低分子肝素对重症肺炎患者体内细胞因子的影响

闫百灵 唐 颖 付 尧 陈 凤

(吉林大学第一医院，长春 130021)

肺炎是我国常见的呼吸道感染性疾病之一，近年来随着人口老龄化的加重，肺炎尤其重症肺炎的发病率呈明显增高的趋势。重症肺炎起病急、进展快，短期即可危及患者的生命，尤其是对老年患者，预后相对更差。目前研究显示，重症肺炎患者的病情进展除了与原发感染病原体密切相关外，二次免疫损伤也在其中起着重要作用。IL-6、IL-8、IL-10、IL-17、IL-23、TNF-α是具有广泛免疫活性的炎性细胞因子[1,2]，对机体的免疫功能和炎症反应具有重要的调节作用，与肺炎的发病机制密切相关。低分子肝素不仅是一种抗凝剂，其也可以抑制炎性反应，改善脓毒血症的预后[3]。但低分子肝素在重症肺炎中的保护具体作用机制一直不清楚。现应用低分子肝素联合常规抗感染治疗重症肺炎，观察其对炎性细胞因子的影响，探讨其可能作用机制，旨在为临床治疗提供依据。

1 材料与方法

1.1病例资料 本研究通过吉林大学第一医院伦理委员会审批(审批号：2016073)。吉林大学第一医院ICU病房2016年12月至2017年11月入院的重症肺炎患者，共入组49人。所有患者均符合2016年中华医学会制定的重症肺炎诊断标准[4]。主要指标：①需行机械通气；②脓毒性休克经积极液体复苏后仍需要血管活性药物治疗。次要指标：①呼吸频率≥30次/min；②氧合指数≤250；③多肺叶浸润；④意识障碍或定向障碍；⑤氮质血症(血尿素氮≥7.14 mmol/L)；⑥收缩压<90 mmHg需要积极的液体复苏。符合主要指标的1 条或次要指标的3 条即可诊断。排除标准：①凝血功能异常患者；②治疗前48 h以内应用抗凝药物治疗者；③妊娠或哺乳期妇女；④近1个月内具有严重脑外伤、脑出血、消化道出血者；⑤入住ICU期间死亡的患者；⑥除外肺结核、肺部肿瘤、非感染性肺间质性疾病、肺水肿、肺不张、肺栓塞、肺嗜酸性粒细胞浸润症、肺血管炎、ARDS等疾病；⑦排除未完成本项研究的患者(主要排除非病情允许撤机拔管、中途出现出血停止应用低分子肝素、放弃治疗出院、住院期间出现其他严重并发症无法完成实验的患者)。

1.2方法

1.2.1治疗方法 将患者随机分为两组：(1)对照组：积极查找病原体，给予抗感染、清除炎性介质、支持、对症治疗;(2)低分子肝素组在对照组治疗基础上给予低分子肝素(齐鲁制药有限公司生产)5 000 U皮下注射，1次/d，连续治疗7 d。

1.2.2观察指标与方法 在确诊后治疗前与治疗第7天，收集外周血5 ml，静置30 min后，离心收集血清，置于-80℃保存。所有细胞因子(IL-6、IL-8、IL-10、IL-17、IL-23、TNF-α)采用ELISA方法检测，检测试剂盒购自美国BioVision公司和Genzyme公司，检测过程严格按试剂说明书操作。同时记录患者机械通气时间。

2 结果

2.1两组患者一般资料对比 本临床研究低分子

肝素组共纳入25例患者，其中男13例，女12例，平均年龄(65.75±7.98)岁，APACHⅡ评分(22.14±4.58)；常规治疗对照组患者24例，男14例，女10例，平均年龄(62.45±8.70)岁，APACHⅡ评分(22.30±5.23)；肝素组与对照组患者在性别构成(P=0.66)、年龄分布(P=0.17)、APACHⅡ评分(P=0.91)上无明显差异，两组具有可比性，见表1。

2.2低分子肝素治疗组与对照组炎性细胞因子比较 患者确诊后低分子肝素治疗前，两组患者外周血中所有炎性细胞因子没有明显区别(P>0.05)；低分子肝素组治疗1周后与对照组相比，炎性细胞因子IL-6(P<0.001)、IL-8(P=0.02)、IL-17(P<0.001)、IL-23(P<0.001)，TNF-α(P<0.001)明显下降，IL-10(P=0.12)无明显改变。见表2、3。

2.3两组患者机械通气时间比较 低分子肝素组机械通气时间较对照组明显下降(P=0.04)，见表4。

表1两组重症肺炎患者临床资料对比

Tab.1Comparisonofclinicaldatabetweentwogroupsofseverepneumoniapatients

GroupsnM∶FAgesAPACHⅡScoresControl group2414∶1062.45±8.7222.30±5.23LMWH group2513∶1265.75±7.9822.14±4.58 χ2=0.20 t=1.38 t=0.11P0.660.170.91

Note：LMWH.Low molecular weight heparin;M∶F.Male∶female.

表2两组患者血浆中炎性细胞因子比较

Tab.2Comparisonofplasmainflammatorycytokinesbetweentwogroups

GroupsIL-6(pg/ml)Day 0Day 7IL-8(pg/ml)Day 0Day 7IL-10(pg/ml)Day 0Day 7Control group64.3±25.248.5±17.3210.4±60.392.4±45.65.1±2.75.8±2.1LMWH group66.5±23.425.2±11.7222.5±72.564.5±84.35.9±1.84.9±1.9t0.325.540.632.431.221.57P0.75<0.0010.530.020.230.12

Note：LMWH.Low molecular weight heparin;Day 0.Prior treatment;Day 7.Day 7 of treatment.

表3两组患者外周血中炎性细胞因子比较

Tab.3Comparisonofplasmainflammatorycytokinesbetweentwogroups

GroupsTNF-α(pg/ml)Day 0Day 7IL-17(pg/ml)Day 0Day 7IL-23(pg/ml)Day 0Day 7Control group36.2±7.841.2±10.2123.5±33.596.3±34.292.5±26.577.6±18.3LMWH group32.0±10.456.7±11.2142.5±35.665.2±23.1103.2±35.252.4±12.3t1.595.061.923.741.25.68P0.12<0.0010.06<0.0010.24<0.001

Note：LMWH.Low molecular weight heparin;Day 0.Prior treatment;Day 7.Day 7 of treatment.

表4两组患者机械通气时间比较

Tab.4Comparisonofmechanicalventilationtimebetweentwogroups

GroupsVentilation timeControl group120.0±35.6LMWH group96.45±46.2t2.17P0.04

Note：LMWH.Low molecular weight heparin.

3 讨论

重症肺炎是呼吸系统常见的急危重病种之一，起病急、症状重、进展快，短时间即可出现呼吸衰竭，并累及肺外脏器，严重时可致肝功能障碍、肾功能障碍等多个脏器功能衰竭而死亡[5]。重症肺炎的发生发展除了与病原微生物入侵和毒素损害有关以外，免疫系统所诱发的二次免疫损伤在其中也起着重要作用-机体免疫防御机制的过度激活是引起二次损伤的重要原因，由此导致炎性因子的大量和过度表达是引起全身炎症反应综合征、多脏器功能衰竭等肺外并发症的重要原因[6]。肺内感染时病原体刺激肺组织内的免疫细胞如巨噬细胞和中性粒细胞等产生大量炎性细胞因子如IL-6、IL-8、IL-10、IL-17、IL-23、TNF-α等[7]，一方面直接加重局部组织损伤，另一方面，也会刺激和激活免疫细胞分泌更多的细胞因子和趋化因子，炎症递质的过度表达导致炎症反应失控，加重组织损伤甚至整个机体的系统性炎症反应[8]。

血管内皮细胞是重症肺炎发生的主要靶细胞之一，内皮细胞损伤后，会激活凝血系统，导致局部血栓的形成，造成微血管阻塞，进而导致肺组织缺血、缺氧，释放氧自由基、脂质代谢产物和蛋白酶等，造成局部肺组织损伤[9]。而低分子肝素[10]可以防止血小板、红细胞黏附、聚集，抗血栓形成；并且抑制免疫细胞释放蛋白酶和自由基；同时肝素还有抗补体、抗过敏等作用。低分子肝素还可以抑制脂多糖与高分子激肽原结合过程，以阻断炎性因子释放，控制炎症发展[2,3]，从而调控机体二次免疫应答的水平。通过上述机制，低分子肝素可以改善微循环，减轻局部免疫细胞的过度活化，减少炎性细胞因子的过度释放。我们的结果表明，通过应用低分子肝素，可以有效地降低重症肺炎患者体内炎性细胞因子的水平。

IL-10的水平在治疗前后无明显变化。已有研究结果表明，IL-10与肺炎水平并不相关，考虑可能的原因为：IL-10是一种抑炎细胞因子，其主要功能是降低Th1细胞产生1型细胞因子，其与感染的严重性并不正相关[11]。这与我们的结果是一致的。

TNF-α正常情况下对机体具有一定的保护作用，但当TNF-α分泌浓度增加时，不仅对机体无保护作用，还可诱导其他致炎因子合成与释放，引起炎症反应的进一步发展，因此水平升高可视为炎症活性增加的标志。

病原微生物和体内组织分解产物，可以直接刺激免疫细胞产生IL-23和IL-17，IL-17是由Th17细胞分泌的炎性因子，对中性粒细胞有很强的招募作用，诱导中性粒细胞向组织大量聚集，增强机体的炎性反应，清除病原微生物或者分解异常组织。但是当免疫细胞过度激活后，产生过量的IL-23和IL-17导致机体防御机制过度激活、炎症反应失控，导致局部组织病理性损伤并进一步激活辅助性T细胞[12]。辅助性T细胞与抗原提呈细胞相互作用，释放出更多的细胞因子，如IL-6、IL-8，与IL-17、IL-23有协同作用，进一步加重组织损伤。我们的结果发现，低分子肝素可以有效降低重症肺炎患者体内IL-23和IL-17的水平，从而缩短患者机械通气时间。

低分子肝素组机械通气时间明显减少，考虑原因如下：低分子肝素可以抑制肺部微血栓的形成，改善肺的通气/血流比例，改善肺通气功能[13]；同时低分子肝素可以活化肺泡壁脂蛋白酶的活性，降低痰液的黏性，有利于痰液排出；同时还可以抑制肺内过度炎性反应，这些均有助于改善肺部功能，降低机械通气时间。

我们的研究结果显示，低分子肝素可以通过抑制炎性细胞因子的产生，从而抑制炎性因子所触发的炎性瀑布效应，改善炎性反应对全身各脏器功能损伤，有利于改善重症肺炎患者预后。综上所述，我们推测对重症肺炎患者低分子肝素联合抗感染治疗可以达到更好的临床疗效。