慢阻肺患者血清IL-17 TLR4水平与FEV1%pred mMRC分级及CAT评分的相关性

孙 印， 韦海燕

(河北省承德市中心医院呼吸科， 河北 承德 067000)

慢阻肺(COPD)最核心的发病机制为炎症免疫反应，与遗传、环境及机体自身因素交互作用有关，致残率及致死率不断升高。白细胞介素-17(IL-17)是其家族中最重要的前炎症因子，能够促进多种炎症介质的释放，介导持续炎症及获得性免疫反应。Toll样受体4(TLR4)是一种固有免疫识别受体，与其配体结合后能够释放多种免疫炎症因子，参与天然免疫及炎症反应。IL-17及TLR4均与炎症性疾病、免疫疾病、恶性肿瘤等疾病的发病密切相关。IL-17、TLR4与慢阻肺的发病机制及病情严重程度是否有关，目前尚未完全阐明，本实验将进行相关探讨。

1 资料与方法

1.1一般资料：将2017年10月至2018年10月于承德市中心医院确诊的COPD患者80例纳入慢阻肺组，均符合2017GOLD诊断标准[1]，且为稳定期，吸烟5～35支/d。选择同期于该院行健康体检者160例为对照组，其中80例吸烟(6～34支/d)为C1组，80例非吸烟者为C2组。实验对象排除标准：①呼吸道及肺脏其它疾病；②近3个月应用过全身糖皮质激素及抗生素；③恶性肿瘤；④有肺功能测试的禁忌症。

1.2方 法

1.2.1IL-17、TLR4测定：所有受试者早晨空腹时留取外周静脉血6mL，3000转/分离心15min，将上清血清放置于-80℃恒温器储存，采用ELISA法检测血清IL-17及TLR4浓度，具体方法严格遵照试剂盒检测步骤。

1.2.2肺功能、mMRC分级及CAT评分测定：COPD组于就诊当日、C1组及C2组于体检当日行肺功能检查(德国耶格)，记录FEV1，FEV1/FVC，TLC，FEV1%pred。COPD组就诊当日行mMRC分级问卷及CAT评分测试并记录。

1.3统计学分析：采用SPSS22.0统计学软件来分析和处理相关数据。计量资料(符合正态分布)用均数±标准差表示，三组比较采用单因素方差分析，两两组间比较采用SNK-q检验。两组数据间相关性用Pearson相关分析。P<0.05提示差异有统计学意义。

2 结 果

2.1一般资料：三组在一般资料方面比较，P均>0.05，具有可比性。见表1。

2.2三组血清IL-17、TLR4浓度比较：慢阻肺组血清IL-17、TLR4水平显著高于健康对照C1及C2组，(P<0.05)；C1组血清IL-17显著高于C2组，(P<0.05)；C1组血清TLR4显著低于C2组，(P<0.05)。见表2。

2.3血清IL-17、TLR4水平与FEV1%pred的相关性：慢阻肺组血清IL-17、TLR4水平与FEV1%pred均呈负相关(r=-0.703、r=-0.638，P均<0.05)。C1及C2组血清IL-17、TLR4水平与FEV1%pred均无相关性(P均>0.05)。见表3。

2.4慢阻肺组血清IL-17、TLR4水平与mMRC分级、CAT评分的相关性：慢阻肺组血清IL-17水平与mMRC分级及CAT评分均呈正相关(r=0.371、r=0.679，P均<0.05)。慢阻肺组血清TLR4水平与mMRC分级及CAT评分均呈正相关(r=0.318、r=0.591，P均<0.05)。见表4。

2.5血清IL-17与TLR4浓度的相关性：慢阻肺组血清IL-17与TLR4水平呈正相关(r=0.712，P<0.05)。C1及C2组血清IL-17与TLR4水平均无相关性(P均>0.05)。见表5。

表1 一般资料

表2 三组血清IL-17 TLR4表达水平比较

表3 三组血清IL-17 TLR4浓度与FEV1pred%的相关性

表4 慢阻肺组血清IL-17 TLR4浓度与mMRC分级 CAT评分的相关性

表5 三组血清IL-17与TLR4水平的相关性

3 讨 论

慢阻肺患者存在持续气流受限[2]，与有害气体及颗粒暴露、幼年期呼吸道感染、肺先天发育异常及贫穷等多因素有关，炎症免疫因素仍被认为是慢阻肺的首要发病机制。慢性持续炎症可以导致COPD患者气道、肺部及全身免疫失衡，免疫失调使炎症持久存在并级联放大，两者互相作用，最终导致COPD发生、进展及恶化。慢阻肺的发病率逐年攀升，现有流调显示我国发病率为13.7%(40岁以上)，其所造成的经济负担、社会负担及健康损害不断加大。

IL-17主要由CD4+Th17细胞分泌，通过激活核转录因子κB及促分裂原活化蛋白激酶途径，释放多种炎症免疫因子协同放大炎症效应，并参与多种获得性免疫应答反应，IL-17是治疗许多炎症免疫疾病的新靶点，IL-17A抑制剂(依奇珠单抗)对银屑病及类风湿性关节炎显示出良好的临床疗效，未来有可能用于治疗慢阻肺。本实验显示慢阻肺患者血清IL-17浓度显著高于健康对照C1组和C2组(P<0.05)，而且血清IL-17与FEV1%pred具有负相关性。曹路等[3]研究亦发现，慢阻肺稳定期患者血清IL-17A显著高于健康对照组，而且与肺功能分级呈正相关。IL-17作为一种功能强大的前炎症因子，能促进血管内皮细胞、支气管上皮细胞、成纤维细胞释放多种炎症介质(TNF-α、IL-8、IL-6等)，参与气道慢性持续炎症反应。IL-17使气道上皮细胞粘蛋白基因及蛋白水平表达显著升高，气道上皮粘膜下腺体增生和肥大，杯状细胞数目增加，粘液释放增多，加重气道阻塞及炎症进展。IL-17能募集、活化中性粒细胞到达炎症部位，使中性粒细胞弹性蛋白酶释放增加，损伤气道及肺泡的弹力纤维，导致气道重塑及肺气肿的发生。据此推测，IL-17参与了慢阻肺的炎症免疫发病过程，而且与患者气流受限严重程度相关，IL-17表达水平越高，气道炎症越明显，肺功能越差，病情可能越重。另外，本研究结果显示C1组血清IL-17水平显著高于C2组，(P<0.05)，这说明吸烟可以导致健康人群血清炎症因子IL-17表达水平升高，吸烟者体内可能存在持续慢性炎症反应。

TLR4是一种参与固有免疫应答的病原相关分子模式识别受体[4]，广泛表达于中性粒细胞、单核细胞等炎症免疫细胞。TLR4的主要配体为革兰阴性杆菌菌体成分脂多糖及细胞外基质。TLR4主要通过激活核转录因子κB炎症通路后启动转录调控、炎症反应及免疫调节等作用[5]。TLR4在炎性肠病、心脑血管疾病、自身免疫性疾病中表达水平显著升高，抑制TLR4炎症通路成为治疗这些疾病的新思路。本科研显示慢阻肺患者血清TLR4表达水平高于健康对照C1组和C2组，(P<0.05)。国外研究发现慢阻肺患者外周血中性粒细胞表面TLR4表达水平显著升高[6]，而且与IL-8、IL-6、TNF-α呈正相关。国内研究显示慢阻肺患者肺组织中TLR4mRNA和蛋白表达水平均显著高于肺癌周围正常组织[7]。据此表明，TLR4参与了慢阻肺的发病过程，具体机制为,TLR4与病源相关分子模式和损伤相关分子模式相结合，通过髓样分化因子88依赖途径激活核转录因子炎症通路，促进IL-6、IL-1、IFN-γ、TNF-α等免疫炎症因子的分泌，进而趋化、激活巨噬细胞及中性粒细胞，导致呼吸道、肺泡及肺血管炎症反应，最终导致慢阻肺的发生。本实验还显示慢阻肺患者血清TLR4和IL-17浓度呈显著正相关，这表明COPD患者体内炎症反应可能与固有免疫应答存在相关性，二者相互影响，导致疾病不断进展，但是TLR4和IL-17之间的免疫炎症通路目前尚不明确，需要今后进一步深入研究。另外，本研究结果显示C1组血清TLR4水平显著低于C2组，(P<0.05)，这说明吸烟者固有免疫因子TLR4表达水平下调，先天免疫功能受损。综上所述，TLR4介导的免疫应答和慢性炎症与慢阻肺的发病机制有关。

慢阻肺稳定期病情评估包括肺功能评估、症状评估及未来急性加重风险评估。GOLD指南(2020版)指出肺功能仍是COPD诊断的必备条件，FEV1、FEV1/FVC、TLC均是诊断持续气流受限及慢阻肺的重要指标，FEV1%pred仍是衡量患者肺功能损害的严重程度的金标准。mMRC问卷是慢阻肺患者呼吸困难症状评估及病情综合评估的重要标准，与患者急性加重风险及远期死亡风险呈正相关。CAT评分能系统评价慢阻肺对患者健康情况的损害程度[8]。此试验结果表明慢阻肺患者血清炎症免疫因子IL-17、TLR4水平与mMRC分级、CAT评分呈正相关性(P<0.05)，和FEV1%pred呈负相关性(P<0.05)，这说明血清IL-17、TLR4与慢阻肺患者临床症状严重程度、气流受限严重程度及健康损害情况具有密切相关性。血清IL-17及TLR4水平越高，慢阻肺患者的喘息越明显，气流受限越严重，对健康的损害越大，预后可能更差。

综上所述，IL-17及TLR4在慢阻肺患者血清中表达水平显著增加，而且与病情严重程度相关，抑制IL-17及TLR4炎症免疫传导通路可能为慢阻肺的治疗提供新的思路，但需要未来的研究中进一步探讨。