慢性阻塞性肺疾病急性加重期和稳定期患者血清IL-8、TNF-α及免疫因子的检测

王林梅，齐景宪，冯青青

郑州大学第二附属医院呼吸内科 郑州 450014

慢性阻塞性肺疾病急性加重期(acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease，AECOPD)的发生，主要与慢性COPD基础上合并呼吸道病毒感染、细菌感染、自身免疫力下降等有关，近年来流行病学研究[1-2]显示,AECOPD的发病率可达345/10万～453/10万。在探讨AECOPD的发病机制的过程中发现，细胞炎症因子等的改变，可以通过诱导气道高反应性、促进呼吸道平滑肌细胞的持续性痉挛等，促进AECOPD患者的肺功能的障碍，加剧病情的进展。特别是白细胞介素-8(IL-8)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、淀粉样蛋白A(SAA)和干扰素G诱导蛋白10(IP-10)等的异常表达，可以加剧下游炎症信号通路ROCH等的激活，促进病情进展[3-5]。为了进一步探讨IL-8、IL-6、TNF-α和C反应蛋白(CRP)等生物学因子在AECOPD患者病情进展中的作用，本研究分析了相关指标的异常表达及其与患者肺功能的关系，现将结果报道如下。

1　对象与方法

1.1研究对象选取2015年2月至2016年12月郑州大学第二附属医院收治的AECOPD患者72例(AECOPD组)和COPD稳定期患者66例(COPD稳定期组)。纳入标准：①符合中华医学会呼吸分会制定的COPD及急性加重期、稳定期的诊断标准[3]。②患者及家属知情同意并签署同意书。排除标准：①合并支气管哮喘、支气管扩张、肺结核等肺部其他疾病。②合并有心脑血管疾病、糖尿病、恶性肿瘤等疾病。③近2周口服或吸入糖皮质激素。同时选取健康志愿者70例作为对照组。

1.2血清IL-8、IL-6及CRP、TNF-α、SAA、IP-10检测方法所有患者均于入院24 h内采集空腹静脉血约5 mL并分为2份。一份自然抗凝后以3 000 r/min离心10 min，取上清液采用酶联免疫吸附法测定血清中IL-8、IL-6水平，检测试剂盒购自北京中杉金桥生物技术有限公司，具体步骤严格按照试剂盒说明书进行操作；另一份分别加入CRP及TNF-α、SAA、IP-10检测试剂后，利用胶体金法检测血清中CRP及TNF-α、SAA、IP-10水平，试剂盒购自上海奥普生物医药有限公司，具体步骤严格按照试剂盒说明书进行。

1.3COPD评估测试(CAT)评分对AECOPD患者采用CAT问卷进行生活质量评分，CAT问卷包括咳嗽、咳痰、胸闷、爬坡或上一层楼梯的感觉、家务活动、离家外出信心程度、睡眠和精力等8个问题，对每项做出相应评分，每个问题根据其病情从轻到重依次为0～5分，计算总分，CAT分值范围为0～40分，分值越高，表明患者生活质量越差。

1.4肺功能检测采用德国柯斯达肺功能全自动测定仪检测，所有受试者检测时取坐位,上鼻夹,每位受试者均测试3次,结果取最佳曲线,每次测试间隔 3 min。检测项目包括: 用力肺活量(FVC)、第 1 秒用力呼气容积占预计值百分比(FEV1)、FEV1/FVC。为了减少不同操作者带来的误差,所有检测均由同一专业人员完成,在每次检测之前均根据当时的温度、湿度、气压对肺功能仪进行校正。

1.5统计学处理采用SPSS 19.0进行统计学处理。3组受试者年龄、体质指数、IL-8、IL-6、TNF-α、CRP、SAA、IP-10、FEV1和FEV1/FVC的比较均采用单因素方差分析，组间两两比较采用LSD-t检验；3组受试者性别构成的比较采用χ2检验；AECOPD患者FEV1、FEV1/FVC、CAT评分与IL-8、IL-6、TNF-α、CRP、SAA、IP-10的关系采用Pearson相关进行分析。检验水准α=0.05。

2　结果

2.13组受试者一般情况的比较3组受试者性别构成、年龄、体质指数差异均无统计学意义，见表1。

2.23组受试者血清IL-8、IL-6、TNF-α、CRP、SAA、IP-10水平的比较AECOPD组患者血清IL-8、IL-6、TNF-α和CRP、SAA、IP-10水平均高于COPD稳定期组和对照组，见表2。

表1　3组受试者一般情况比较

表2　3组受试者血清IL-8、IL-6、TNF-α、CRP、SAA、IP-10水平的比较

*：与对照组比较，P<0.05；#：与COPD稳定期组比较，P<0.05

2.33组受试者肺功能比较AECOPD组FEV1和FEV1/FVC明显低于COPD稳定期组和对照组，差异有统计学意义，见表3。

表3　3组受试者肺功能比较　 %

*：与对照组比较，P<0.05；#：与COPD稳定期组比较，P<0.05

2.4AECOPD患者血清IL-8、IL-6、TNF-α、CRP、SAA、IP-10与FEV1、FEV1/FVC、CAT评分的关系AECOPD患者CAT为(18.41±2.55)分。AECOPD患者FEV1、FEV1/FVC、CAT评分与血清IL-8、IL-6、TNF-α、CRP、SAA和IP-10相关分析结果见表4。由表4可知，血清IL-8、IL-6、TNF-α、CRP、SAA和IP-10与FEV1、FEV1/FVC呈负相关，CAT评分与血清IL-8、IL-6、TNF-α和CRP呈正相关，而与SAA和IP-10无关。

表4　AECOPD患者血清IL-8、IL-6、TNF-α、CRP、SAA、IP-10与FEV1、FEV1/FVC、CAT评分的相关系数列表

3　讨论

COPD的发生发展主要与长期的慢性支气管炎、肺气肿或者长期的肺泡上皮及平滑肌上皮细胞的重塑性改变等有关，特别是在具有吸烟史的人群中，COPD的发病率更高[6]。在COPD基础上发展而来的AECOPD,在短期内即可发生明显的肺功能恶化，病死率较高;患者合并肺心病或者肺动脉高压的风险较高，远期预后较差[7]。AECOPD治疗的总体有效率不高，远期肺心病等不良预后的发生率仍然较高[8]。对AECOPD发病过程中相关生物学机制的研究，可以为其药物治疗提供理论基础，并为病情严重程度的评估提供新的实验室指标。

IL-8、IL-6是重要的细胞炎症因子，二者的异常表达可诱导单核细胞、嗜酸性粒细胞、巨噬细胞或中性粒细胞等的浸润，导致支气管平滑肌细胞痉挛，加剧小气道阻塞，加重阻塞性通气功能障碍[2]。同时IL-8、IL-6的高表达还可导致呼吸道的高反应性，促进病情进展；TNF-α和CRP等因子可加剧肺泡及小气道平滑肌细胞完整性的破坏，促进支气管的组织重塑，影响气道气流的稳定性[9-10]。

本次研究中作者发现，在AECOPD患者血清中IL-8、IL-6、SAA、IP-10等细胞炎症因子的表达明显上升，提示IL-8、IL-6及CRP等可能参与了AECOPD患者的病情进展。IL-8、IL-6等的异常表达，可以通过下列几个方面影响AECOPD患者的病情[11-12]：①IL-8、IL-6的高表达，能够在激活单核细胞及中性粒细胞对于肺泡上皮的浸润过程中，加剧氧化应激损伤及氧自由基传递障碍。②CRP及TNF-α的高表达，在促进肺泡重塑的过程中，促进持续性的平滑肌痉挛，导致通气功能障碍。③SAA、IP-10的异常表达，可以通过加剧局部上皮细胞的呼吸电子链传递的异常，导致下游相关信号通路的异常激活，加剧炎症反应。研究[13-14]发现，AECOPD患者血清中TNF-α的浓度越高，则患者的肺功能越差、病情越为严重、病程越长，本次研究结果与之较为一致。FEV1和FEV1/FVC是反映AECOPD患者阻塞性通气功能障碍的指标，FEV1和FEV1/FVC等指标越低，患者的通气功能障碍越为明显，小气道的阻塞越为严重。本次研究中AECOPD患者的FEV1和FEV1/FVC等肺功能指标明显恶化，提示AECOPD患者的病情较为严重。而相关分析结果显示，IL-8、IL-6、TNF-α和CRP与患者的肺功能指标有关。从机制上分析IL-8、IL-6、TNF-α和CRP等指标与肺功能的关系，主要考虑与不同的炎症因子对于小气道的狭窄、小气道上皮组织重塑性改变等有关。张杰根等[14]并不认为IL-8、IL-6、TNF-α等指标与患者的肺功能具有密切的关系，这主要与COPD的发作病程长短不一、相关血清学指标的检测时机不同及基础性的治疗措施的差别等有关。本次研究中并未发现CAT评分与患者血清SAA、IP-10有关，考虑可能与样本量不足及临床资料的收集偏倚等有关。

综上所述，AECOPD患者血清IL-8、IL-6、TNF-α及CRP明显升高，且与患者肺功能呈负相关，提示这些因子在疾病发生发展中起着一定作用。

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