背景:体外膜肺氧合(Extracorporeal Membrane Oxygenation,ECMO)是严重心肺功能衰竭的挽救性治疗措施。由于ECMO是一种体外生命支持技术,血液在体外进行循环与非内皮介质接触,容易发生凝血障碍相关并发症,出现凝血和纤溶系统激活,导致血栓形成和纤溶亢进,甚至凝血因子消耗和出血风险。有研究者提出,当患者在ECMO支持过程中出现无法由原发病解释的凝血障碍,D-二聚体升高和纤维蛋白原下降、在更换ECMO回路后D-二聚体及纤维蛋白原可恢复的现象,考虑为ECMO相关凝血障碍(ECMO Related Coagulopathy,ERC)。研究数据显示,ERC是临床ECMO回路更换的主要原因,约占39%-65%,严重威胁患者的生命安全。目前关于ERC的临床特征和发生机制尚不明确,因此,探讨ERC发生的临床相关因素及筛查关键生物标志物,对于深入研究ERC发生机制及其防治策略来说极为重要。VV Liraglutide纯度ECMO和VA ECMO支持患者的常见基础疾病和基础治疗方式差别较大,且VV ECMO平均支持时间较VA ECMO更长,VV ECMO的凝血障碍相关并发症发生率也较VA ECMO更高。为了减少基础疾病和治疗干预措施的异质性影响,本研究将以VV ECMO支持患者为研究对象,探讨ERC的临床特征和筛查关键生物标志物。目的:探讨在VV ECMO支持过程中出现ERC的临床特征及相关因素,探索ERC发生的潜在机制和生物标志物。方法:1、回顾性分析2015年1月1日至2021年12月31日在广州医科大学附属第一医院重症医学科接受VV ECMO支持的患者数据。纳入VV ECMO支持14天内发生ERC患者为ERC组(n=21),VV ECMO支持超过14天但无发生ERC的患者作为non-ERC组(n=30)。收集患者基线资料、凝血及炎症指标、用药、结局等数据进行分析,筛选发生凝血障碍的相关因素。2、前瞻性收集2022年5月1日至2022年12月31日于广州医科大学附属第一医院重症医学科接受VV ECMO支持14天内发生ERC患者(n=7)的氧合器纤维标本进行扫描电子显微镜观察,并收集VV ECMO支持超过14天但未发生ERC患者(n=7)的氧合器纤维标本作为对照。此外,对其中3例ERC组与2例non-ERC组氧合器纤维行透射电子显微镜分析。3、在广州医科大学附属第一医院重症医学科ARDS生物资源库中获取入组回顾性分析患者ECMO支持D1、D4、D7三个时间点的血浆标本。为了筛选ERC特征性蛋白,随机选取4例ERC组患者和5例non-ERC组患者标本进行蛋白组学分析;并选取ERC组患者15例和non-ERC患者19例的血浆标本(入选患者D1、D4、D7三个时间点标本缺失不超过1个时间点)对蛋白组学筛选的特征性蛋白进行Luminex检测验证。4、将SD大鼠分为10μg/kg S100A8/A9组、100μg/kg S100A8/A9组及生理盐水组(n=6只/组),各组尾静脉注射药物后1小时、24小时右心室穿刺取血(n=3只/时间点),使用ELISA方法检测Oncologic treatment resistance血浆L-选择素、血小板因子-4(PF-4)及P-选择素水平。结果:1、在VV ECMO支持过程中,ERC组Lg(IL-6)(1.95[1.47,2.41]vs.2.22[2.04,2.92],pg/ml,P=0.040)在ECMO启动后第1天显著高于non-ERC组。白细胞计数(×109/L)(9.05[6.62,12.10]vs.11.90[9.80,16.90],P=0.049)、中性粒细胞计数(×109/L)(8.72[5.84,10.67]vs.10.20[8.65,16.43],P=0.049)在ECMO后第4天显著高于non-ERC。多因素Logistic回归分析显示,第1天的Lg(IL-6)(2.34[1.31,55.57],P=0.025)与ERC发生独立相关。2、扫描电子显微镜分析提示ERC组氧合器纤维上可见血栓形成和大量白细胞聚集,non-ERC组氧合器纤维血栓以纤维蛋白为主,红细胞网络其中,白细胞少见。透射电子显微镜分析提示与non-ERC组相比,ERC组氧合器纤维上附着的白细胞损伤明显,细胞核不规则,线粒体、内质网不同程度肿胀。3、血浆蛋白组学分析提示:使用DIA技术在ERC组和non-ERC组共鉴定到79个差异蛋白,其中71个差异蛋白上调,8个差异蛋白下调;与non-ERC组对比,ERC组在D1、E7080体内实验剂量D4、D7均存在差异的蛋白有10个。结果发现,ERC组S100A8、S100A9、血管细胞黏附分子-1(VCAM-1)、L-选择素显著上调,受试者工作特征曲线的曲线下面积提示S100A8(AUC=0.772)、S100A9(AUC=0.800)、VCAM-1(AUC=0.767)、L-选择素(AUC=0.789)的曲线下面积均大于0.7。S100A8、S100A9、VCAM-1和L-选择素联合预测凝血障碍的效能更好(AUC=0.894)。Luminex分析显示,ERC组S100A8在D7显著升高(0.96[0.84,1.09]vs.1.20[1.02,1.34]ng/m L,P=0.011),VCAM-1、S100A9、L-选择素均有升高趋势,但无显著差异。根据Luminex结果进行了受试者工作特性分析S100A8(AUC=0.711)、S100A9(AUC=0.606)、VCAM-1(AUC=0.580)、L-选择素(AUC=0.570)的曲线下面积均大于0.5。S100A8、S100A9、VCAM-1和L-选择素组合的(AUC=0.771)大于0.75,提示这些指标在区分ERC和non-ERC方面表现良好。4、在注射S100A8/A9后1小时、24小时检测大鼠血浆L-选择素水平显著升高,且呈时间/剂量依赖性。注射10μg/kg S100A8/A9后24小时PF-4水平明显升高,PF-4、P-选择素在其余剂量S100A8/A9注射后各时间点均无明显变化。结论:1、ECMO相关凝血障碍患者表现为ECMO起始时高炎症反应,ECMO后第1天IL-6升高与ERC发生独立相关。2、氧合器纤维白细胞聚集是ERC的特征表现。3、S100A8、S100A9、L-选择素、VCAM-1是预测VV ECMO患者发生ECMO相关凝血障碍的潜在生物标志物。4、S100A8/A9可能促进白细胞黏附,从而参与ECMO相关凝血障碍的发生。