慢性阻塞性肺疾病治疗期间呼出气冷凝液中炎症因子的变化及临床意义

杨超勉，韦球，黄天霞，文延峰

(南宁市第一人民医院呼吸内科1、检验科2，广西南宁530022)

慢性阻塞性肺疾病治疗期间呼出气冷凝液中炎症因子的变化及临床意义

杨超勉1，韦球1，黄天霞1，文延峰2

(南宁市第一人民医院呼吸内科1、检验科2，广西南宁530022)

目的探讨慢性阻塞性肺疾病(COPD)治疗期间呼出气冷凝液(EBC)中白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-8(IL-8)、白细胞介素-10(IL-10)、白细胞介素-17(IL-17)、人基质金属蛋白酶-9(MMP-9)的变化及临床意义。方法选择我院呼吸内科2016年1～10月期间收治的48例COPD稳定期患者为研究对象，同时选择45例健康体检者纳入对照组，比较两组受检者EBC中的IL-6、IL-8、IL-10、IL-17、MMP-9水平，对COPD患者治疗前后进行COPD评估测试(CAT)评分并比较。结果COPD患者治疗前后EBC中的IL-6、IL-8、IL-17、MMP-9水平均明显高于对照组，IL-10明显低于对照组，差异均有统计学意义(P<0.05)；COPD患者治疗后，EBC中的IL-6、IL-8、IL-17、MMP-9水平较治疗前明显降低，IL-10较治疗前明显升高，差异均有统计学意义(P<0.05)；治疗后，COPD患者CAT评分为(18.14±2.02)分，明显低于治疗前的(21.18±2.15)分，差异有统计学意义(P<0.05)；COPD患者EBC中的IL-6、IL-8、IL-17、MMP-9水平均与CAT评分呈正相关(P<0.05)，IL-10则与CAT评分呈负相关(P<0.05)。结论监测EBC IL-6、IL-8、IL-10、IL-17及MMP-9水平变化可有效反映COPD患者的气道炎症反应程度，且炎症因子水平与生活质量具有相关性。

慢性阻塞性肺疾病；呼出气冷凝液；炎症因子；生活质量

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是临床最常见的呼吸系统疾病之一，其在我国的总患病率达9.4%[1]，且其发病率随着我国进入老龄化社会有逐年增高的趋势。COPD的基本病理特征是一种气道、肺实质、肺血管的慢性炎症反应，研究表明白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-8(IL-8)、白细胞介素-10(IL-10)、白细胞介素-17(IL-17)、人基质金属蛋白酶-9(MMP-9)等炎症因子在COPD发病及病程进展中具有重要作用[2-3]。本研究通过检测COPD患者治疗期间呼出气冷凝液(EBC)IL-6、IL-8、IL-10、IL-17、MMP-9水平的变化，结合生活质量评分以探讨其临床意义，现报道如下：

1 资料与方法

1.1 一般资料选择我院呼吸内科于2016年1～10月期间收治的48例COPD稳定期患者为研究对象，其中男性28例，女性20例，年龄60～81岁，平均(71.4±10.5)岁，病程5～27年，平均(11.6±6.5)年；均符合中华医学会呼吸病学分会制定的COPD诊断标准[4]：第1秒用力呼气量(FEV1)与用力肺活量(FVC)的比值(FEV1/FVC)<70%，处于疾病稳定期。排除标准：①年龄≤40岁；②合并支气管哮喘、肺部感染、支气管扩张、肺癌等肺部疾病，以及急慢性感染性疾病、心力衰竭、肝肾功能不全的患者；③合并认知、精神障碍不能完成调查及随访者。同时选择45例健康体检者纳入对照组，其中男性28例，女性17例，平均年龄为(69.5±10.4)岁；两组受检者年龄、性别比较差异无统计学意义(P>0.05)。

1.2 治疗方法两组患者均给予常规治疗，包括健康宣教、吸氧以及应用支气管扩张剂、止咳化痰、孟鲁司特钠及吸入糖皮质激素等治疗，疗程为12周。

1.3 观察指标

1.3.1 EBC检测对照组于入组次日，COPD组患者于治疗前后进行EBC检测。方法：受检者在休息15 min，并用蒸馏水漱口后由专人采用呼出气冷凝液收集装置对EBC进行收集。收集EBC 2 mL左右将其分装到EP管中，保存于-80℃条件下待测。采用液相蛋白芯片技术(CBA法)对IL-6、IL-8、IL-10、IL-17、MMP-9的浓度进行检测。

1.3.2 COPD评估测试(CAT)评分COPD患者于治疗前后均采用CAT问卷进行评分。该问卷包含临床症状、心理状况、活动能力、睡眠情况及社会影响等方面，由8个问题组成，分值范围为0～40分，评分越高则说明生活质量越差。

2 结果

2.1 两组受检者的EBC IL-6、IL-8、IL-10、IL-17、MMP-9水平比较COPD患者治疗前后的EBC IL-6、IL-8、IL-17、MMP-9水平均明显高于对照组，IL-10明显低于对照组，差异均有统计学意义(P<0.05)；COPD患者治疗后，EBC IL-6、IL-8、IL-17、MMP-9水平较治疗前明显降低，IL-10较治疗前明显升高，差异均有统计学意义(P<0.05)，见表1。

表1 两组受检者的EBC IL-6、IL-8、IL-10、IL-17、MMP-9水平比较

表1 两组受检者的EBC IL-6、IL-8、IL-10、IL-17、MMP-9水平比较

注：与对照组比较，aP<0.05；与本组治疗前比较，bP<0.05。

组别对照组COPD组时间-治疗前治疗后例数45 48 48 IL-6(pg/mL) 1.18±0.25 1.59±0.38a1.34±0.27abIL-8(pg/mL) 1.89±0.25 1.46±0.21a1.17±0.19abIL-10(pg/mL) 1.75±0.41 1.32±0.32a1.51±0.28abIL-17(pg/mL) 0.78±0.14 1.68±0.33a1.24±0.22abMMP-9(ng/mL) 12.23±3.12 38.19±7.84a21.37±4.23ab

2.2 COPD患者治疗前后的CAT评分比较治疗后，COPD患者CAT评分为(18.14±2.02)分，明显低于治疗前的(21.18±2.15)分，差异有统计学意义(P<0.05)。

2.3 COPD患者EBC IL-6、IL-8、IL-10、IL-17、MMP-9水平与CAT评分的相关性COPD患者EBC IL-6、IL-8、IL-17、MMP-9水平均与CAT评分呈正相关(r=0.435、0.418、0.502、0.347，P<0.05)，IL-10则与CAT评分呈负相关(r=-0.416，P<0.05)。

3 讨论

慢性阻塞性肺疾病近年来已成为世界范围内危害人们健康的严重问题，COPD患者可因感染等因素导致急性加重发作，患者的气道阻力增高、呼吸肌做功增加，严重影响患者的劳动能力和生活质量，并且容易发展至呼吸衰竭而危及患者生命[5]。COPD患者气流受限不完全可逆并呈进行性发展，发病机制复杂，主要以气道、肺实质和肺血管的慢性炎症反应为特征，其中气道炎症主要以中性粒细胞、巨噬细胞、CD8+淋巴细胞为主。气道炎症的持续存在可使气道上皮细胞、胶原纤维、纤毛结构被破坏，最终引起气道结构的重塑及肺实质的破坏[6]。因此，气道炎症因子的监测对指导COPD的治疗及预后的判断均具有重要的临床意义。

临床上对于气道炎症因子水平的监测在实际实施时较为困难，传统的方法如留取痰液、诱导痰、支气管肺泡灌洗液等检查均有明显不足，限制了其临床应用范围。EBC检测则是近年来发展起来的一种检查技术，其中特定成分的变化可以有效评价气道炎症和氧化应激程度及病理生理状态，尤其是具有安全、无创、实时以及可重复的特点[7]。李晶等[8]研究指出EBC检测结果与肺功能具有良好的相关性，为动态监测气道炎症反应和疗效评价提供了新的途径。多种细胞因子及炎症介质(如IL-6、IL-8、IL-10、IL-17、MMP-9)参与了COPD的发生发展过程，其中IL-6是一种由单核/巨噬细胞、T细胞及上皮细胞等分泌的一种促炎细胞因子，具有促进全身炎症反应的作用[9]；IL-8主要由巨噬细胞等产生，其主要作用为诱导嗜酸性粒细胞和中性粒细胞的浸润及聚集。朱霞等[10]研究发现，血清IL-8水平是引起COPD患者肺功能下降的重要因素；IL-10具有多向生物活性，在免疫应答和免疫调节中具有重要作用，可抑制肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等炎症因子的产生，并且能抑制MMP-9的表达；中性粒细胞在气道中的募集和活化在其发病过程中具有重要作用，而这一过程是由Th17细胞通过其主要效应细胞因子IL-17诱导完成的。此外，IL-17还能促进IL-6、TNF-α的释放增加[11]。基质蛋白酶是一组同源的、在细胞外基质和基底膜的降解中起主要作用的蛋白酶之一，其中起主导作用的是MMP-9。MMP-9可以通过促进成纤维细胞增生、胶原沉积，进而导致气道重塑[12]。本研究对比了COPD患者与健康对照组受检者EBC IL-6、IL-8、IL-10、IL-17、MMP-9水平，结果发现COPD患者EBC IL-6、IL-8、IL-17、MMP-9水平均明显高于对照组，IL-10明显低于对照组；COPD患者治疗后，EBC IL-6、IL-8、IL-17、MMP-9水平较治疗前明显降低，IL-10较治疗前明显升高，说明IL-6、IL-8、IL-10、IL-17、MMP-9等炎症因子参与了COPD的发生。CAT量表是评价COPD患者生活质量的新型工具，能够有效评估患者的病情严重程度及其对生活质量的影响。本研究治疗后，COPD患者CAT评分明显降低，EBC IL-6、IL-8、IL-17、MMP-9水平均与CAT评分呈正相关，IL-10则与CAT评分呈负相关。

综上所述，监测EBC IL-6、IL-8、IL-10、IL-17及MMP-9水平变化可有效反映COPD患者的气道炎症反应程度，且炎症因子水平与生活质量具有相关性，能够指导患者的治疗以及预后的判断。

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Changes and clinical significance of inflammatory cytokines in exhaled breath condensate during treatment of chronic obstructive pulmonary disease.

YANG Chao-mian1,WEI Qiu1,HUANG Tian-xia1,WEN Yan-feng2. Respiratory Department1,Department of Clinical Laboratory2,the First People's Hospital of Nanning,Nanning 530022, Guangxi,CHINA

ObjectiveTo investigate the changes and clinical significance of interleukin 6(IL-6),IL-8,IL-10, IL-17 and human matrix metalloproteinase-9(MMP-9)in exhaled breath condensate(EBC)during treatment of chronic obstructive pulmonary disease(COPD).MethodsForty-eight cases of stable COPD patients treated in the respiratory department of our hospital from January 2016 to October 2016 were observed,and 45 healthy people underwent health examination during the same time were selected as control group.Comparison of two groups were explored on level of IL-6,IL-8,IL-10,IL-17,MMP-9 in EBC and scores of COPD assessment test(CAT)before and after treatment.ResultsBoth pre-and post-treatment serum level of EBC IL-6,IL-8,IL-17,MMP-9 in COPD patients were significantly higher than those in control group,while IL-10 concentration was significantly lower in patients compared to controls(P<0.05).IL-6,IL-8,IL-17 and MMP-9 levels at post-treatment were significantly lower than at pre-treatment in EBC of COPD patients,and IL-10 concentration was significantly higher(P<0.05).The mean CAT score for the COPD patients after treatment was(18.14±2.02),significantly below(21.18±2.15)before treatment(P<0.05).There was a positive correlation of EBC IL-6,IL-8,IL-17,MMP-9 with CAT score in COPD patients(P<0.05),and a negative correlation between IL-10 and CAT score(P<0.05).ConclusionMonitoring the changes of EBC IL-6,IL-8,IL-10,IL-17 and MMP-9 levels may effectively reflect the degree of airway inflammation in COPD patients.There is a relationship between inflammatory factors level and quality of life.

Chronic obstructive pulmonary disease;Exhaled breath condensate;Inflammatory cytokines;Quality of life

10.3969/j.issn.1003-6350.2017.10.021

R563

A

1003—6350（2017）10—1611—03

2017-02-24)

广西南宁市科技局项目(编号：201101011C)

黄天霞。E-mail：ycmangi@126.com