中性粒细胞明胶酶相关性脂质运载蛋白（neutrophil gelatinase associated lipocalin，NGAL），最早于1989年由Hraba-Renevey等从培养的感染类人猿病毒-40的小鼠肾脏细胞中纯化得到，是由198个氨基酸组成的糖蛋白，分子量为25KD，属脂质运载蛋白超家族成员。根据研究时期及研究对象的不同，NGAL还被称为24p3、致癌基因24p3、p25、迁徙刺激因子抑制物（migration stimulating factor inhibitor，MSFI）、α1微球蛋白相关蛋白等。

人体正常情况下，NGAL主要由中性粒细胞合成，作为中性粒细胞颗粒成分之一，与髓过氧化物酶等共表达。NGAL不仅作为细胞内组分存在，更为重要的是，其还是一种可分泌的小分子蛋白。有研究发现，在A549、NHEK等细胞的培养液中，NGAL的浓度是其细胞内浓度的200倍以上。在中性粒细胞分化成熟的早期，NGAL表达水平较高，随着中性粒细胞的逐渐成熟，NGAL被逐渐分泌至细胞外，而细胞内含量逐渐降低。与此同时，研究发现，NGAL在其他组织如肾、肺、心血管、气管、结肠等组织细胞中也有少量的表达。在这些组织细胞发生损伤或癌变时，其表达和分泌NGAL的水平增加，可在外周血或体液中检测NGAL的水平变化。然而，NGAL在肾、肺等组织器官中的作用与其在中性粒细胞中的作用不尽相同。

鉴于NGAL在不同组织中表达的广泛性及功能的多样性，近年来大量研究在不同对象（人和动物）及不同疾病模型中对NGAL进行了广泛的探究。现就NGAL在临床炎症相关疾病中及在围手术期应激创伤中的作用及机制研究进展进行综述如下。

如前所述，NGAL是中性粒细胞颗粒组分之一，可作为中性粒细胞激活及分化成熟的标志物，在感染性或非感染性炎症反应及急性或慢性炎症性疾病中，其表达水平明显上调，炎症因子IL-1α、IL-1β、IL-17、TNF-α及胰岛素样生长因子等可诱导NGAL表达明显增加，而抗炎处理可以降低NGAL的水平。研究指出，在炎症反应及炎症性疾病中，NGAL与基质金属蛋白酶-9（matrix metalloproteinase，MMP-9）关系密切，其在炎症性疾病中的作用可能与调节MMP-9的活性有关，然而在不同的疾病中二者作用关系存在明显差异。

目前认为动脉瘤是一种炎症性疾病。血管内皮损伤继发的炎症反应对血管壁的破坏是动脉瘤疾病发生的重要机制之一，炎症因子IL-1β、C-反应蛋白、肿瘤坏死因子等均在动脉瘤疾病的发病过程中发挥重要作用。Raffaele Serra等研究发现，在颅内及外周动脉瘤患者的血浆及血管组织中NGAL表达水平明显增加，并伴随着MMP-9的表达上调，NGAL可能通过上调MMP-9的活性而参与动脉瘤疾病的发病。而抗感染治疗或抗NGAL、MMP-9治疗能否预防动脉瘤的发生或逆转动脉瘤疾病的病程进展，尚无确切证据，需进一步研究。

同时，NGAL在炎症性疾病中的作用及其机制可能存在多种尚待探索的机制。如研究报道银屑病患者皮肤组织细胞中NGAL表达明显增加，采用卡泊三醇治疗14天并不明显改变皮肤中NGAL的表达水平，而随着疾病的逐渐愈合，NGAL表达水平逐渐降低。而其与动脉瘤疾病不同的是，NGAL与MMP-9在银屑病的皮肤组织中无明显的共表达趋势，在MMP-9阳性的皮肤细胞中，NGAL呈阴性。可见与动脉瘤疾病不同，NGAL可能并非银屑病的致病原因，而更可能是反映银屑病发展进程的标志分子，或许具有疾病监测分子标志物的潜力。此外，在感染性心肌炎或心内膜炎、溃疡性结肠炎、牙周炎等炎症性疾病患者病变处组织细胞中NGAL表达水平明显增加。在免疫功能抑制的患者中，如艾滋病患者，其与正常人群相比，血浆中NGAL水平降低，而经有效抗病毒治疗后，血浆中NGAL水平可逐渐回升。

关于NGAL在炎症反应或炎症性疾病中的作用，存在很大争议。有研究认为，NGAL是炎症性疾病发病机制中的损害因素，促进疾病的发生和发展，如动脉瘤疾病。同时也有研究认为，NGAL是免疫反应的组分之一，可抑制MMP-9的活性，调节细胞内铁离子浓度，具有抑制细菌增殖等保护作用。上述关于NGAL不同作用的争议性结论可能与不同的疾病模型或疾病发展阶段有关。

综上可见，NGAL与炎症反应及炎症性疾病具有密切的关系，并且可能参与炎症性疾病的发病，反映疾病发展进程，而其在不用疾病中的作用机制及预测或标志能力尚需进一步研究。

研究发现NGAL在缺血性损伤及缺血-再灌注损伤的器官组织或血浆中表达水平升高。研究发现，急性心肌梗死患者其血浆NGAL水平明显高于稳定性慢性冠状动脉疾病患者。心血管梗死或脑卒中患者其血浆中NGAL表达明显升高。此外，即使是无症状性颈动脉粥样硬化患者，其血浆中NGAL水平亦有一定程度的升高。缺血-再灌注损伤后尿中NGAL浓度也有明显升高，而减轻缺血-再灌注损伤程度可降低尿中NGAL水平。

手术过程中发生的缺血损伤及缺血-再灌注损伤是围手术期器官功能受损的重要机制之一。肝、肾移植或体外循环手术后急性肾损伤（acute kidney injury，AKI）是临床常见的术后并发症，与术后发生的肾脏缺血损伤密切相关。如前文所述，近段肾小管细胞正常情况下低水平表达NGAL，而在肾脏发生缺血-再灌注损伤时，肾小管细胞NGAL表达水平明显增高，表现为尿中NGAL浓度显著升高。这一机制使得NGAL成为AKI早期预测标志物研究的焦点。

两项分别针对小儿及成人的体外循环手术后AKI的研究均发现，术后两组患者AKI较术前均明显升高，而发生AKI的患者其尿中NGAL浓度明显高于未发生AKI的患者，术后尿中NGAL升高对于预测术后AKI具有一定价值。Hry-niewiecka及Hollmen等报道，肝移植或肾移植术后NGAL的升高与术后AKI及移植肾功能恢复延迟（delayed graft function，DGF）密切相关。尚有大量研究就尿中NGAL升高对早期预测围手术期AKI的价值予以证实。

目前，肾小管在缺血-再灌注损伤时表达的NGAL的作用尚不清楚，但大多认为NGAL并非AKI的致病因素，而更可能是一种对抗肾小管坏死的保护机制。研究发现，外源性给予NGAL可以增加肾小管细胞内铁，上调血红素氧合酶-1的表达量，保护肾小管细胞，减轻鼠肾的缺血-再灌注损伤。

同时，值得注意的是，手术引起的组织损伤及应激反应可显著激活机体炎症反应，鉴于NGAL与炎症反应的密切关系，深入揭示围手术期NGAL水平升高与AKI、围手术期炎症反应、缺血-再灌注损伤之间的关系，以及理清围手术期炎症反应和缺血-再灌注损伤在AKI发病中的作用角色，尚需进一步研究予以探索。而研究血浆与尿中NGAL变化的差异，以及其与机体炎症反应标志物IL-1β、肿瘤坏死因子和C-反应蛋白的相互关系，可能是探索的方向之一。

如前所述，手术创伤是机体炎症反应的重要激活因子。前述临床研究结果显示，体外循环手术后患者（不论是否发生AKI）尿中NGAL水平均有明显升高。也有研究表明，体外循环手术后患者血浆中NGAL浓度同样有明显升高，而采用抗炎、抗交感神经药物右美托咪定可减轻血浆NGAL浓度升高的程度。以上研究结果表明，NGAL也可较为敏感的反映围手术期由手术创伤引起的机体炎症反应。

研究发现，手术后多种并发症的发病机制与围手术期炎症反应密切相关，寻求术后并发症的早期标志物进行早期诊断、早期干预是目前临床研究关注的重点。而对炎症相关性术后并发症而言，炎症反应过程中的参与分子（炎症因子、细胞因子等）是筛查早期标志物的焦点。NGAL作为与机体炎症反应、炎症性疾病以及缺血性损伤密切相关的分子，其是否可以作为分子标志物用于术后炎症相关性并发症的早期预测，尚无研究报道。不妨以术后认知功能障碍为例，进行大胆展望。

术后认知功能障碍（postoperative cognitive dysfunction，POCD）是患者手术后发生的一种与认知功能改变有关的并发症，主要表现为手术后发生持续一定时间的认知功能障碍，包括记忆力衰退、注意力下降、语言理解力下降、社会适应力减退等。手术引起的机体炎症反应及中枢神经系统的神经炎症（neuroinflammation）是POCD发病机制的关键。手术激活的机体炎症反应通过血液转运的直接途径或免疫细胞的级联反应和迷走神经的传导效应引起中枢神经系统的神经炎症反应，继而损伤中枢神经系统的结构或功能，引起POCD。并且，研究发现抗炎药物可以降低POCD的发生率。

基因水平研究发现，参与炎症反应的重要分子P-选择素和C-反应蛋白基因的多态性影响患者POCD的易感性。并且，近期有研究报道，术中及术后增高的C-反应蛋白水平及其他炎症因子对于指导预测POCD具有一定价值。

前文已述及，手术可引起炎症反应及血浆和尿液中NGAL浓度的升高，同时手术及炎症反应又是POCD发生的重要原因和机制，而抗炎处理可以抑制炎症反应程度、降低NGAL升高的程度，并具有一定神经认知保护作用。理论上推测，NGAL可能与P-选择素和C-反应蛋白类似，成为POCD早期标志物，指导POCD的早期预测的潜在价值。

NGAL可敏感反映炎症反应及组织细胞缺血性损伤，在多种病理状态下表达增加，并且可分泌至血液及其他细胞外体液中而易于被检测。在围手术期，近年来大量研究关注于NGAL对AKI的早期预测作用，并证实其对AKI的早期诊断价值。然而，NGAL作为反映中性粒细胞激活或炎症反应的敏感分子，其围手术期表达水平的改变可能具有更多的信息价值，如早期预测其他炎性术后并发症（如POCD）的发生、指示围手术期应激反应水平等。而同时不容忽视的是，由于NGAL反应的敏感性及激活的多源性，如何辨别NGAL表达水平变化的原因及机制可能是其临床合理检测及解释的关键。对于NGAL价值及应用的进一步揭示，尚需更多的研究予以探索。