三博脑科史中华主任揭示危重症患者膈肌功能障碍新机制的科研文章在顶级期刊发表

史中华主任发表在《American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine》（美国呼吸与危重病医学杂志） IF: 30.528 (Q1)上的文章“Replacement Fibrosis in the Diaphragm of Mechanically Ventilated Critically Ill Patients”，共采集了54例危重症机械通气患者的膈肌标本和25例非择期手术的非危重症患者的膈肌标本作为对照。研究主要发现按研究实施过程概括为以下几点： 1.证实危重症机械通气患者存在膈肌纤维横截面积下降 （即膈肌萎缩）和纤维化程度增加。研究同时发现膈肌萎缩和膈肌纤维化呈线性相关，而膈肌纤维的类型的组成比例却没有显著性变化（I型膈肌纤维占比分别为危重症患者53±10.5%，对照组55±10.7%,P=0.5 ）提示膈肌纤维细胞萎缩腾留空间由细胞外基质纤维化填充，即膈肌替代性纤维化（图1）。

图1. 从左到右分别为危重症患者和对照组患者膈肌纤维横截面积（左）、膈肌纤维细胞外纤维化成分（中）两组比较；和膈肌纤维横截面积和细胞外纤维化成分线性相关图（右）

2.首次提出单肌纤维域（Myofiber Domain Size）的概念。研究发现膈肌纤维数量在危重症患者和对照组患者之间没有显著差异（362[274-462]/mm2 vs. 312[262-363]/mm2, p=0.2），因此假设肌纤维及其周围细胞外基质（ECM）构成的纤维基质单位可作为膈肌厚度的替代性指标，即单肌纤维域在一定程度上代表膈肌总体肌肉厚度。在此基础上，本次研究发现单肌纤维域在两组之间并无显著差异，进一步支撑了膈肌替代性纤维化这一发现（图2）。

图2. 膈肌单肌纤维域示意图（左）和两组之间单肌纤维域的比较

3.根据单肌纤维域的中位数及四分位数进行分组，发现膈肌纤维萎缩仍是危重症患者膈肌功能障碍的主要变化（占67%）。然而，膈肌总体厚度未出现下降可见于47%的患者，且膈肌纤维化成分增加是其中主要原因，87%的患者是由于膈肌纤维化增厚从而保持甚至增加膈肌总体厚度（图3）。

图3. Sankey Network 图显示膈肌总体厚度（以膈肌单肌纤维域为指标）和膈肌纤维横截面积以及膈肌纤维化程度之间的相关性 

4.另外，该研究也通过比较两种不同染色技术，验证了Picrosirius Red Staining和Wheat Germ Agglutinin染色均可定量测量膈肌纤维化程度，两种染色技术相关系数R2=0.87（图3）。

图3. Picrosirius Red Staining和Wheat Germ Agglutinin染色细胞外基质（即纤维化成分）定量分析相关性

该研究首次发现并报道了危重症机械通气患者膈肌替代性纤维化的现象。表明膈肌组织细胞外基质同样存在可塑性，揭示了影像学中提示膈肌厚度不变甚至增加可能是由于膈肌替代性纤维化所致。更为重要的是，该研究为今后危重症患者的膈肌保护提供了新的研究方向。更多的研究将致力于其分子学机制和临床意义的探索。

专家介绍

史中华  副主任医师

首都医科大学三博脑科医院ICU副主任

危重症医学双博士（阿姆斯特丹自由大学PhD，首都医科大学MD）

欧洲呼吸学会危重症专业委员会委员

中华医学会肠外肠内营养学分会肝病营养协作组委员

2022年留学回国后加盟三博脑科医院。主要研究方向：神经危重症；机械通气；膈肌和呼气肌肉功能障碍；膈肌-肝脏、膈肌-脑交互作用；重症营养及线粒体功能障碍；ECMO治疗和撤离等；研究内容涉及临床医学、基础医学及转化医学。近五年在国内外发表论文30余篇，其中SCI论文20多篇，包括JAMA internal medicine, American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, Intensive Care Medicine, Critical Care, Anesthesiology等危重症领域顶级期刊，累积影响因子276.85分，他引526次，其中作为第一作者或通讯作者发表20分以上论文3篇。参与撰写国际专家共识1部，参与编写专业书籍4部，主持和参与荷兰科学基金2项，担任包括JAMA internal medicine在内多部杂志同行评议审稿人。   

专业特长  

神经危重症患者诊疗，包括重型颅脑损伤、蛛网膜下腔出血、脑出血、严重颅内感染、心肺复苏后、神经外科手术后严重并发症等病人的救治；机械通气、严重呼吸衰竭、感染、水电解质紊乱及肾脏替代治疗；危重症患者营养支持等。

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