慢性阻塞性肺疾病合并意识障碍患者血清IFN-γ、IL-1β、NO水平变化的临床意义

洪原城，黄鑫城，范洪涛，黄种杰

(中国人民解放军第180医院呼吸内科，福建医科大学第180教学医院，福建 泉州 362000)

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)患者由于出现严重的呼吸困难，会引起焦虑、低氧血症和高碳酸血症等，常常会并发意识障碍，其病因较为复杂[1]，肺性脑病、低渗性脑病及外源性药物的影响都可以诱发该病[2]，其发病与各种细胞因子及炎症介质介导的气道及肺部炎症反应有关。作为炎症因子，干扰素-γ(Interferon-gamma，IFN-γ)主要可以介导细胞免疫，促进T细胞分化，调节细胞免疫；白介素-1β(Interleukin 1β，IL-1β)则是重要的促炎细胞因子，参与机体的炎症、免疫调节过程。一氧化氮(nitric oxide，NO)是神经系统重要的信号分子，具有很强的氧化还原特性，与氧相互作用可以形成活性更强的氧化剂，从而造成细胞的氧化性损伤。本研究通过检测COPD并发意识障碍患者血清IFN-γ、IL-1β、NO水平，探讨细胞因子IFN-γ、IL-1β及NO在COPD合并意识障碍中水平变化的临床意义。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取我院呼吸内科2008年8月至2011年11月收治的COPD合并意识障碍患者60例，COPD及意识障碍诊断标准分别参考《慢性阻塞性肺疾病诊治指南》[3]和《常见症状·诊断学》[4]。60例患者作为治疗组，其中男性14例，女性16例，年龄50～68岁，平均(58.6±3.5)岁。以30例门诊健康体检者作为正常对照，其中男性16例，女性14例，年龄55～70岁，平均(59.3±3.8)岁，各组间性别、年龄差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。两组受试者均签署知情同意书。

1.2 治疗方法

治疗组患者予以抗感染、止咳祛痰平喘、雾化、扩张支气管、短期糖皮质激素及控制性氧疗等综合治疗，同时维持患者水盐电解质平衡。对照组不予任何处理。

1.3 观察指标

1.3.1 血清IFN-γ、IL-1β 的水平 于实验首日清晨空腹抽取各组受试对象静脉血，-20℃保存备用血清，采用ELISA方法检测血清IFN-γ、IL-1β 的水平，试剂盒由美国R&D公司提供，操作方法按照说明书进行。

1.3.2 血清NO水平 取备用血清，以硝酸还原酶法检测NO水平，试剂盒由武汉御和生物有限公司提供，操作方法严格按照说明书进行。结果以光电比色计比色，540 nm波长读取测定管与校准管消光值。计算得标本NO水平(μmol/L)。

1.3.3 动脉血气指标 测定所有研究对象动脉血气指标PaO2、PaCO2、pH值等变化。

1.3.4 格拉斯哥评分 所有受试者进行格拉斯哥评分(Glasgow Coma Scale，GCS)，以观察患者神志状况的变化。

1.4 统计学分析

2 结果

2.1 治疗组患者治疗前后临床症状、神志情况比较

经过综合治疗后，治疗组60例患者，58例呼吸逐渐平稳，气促得到明显缓解；共27例神志转清，30例患者意识障碍也得到不同程度的改善；3例无显著改变。

2.2 各组受试者IFN-γ、IL-1β水平，见表1。

表1 各组受试者IFN-γ、IL-1β水平的比较

*P<0.01，与对照组比较；#P<0.01，与治疗前比较。

2.3 各组受试者动脉血气分析，见表2

表2 各组受试者动脉血气的比较

*P<0.01，与对照组比较；#P<0.01，与治疗前比较。

2.4 各组受试者的GCS评分比较，见表3。

表3 各组受试者GCS评分比较

*P<0.01，与对照组比较；#P<0.01，与治疗前比较。

3 讨论

慢性阻塞性肺疾病(COPD)属慢性气道炎症性疾病，气道、肺实质异常炎症反应和肺血管重塑与COPD的发生发展密切相关[5]，其炎症发生与体内细胞因子的调控失衡密不可分。气道炎性特征是气道壁大量淋巴细胞浸润，管腔内以嗜中性粒细胞和肺泡巨噬细胞作用为主[6]。IFN-γ是由Th1细胞所分泌的特征性细胞因子[7]，可以刺激单核、巨噬细胞分泌细胞因子，激活中性粒细胞，促进它们释放炎症蛋白和炎症介质，参与 COPD的气道炎症[8]。IL-1β能激活巨噬细胞释放炎症介质，在肺内可引起以粒细胞、巨噬细胞浸润为特征的肺部炎症[9]，另外还能促进T细胞分泌IFN-γ[10]，从而与IFN-γ相互作用调控着COPD的发生发展。

我们的研究显示，治疗组治疗前IFN-γ、IL-1β水平显著低于对照组(P<0.05)，说明COPD患者的血清IFN-γ、IL-1β水平呈异常升高，与文献报道一致。Marjanovic等[11]报道，COPD患者经治疗后IL-1β和IFN-γ等因子表达均显著减少。表1也显示，经过治疗后，治疗组患者的血清IFN-γ、IL-1β水平均降低，与治疗前相比有显著差异(P<0.05)，虽高于对照组但无显著差异(P>0.05)。实验再次证实了IFN-γ、IL-1β与COPD的发病密切相关。有研究表明，IFN-γ、IL-1β可诱导产生NO，NO与O2结合产生过氧化亚硝基 ONOO—，可使多种酶失活，引发脂质过氧化反应，损伤脑神经元[12]。通过实验，我们发现治疗组患者治疗前NO水平显著高于对照组水平(P<0.05)，治疗后其NO水平明显降低接近于正常水平(P>0.05)。由此我们推测，高水平的IFN-γ、IL-1β使NO水平异常升高，对脑神经元产生了氧化损伤，导致了意识障碍的发生。

另外，由于血清IFN-γ、IL-1β水平的异常升高，诱发COPD，导致患者呼吸困难，引起焦虑、低氧血症和高碳酸血症等，低氧血症可直接损伤血管内皮细胞，导致脑间质水肿引起认知功能障碍与意识障碍，高碳酸血症会引起头痛、淡漠、健忘甚至昏迷[13]。从表2可以看出，治疗组治疗前pH值及PaO2均低于对照组，PaCO2显著高于对照组，PaCO2过高，使脑细胞内pH值下降，脑细胞酸中毒达到一定程度就会产生意识改变，导致意识障碍的发生。图1显示治疗组治疗前的GCS评分仅为10.1，显著低于对照组及治疗后组(P<0.05)；我们观察，治疗组57例患者的神志都有显著的改善，其GCS评分略低于对照组，但无显著差异(P>0.05)。从这一方面说明血清IFN-γ、IL-1β水平升高可能参了与COPD合并意识障碍的发病。

综上，IFN-γ、IL-1β作为细胞炎症因子可能参与了COPD合并意识障碍的发生发展，降低IFN-γ、IL-1β水平可以下调NO水平，缓解患者的病情，为该病的治疗提供了重要的理论依据。

【参考文献】

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[9] 刘仁杰，万毅新.Th17及IL-17在慢性阻塞性肺疾病中的研究[J].实用医学杂志，2011，27(1)：152-153.

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