脓毒症病人在第1、4、7天均明显低于对照组(表1)，与存活组比较，非存活组血清硒水平显著降低(表2)。在感染过程中，血清硒呈逐渐上升趋势，至第14天时已与对照组无显著性差异。
2.4 APACHE Ⅱ评分与血清铜、铁、锌、硒的相关性 APACHEⅡ评分与血清硒水平呈显著负相关(表3)。
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表3 脓毒症病人血清铜、铁、锌、硒水平与APACHEⅡ的相关性分析
Tab. 3 Analysis of correlation between serum copper,iron,zinc,selenium and APACHEⅡ score in septic patients APACHEⅡ
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血清铜
-0.23
30
>0.05
血清铁
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-0.17
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>0.05
血清锌
0.09
30
>0.05
血清硒
-0.37
30
<0.05
3 讨论
3.1 铜 本组病人在整个感染过程中血清铜水平明显升高，除第1天外，其余各点与对照组比较均有显著性差异。存活组的血清铜水平在感染的初期明显高于非存活组，说明感染初期血清铜低，可能预示着病人的预后欠佳。从本研究中还可以看到，脓毒症病人的血清铜水平在整个感染进程中呈上升趋势。铜蓝蛋白是运输铜的主要蛋白。在感染过程中，肝内铜蓝蛋白合成加速，由此造成血铜水平升高。由于铜蓝蛋白的合成需要一定的时间，所以感染初期的血清铜变化可能不明显，感染的中晚期血清铜则明显上升。本组病人中的非存活组感染初期血清铜低的原因，可能是由于肝合成铜蓝蛋白的量减少。铜蓝蛋白有刺激粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)合成的作用，参与中性粒细胞的合成，有利于抵抗微生物的侵袭〔2〕。
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3.2 铁 本研究结果显示，脓毒症病人血清铁明显下降，与正常人比较差异极为显著，但存活组与非存活组之间则无明显差异。Shanbhogue等〔3〕观察一组急性腹部感染病人血清铁的变化，发现这组病人术前的血清铁与正常对照组比较明显下降。目前认为乳铁蛋白(LF)是一种铁结合蛋白，主要存在于中性粒细胞的胞质颗粒中〔4〕。在应激反应中，粒细胞释放的乳铁蛋白与铁形成乳铁蛋白-铁复合物。肝细胞受体能够识别复合物中含有岩藻糖残基的乳铁蛋白分子，将乳铁蛋白-铁复合物在肝内快速清除，导致低铁血症。
3.3 锌 已有研究证实，患感染性疾病的病人血清锌明显下降。Srinivas等〔5〕观察到细菌感染病人的血清锌浓度在发病数天内即明显降低，并持续数周。Garcia等〔6〕观察到脓毒症病人的血清锌明显下降，并认为锌可作为判断病人预后的指标。本研究结果进一步证实，脓毒症病人的血清锌明显下降。但存活组与非存活组之间未发现有明显差异，故不能证实锌与脓毒症病人的预后有密切的关系。
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Simeon〔4〕认为感染过程中细菌产生的内毒素以及激活的巨噬细胞所释放的IL-1，均可导致低锌血症。内毒素和IL-1都有促进金属硫蛋白(MT)合成的作用。MT主要在肝内合成，与锌结合并贮存于肝细胞内，这可能是造成血清锌水平下降的原因之一。
3.4 硒 从本研究结果可以看出，脓毒症病人的血清硒明显下降，非存活组下降尤为显著。这一现象可以说明血清硒的下降程度与脓毒症病人的预后有密切的关系，血清硒下降程度愈重，预后愈差。另外，本组病人的血清硒与APACHEⅡ评分之间呈明显的负相关，可以认为脓毒症病人的血清硒水平愈低病情愈重。这一结果与Ogilvie〔7〕的观察结果相一致。
4 结论
总之，脓毒症时血清铜水平明显升高，感染早期血清铜水平下降，可能意味着病人预后欠佳。脓毒症病人血清铁、锌、硒水平明显降低，其中血清硒水平与疾病的严重度及预后有密切的关系，对判断脓毒症的严重度及预后有着重要的意义。
, http://www.100md.com
参考文献
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(1998-10-12收稿), 百拇医药