机械通气治疗COPD前后细胞因子IL-8、IL-13及IL-18的变化

李 艳,何家富

（湖北省襄樊市中心医院呼吸内科 441201）

Li Yan#,He Jiafu

（Departmentof Pulmonary Medicine,XiangfanCenter Hospital,Hubei 441021,China）

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease,COPD）由于其患病人数多,死亡率高,社会经济负担重,已成为一个重要的公共卫生问题。COPD患者随着病情发展,可出现急性呼吸衰竭甚至死亡。机械通气能够纠正呼吸衰竭、改善组织缺氧,使抢救成功率大大提高。COPD出现急性呼吸衰竭一般认为是机体过度炎性反应的结果。本实验通过研究COPD急性呼吸衰竭患者行机械通气治疗前及治疗后1、2、6、72h及COPD稳定期患者的血液中细胞因子白细胞介素-8（IL-8）、白细胞介素-13（IL-13）及白细胞介素-18（IL-18）的水平,进而探讨IL-8、IL-13及IL-18在COPD急性呼吸衰竭中的动态变化及其在COPD防治中的意义。

1 资料与方法

1.1 一般资料 受试对象40例,在排除合并严重心、肝、肾功能衰竭后,分为两组。病例组30例,男22例,女8例,平均年龄（65±8.9）岁,均为2008年8月至2009年8月在襄樊市中心医院呼吸内科重症病房住院、且因COPD急性加重出现呼吸衰竭需行有创机械通气治疗的患者。对照组为10例同期门诊随访的COPD稳定期患者,男7例,女3例,平均年龄（64±7.5）岁。两组患者年龄比较差异无统计学意义。COPD的诊断标准参照2007年中华医学会呼吸病学分会制订的COPD诊治标准[1]。

1.2 方法 病例组患者于行有创机械通气治疗前及治疗后1、2、6、72h抽取静脉血标本10mL；对照组患者于COPD稳定期抽取静脉血标本10mL。所有血标本经EDTA（1mg/mL）抗凝,3000r/min离心15min后,收集血浆,-70℃冻存。IL-8、IL-13及 IL-18测定应用 ELISA试剂盒（Biosource，USA）。

1.3 统计学处理 采用SPSS 13.0统计软件进行统计学处理,所有数据均以±s表示,两组间差异的显著性检验采用t检验。

2 结果

病例组与对照组IL-8、IL-13及IL-18浓度比较见表1。

#：P＜0.05,与治疗前比较；*：P＜0.05,与对照组比较。

3 结论

COPD的发病机制目前尚未完全明了,普遍认为COPD是以气道、肺实质和肺血管的慢性炎症为特征,其中细胞因子在COPD发病过程中起重要作用。

IL-8主要由单核-巨噬细胞产生,主要生物学活性是吸引和激活中性粒细胞,定向游走到反应部位并释放一系列活性产物,导致机体局部的炎性反应。Babušyte[2]等研究证实IL-8水平在COPD患者的痰及肺泡灌洗液中显著升高。Eickmeier等[3]亦发现IL-8和IL-13在COPD患者中的表达显著增高。本研究结果显示血浆中IL-8及IL-13在COPD呼吸衰竭时显著增高,而应用机械通气治疗72h后患者血氧饱和度等肺功能指标明显改善后又显著下降,与COPD缓解期相比无显著差异。

IL-13与机体的炎性反应和免疫调节等过程有关,Crosby[4]等研究发现IL-13在肺组织受损后的表达显著增高,炎性反应最终导致了COPD的形成。动物实验研究转基因成年鼠时发现,IL-13过表达可使鼠肺容积扩大,黏液分泌增多,最终导致肺气肿的形成[5]。Bowles等[6]发现在马的气道阻塞模型中,外周血IL-13水平升高。本研究结果显示COPD急性加重期患者血浆IL-13浓度明显增高,IL-13可能参与了COPD发病机制并在其发病过程中加重了呼吸道炎症进程,在应用机械通气治疗72h后,随患者症状的明显好转,血液中IL-13浓度显著下降,与稳定期差异不明显。

IL-18是新近发现的一种细胞因子,是多种免疫性疾病的重要发病因子,Imaoka等[7]在实验中发现IL-18的过表达参与了COPD的发病进程。Biet等[8]研究发现IL-18不仅可以诱导T细胞产生IFN-γ,还可以促进其他细胞因子如TNF-α、IL-8及GM-CSF等的生成。Hoshino等[9]研究亦证实IL-13及IL-18在COPD患者中的表达显著增高,在COPD进程中有重要作用。本研究结果显示IL-18浓度在COPD急性加重期明显升高,应用呼吸机辅助通气改善缺氧、病情好转后其浓度又显著下降。

本研究发现血浆中的IL-8、IL-13及IL-18浓度在COPD患者急性呼吸衰竭时显著增高,在应用机械通气开始治疗1h时下降不明显,随着通气氧合功能的改善,这些细胞因子浓度显著下降,当机械通气治疗72h后患者各项生命体征相对稳定时,血液中IL-8、IL-13及IL-18浓度与COPD稳定期差异不明显,因此认为IL-8、IL-13、IL-18这些细胞因子及其之间的相互作用,参与了COPD气道炎症过程,检测血浆IL-8、IL-13、 IL-18浓度可作为临床判断COPD患者病变的严重程度及活动性指标之一。

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[3]Eickmeier O,Huebner M,Herrmann E,et al.Sputum biomarker profiles in cystic fibrosis（CF）and chronic obstructive pulmonary disease（COPD）and association between pulmonary function[J].Cytokine,2010,50（2）：152-157.

[4]Crosby LM,Waters CM.Epithelial repair mechanisms in the lung[J].Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol,2010，298（6）：L715-731.

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[6]Bowles KS,Beadle RE,Mouch S,et al.A novel model for equine recurrent airway obstruction[J].Vet Immunol Immunopathol,2002,87（3/4）：385-389.

[7]Imaoka H,Hoshino T,Takei S,et al.Interleukin-18production and pulmonary function in COPD[J].Eur Respir J,2008,31（2）：287-297.

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