烧伤病人血液炎性细胞因子水平变化的研究

冯登超,高东东,邬天刚

(1.延安大学附属医院 烧伤整形手外科,陕西 延安716000;2.汉中市人民医院 整形科,陕西 汉中723000)

*通讯作者

烧伤病人血液炎性细胞因子水平变化的研究

冯登超1,高东东1,邬天刚2*

(1.延安大学附属医院 烧伤整形手外科,陕西 延安716000;2.汉中市人民医院 整形科,陕西 汉中723000)

目的 探讨烧伤病人血液炎性细胞因子水平变化。方法 选取2014年1月-2015年6月期间我院收治的55例烧伤患者作为研究对象，设为观察组，随机选取同期我院体检的健康人群30例作为对照组，比较两组患者血液炎性因子表达水平，烧伤患者烧伤后1天和第3天血液炎性细胞因子水平以及生存组和死亡组烧伤后1天和第3天血液炎性细胞因子水平。结果 烧伤患者组血清G-CSF、GM-CSF、IL-1RA、IL-15、MCP-1、MIP-1β以及VEGF浓度显著高于健康对照组(P<0.05)，烧伤患者组血清IL-8和IL-17A浓度显著低于健康对照组(P<0.05)；烧伤患者第3天血清G-CSF和IL-6浓度显著高于烧伤患者第1天(P<0.05)，烧伤患者第3天血清GM-CSF、IFN-γ、IL-1RA、IL-2、IL-9、IL-10、IL-17A、MIP-1β、PDGF-BB、RANTES、VEGF以及Eotaxin浓度显著低于烧伤患者第1天(P<0.05)；死亡组患者烧伤后第1天血清IL-1RA、IL-6以及MCP-1浓度显著高于生存组患者(P<0.05)，死亡组患者烧伤后第3天血清PDGF-BB浓度显著低于生存组患者(P<0.05)。结论 炎性细胞因子相关通路相互作用形成复杂网络参与烧伤患者的血液炎性细胞因子水平调控，且IL-1RA、IL-6、 MCP-1和PDGF-BB可作为烧伤患者预后指标，值得临床治疗过程中加以关注。

烧伤；血液；炎性；细胞因子

(ChinJLabDiagn,2017,21:0269)

大面积烧伤损伤可引起一系列的炎症反应，其主要特征是炎症反应通路的活化，各种细胞因子的释放[1]。炎症反应受一个复杂的细胞因子网络控制，并保持亲和以及抗炎介质之间的平衡。在这个网络中，一种细胞因子能影响多种类型的细胞，而多种细胞因子可以对同一类型细胞作用，进而产生相似的生物学作用[2]。因此，一种细胞因子的作用可以通过另一个细胞因子来补偿。亲和抗炎细胞因子的激活能够使免疫防御功能下降和增强全身性炎症，其导致组织损伤，多器官衰竭或死亡[3]。为了解烧伤患者机体内炎性细胞因子水平变化情况，我院在2014年1月-2015年6月期间对收治的55例烧伤患者进行研究，现将相关内容报道如下。

1 资料和方法

1.1 资料来源

选取2014年1月-2015年6月期间我院收治的55例烧伤患者作为研究对象，设为观察组，排除烧伤前伴有全身器官性疾病的患者，排除烧伤前高血压、糖尿病、自身免疫性疾病患者，排除烧伤前患恶性肿瘤患者等。随机选取同期我院体检的健康人群30例作为对照组。其中观察组男性35例，女性20例，年龄范围33-56岁，平均年龄47.3±5.3岁，TBSA范围20-90%，平均50.3±18.3%，死亡17例，生存38例，火焰烧伤41例，烫伤4例，电烧伤5例，化学烧伤5例。对照组男性19例，女性11例，年龄范围35-53岁，平均年龄49.3±5.1岁，两组患者在年龄、性别以及烧伤类型等一般资料方面比较比较差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。死亡组男性患者10例，女性7例，平均年龄45.3±5.9岁，TBSA平均50.9±14.3%，生存组男性患者20例，女性患者18例，平均年龄58.1±5.3岁，TBSA平均49.8±17.4%，两组患者在年龄、性别、烧伤严重程度以及烧伤类型等一般资料方面比较比较差异无统计学意义(P>0.05)。本研究经医院伦理委员会讨论研究后通过，所有患者或其家属均签署知情同意书。

1.2 研究方法和观察指标

在患者入院后第1天及第3天采集所有患者的血液样本，并收集30例健康体检患者血液样本作为对照。所有血液标本在采集后30 min内处理，2 500 g 离心10 min，收集血清储存于-70℃备用。分别检测粒细胞集落刺激因子(G-CSF)，粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)，干扰素γ(IFN-γ)，肿瘤坏死因子α(TNF-α)，白介素1β(IL-1β)，白细胞介素1受体拮抗剂(IL-1RA)，白细胞介素-2(IL-2)，白细胞介素-4(IL-4)，白介素5(IL- 5)，白细胞介素-6(IL-6)，白细胞介素-7(IL-7)，白细胞介素-8(IL-8)，白细胞介素9(IL-9)，白细胞介素10(IL-10)，白介素-12的p70(IL-12p70)，白细胞介素13(IL-13)，白细胞介素-15(IL-15)，白细胞介素17(IL-17)，IP-10，单核细胞趋化蛋白-1( MCP-1)，巨噬细胞炎性蛋白1α(MIP-1α)，巨噬细胞炎性蛋白1β(MIP-1β)，血小板衍生生长因子-BB(PDGF-BB)，正常T细胞表达和分泌调节活化因子(RANTES)，血管内皮生长因子(VEGF)，碱性成纤维细胞生长因子(FGF)和趋化因子(Eotaxin)的血清浓度。采用Bio-Rad公司生产的Bio-Plex的人细胞因子27-plex的测定试剂盒。严格按照操作说明书进行，将血清样品解冻后，在2 500 g离心处理5 min，然后加入微珠标记的上述细胞因子的特定抗体，并孵育30 min。洗涤处理后，加入检测特定于单个细胞因子抗体的试剂，并洗涤，将加入链亲和素藻红蛋白后孵育10分钟，再次洗涤，然后采用Bio-Plex 悬浮芯片检测仪器检测每个细胞因子的浓度。

比较烧伤患者组和健康对照组血液上述炎性细胞因子水平，烧伤患者组炎性细胞因子水平采用第1天和第3天检测浓度的平均值。

比较烧伤患者烧伤后1天和第3天以及生存组和死亡组烧伤后1天和第3天血液炎性细胞因子水平。

1.3 统计学方法

2 结果

2.1 烧伤患者组和健康对照组血液炎性细胞因子水平比较

烧伤患者组血清G-CSF、GM-CSF、IL-1RA、IL-15、MCP-1、MIP-1β以及VEGF浓度显著高于健康对照组，数据比较差异有统计学意义(P<0.05)，烧伤患者组血清IL-8和IL-17A浓度显著低于健康对照组，数据比较差异有统计学意义(P<0.05)，见表1。

2.2 烧伤患者烧伤后1天和第3天血液炎性细胞因子水平比较

烧伤患者第3天血清G-CSF和IL-6浓度显著高于烧伤患者第1天，数据比较差异有统计学意义(P<0.05)，烧伤患者第3天血清GM-CSF、IFN-γ、IL-1RA、IL-2、IL-9、IL-10、IL-17A、MIP-1β、PDGF-BB、RANTES、VEGF以及Eotaxin浓度显著低于烧伤患者第1天，数据比较差异有统计学意义(P<0.05)，见表2。

表1 烧伤患者组和健康对照组血液炎性细胞因子 水平比较

表2 烧伤患者烧伤后1天和第3天血液炎性细胞 因子水平比较

2.3 生存组和死亡组烧伤后1天和第3天血液炎性细胞因子水平比较

死亡组患者烧伤后第1天血清IL-1RA、IL-6以及MCP-1浓度显著高于生存组患者，数据比较差异有统计学意义(P<0.05)，死亡组患者烧伤后第3天血清PDGF-BB浓度显著低于生存组患者，数据比较差异有统计学意义(P<0.05)，见表3。

表3 生存组和死亡组烧伤后1天和第3天血液 炎性细胞因子水平比较

注：与生存组同一天数据比较，*P<0.05。

3 讨论

严重烧伤后可引起失控性炎症反应，导致机体内促炎-抗炎自稳失衡，免疫防御功能下降，而过量的炎性介质加重组织细胞损伤，进而导致多器官功能障碍[4,5]。炎症介质及抗炎介质平衡失调是导致全身炎症反应综合症的关键[6]，在此过程中可见多种炎性细胞因子和抗炎因子信号通路激活，导致浓度发生改变[7]。

本研究发现烧伤患者组血清G-CSF、GM-CSF、IL-1RA、IL-15、MCP-1、MIP-1β以及VEGF浓度显著升高(P<0.05)，而IL-8和IL-17A浓度显著降低(P<0.05)。目前，针对烧伤病人血清炎性因子水平变化的研究较少，也有相关研究证实IL-6，IL-8，MCP-1和G-CSF的血清水平在烧伤患者的显著增加，与本文结果相似[8]。导致上述一系列炎性细胞因子浓度的影响因素多而复杂，原因可能包括患者的年龄、烧伤面积及严重程度，合并症以及并发症，此外还有白细胞计数等[9]。上调的炎性细胞因子可能是烧伤直接导致，也可能是二次调节，或者全身性炎症或其他伴随症的标记物，以目前的研究水平较难以区分[10,11]。在上调的细胞因子中，IL-6和IL-8的是公认的炎性细胞因子，而IL-10和IL-1RA消炎(免疫调节)细胞因子，这表明，促炎和抗炎信号通路均参与了参与早期烧伤病人的炎症反应过程。而在我们的研究数据中发现在烧伤病人机体内并非所有的炎细胞因子均上调，这表明存在一些细胞因子制衡网络参与该过程的调控。

进一步的研究表明除了细胞因子G-CSF和IL-6持续升高外，烧伤第3天血清GM-CSF、IFN-γ、IL-1RA、IL-2、IL-9、IL-10、IL-17A、MIP-1β、PDGF-BB、RANTES、VEGF以及Eotaxin浓度显著低于烧伤第1天，表明在患者烧伤后第1天机体免疫平衡状态影响较大，而随着时间推移以及各种细胞因子信息通路的作用，多种因子水平降低。本研究结果显示死亡组和存活组患者烧伤后第1天血清IL-1RA、IL-6以及MCP-1浓度存在显著差异。相关的研究认为在烧伤患者中IL-1RA是最能预测患者死亡率的指标[12]，此外，IL-6、IL-8、MCP-1、IL-15和趋化因子的浓度变化也与死亡率密切相关[13，14]。这些结果表明某些细胞因子可以用作在烧伤的预后标志物。

本研究仅针对烧伤后患者第1天和第3天的炎性因子血清浓度进行考察分析，并没有持续长期观察患者患者炎性因子血清浓度变化，此外，本研究入组患者的烧伤严重程度为20%-90%，并没有比较不同严重程度患者的血清炎性细胞因子浓度，有一定的局限性，且样本量仅为55例，样本量偏少，存在误差的风险较大，还有待在后续研究中进一步扩大样本量，同时针对不同炎性因子在烧伤病人炎症反应过程的相关性进行研究分析，以揭示相关的炎性细胞因子通路之间的相互作用网络。

综上所述，炎性细胞因子相关通路相互作用形成复杂网络参与烧伤患者的血液炎性细胞因子水平调控，且IL-1RA、IL-6、 MCP-1和PDGF-BB可作

为烧伤患者预后指标，值得临床治疗过程中加以关注。

[1]Jeschke MG,Gauglitz GG,Kulp GA,et al.Long-term persistence of the pathophysiologic response to severe burn injury[J].PLoS ONE,2011,6(7):e21245.

[2]Finnerty CC,Jeschke MG,Herndon DN,et al.Temporal cytokine profiles in severely burned patients:a comparison of adults and children[J].Mol Med,2008,14(9-10):553.

[3]Davis CS,Janus SE,Mosier MJ,et al.Inhalation injury severity and systemic immune perturbations in burned adults[J].Ann Surg,2013,257(6):1137.

[4]Huang LF,Yao YM,Dong N,et al.Association of high mobility group box-1 protein levels with sepsis and outcome of severely burned patients[J].Cytokine,2011，53(1):29.

[5]Chen XL,Sun L,Guo F,et al.High-mobility group box-1 induces proinflammatory cytokines production of Kupffer cells through TLRs-dependent signaling pathway after burn injury[J].PLoS One.2012;7(11):e50668.

[6]Mikhal chik EV,Piterskaya JA,Budkevich LY,et al.Comparative study of cytokine content in the plasma and wound exudate from children with severe burns[J].Bull Exp Biol Med,2009,148(5):771.

[7]李 娜,胡大海,王耀军,等. 脂肪间充质干细胞对烧伤脓毒症小鼠肾脏损伤作用的研究[J].中华烧伤杂志,2013,29(3):249.

[8]Csontos C,Foldi V,Pálenkas L,et al.Time course of pro- and anti-inflammatory cytokine levels in patients with burns-prognostic value of interleukin-10[J].Burns，2010,36(4):483.

[9]孙 立,陈旭林,郭 峰,等.高迁移率族蛋B1对严重烧伤大鼠枯否细胞的影响及晚期糖基化终末产物受体的作用[J].中华烧伤杂志,2013,29(2):158.

[10]Lantos J,Földi V,Roth E,et al.Burn trauma induces early HMGB1 release in patients:its correlation with cytokines[J].Shock,2010,33(6):562.

[11] 叶胜捷，陈如俊，庞淑光，等.早期大剂量乌司他丁联合沐舒坦治疗特重度烧伤对患者呼吸功能及炎性因子的影响[J].中华全科医学，2016，14(1)：26-28．

[12]Kim HS,Kim JH,Yim H,et al.Changes in the levels of interleukins 6,8,and 10,tumor necrosis factor alpha,and granulocyte-colony stimulating factor in Korean burn patients:relation to burn size and postburntime[J].Ann Lab Med,2012,32(5):339.

[13]Hur J,Yang HT,Chun W,et al.1Inflammatory Cytokines and Their Prognostic Ability in Cases of Major Burn Injury[J].Ann Lab Med,2015,35(1):105.

[14]Chen XL,Liang X,Sun L,et al.Microskin autografting in the treatment of burns over 70% of total body surface area:14 years of clinical experience[J].Burns,2011,37(6):973.

Inflammatory cytokines and their prognostic ability in cases of major burn injury

FENGDeng-chao1，GAODong-dong,WUTian-gang*.

(1.DepartmentofBurnsandPlasticHandSurgery,AffiliatedHospitalofYanAnUniversityShanXi,YanAn716000，China;2.DepartmentofPlasticSurgery,thepeople’sHospitalofHanzhongCity,Hanzhong,Shanxi723000,China)

Objective To investigate the changes of inflammatory cytokines and their prognostic ability in cases of major burn injury.Methods During January 2014 to June 2015 our hospital,55 cases of burn patients admitted to the observation group,and randomly selected30 cases of healthy people of hospital examination as a control group in the same period,to compare blood inflammatory cytokine expression levels of the two groups,and blood levels of inflammatory cytokines of burn patients with burns after a day and three days and blood levels of inflammatory cytokines of a day and three days after burn of survival group and death group.Results serum G-CSF,GM-CSF,IL-1RA,IL-15,MCP-1,MIP-1βand VEGF of burn patients were significantly higher than the control group (P<0.05),and serum IL- burn patients 8 and IL-17A was significantly lower than the control group (P<0.05);serum G-CSF and IL-6 concentration of three days after burn was significantly higher than that on day 1 (P<0.05),and serum GM-CSF,IFN-γ,IL-1RA,IL-2,IL-9,IL-10,IL-17A,MIP-1,PDGF-BB,RANTES,VEGF and Eotaxin concentrations f three days after burn were significantly lower than those on 1 day (P<0.05);serum IL-1RA,IL-6,and MCP-1 concentrations of the death group after 1 day were significantly higher than those of the survival of patients (P<0.05),and three days after burn,serum PDGF-BB of the death group was significantly lower than that of the survival group (P<0.05).Conclusion The inflammatory cytokines related pathways interact and form complex networks to regulate blood levels of inflammatory cytokines involved of burn patients,and IL-1RA,IL-6,MCP-1 and PDGF-BB can be used as a prognostic indicator of patients with burns,it was worthy of to be concerned about the course of treatment.

Burns;blood;inflammation;cytokines

1007-4287(2017)02-0269-04

R644

A

冯登超(1977-),男，陕西富平人，硕士，主治医师、研究方向：烧伤，电击伤治疗。

2016-02-12)