血清趋化因子受体4与粒细胞集落刺激因子在急性肺损伤患者中变化及对预后的影响

李世元，罗园，岳红云，韩京旭，王越

急性肺损伤(acute lung injury，ALI)是在肺脏受到重创、感染时常见的损伤类型，主要由各种因素引起的弥漫性肺间质及肺泡水肿导致，严重时可发生急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)，病死率较高[1-2]。ALI的发病率与其危险因素作用时间密切相关，危险因素持续时间越久，ALI发病率越高[3]。因此，对ALI患者早期诊断并及时进行有效治疗是改善预后、降低病死率的重点。趋化因子受体4(chemokine receptor 4，CXCR4)是一种G蛋白偶联受体，主要通过G蛋白转导信号，其在介导免疫及炎性反应中发挥着重要的作用[4]。粒细胞集落刺激因子(granulocyte colony stimulating factor，G-CSF)是由活化单核细胞和巨噬细胞产生的一种糖蛋白，主要作用于中性粒细胞系造血细胞的增殖分化和活化，当机体受到感染损伤时，G-CSF水平会发生相应的变化[5]。目前临床上仍缺乏准确评估ALI预后的标准，现观察血清CXCR4、G-CSF水平在ALI患者中的变化，并分析二者对ALI预后的影响，报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取2018年1月—2020年6月石家庄市人民医院呼吸科收治的ALI患者92例纳入ALI组，其中男63例，女29例；年龄(59.5±7.98)岁；另选取同期医院体检健康者90例纳入健康对照组，其中男48例，女42例，年龄(59.06±7.64)岁。2组受试者性别、年龄比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。以ALI患者入院3个月后预后转归情况，将生存和死亡患者分别纳入生存亚组、死亡亚组。死亡亚组严重脓毒症占比、急性生理学与慢性健康状况评分(APACHEⅡ评分)[6]均高于生存亚组(P<0.05)；2亚组性别、年龄、饮酒史、原发性肺炎、胰腺炎、大量输血占比、査尔森合并症指数(CCI)[7]、机械通气时间、肺外衰竭脏器数、氧合指数、血肌酐比较，差异均无统计学意义(P>0.05)，见表1。本研究获得医院伦理委员会批准，全部受试者及家属均知情同意并签署知情同意书。

表1 ALI患者不同亚组临床资料比较 [例

1.2 病例选择标准 (1)纳入标准：①符合ALI诊断标准[8]，且为初次就诊；②年龄18～70岁；③机械通气治疗时间≥2 d。(2)排除标准：①合并急性左心衰竭、心源性肺水肿者；②合并恶性肿瘤或心、肝、肾功能严重不足者；③有肺损伤史或肺部手术史；④凝血功能障碍或血流动力极度不稳定者。

1.3 血清CXCR4、G-CSF水平检测 入组后采集ALI患者和健康者清晨空腹外周肘静脉血5 ml，离心取血清并置于-80 ℃冰箱保存备用。采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清CXCR4、G-CSF水平(试剂盒购自上海雅心生物技术有限公司)，并严格依照试剂盒说明书进行操作。

2 结 果

2.1 2组血清CXCR4、G-CSF水平比较 与健康对照组比较，ALI组血清CXCR4、G-CSF水平均显著升高(P<0.01)，见表2。

表2 健康对照组及ALI组血清CXCR4、G-CSF水平比较

2.2 ALI患者2亚组间血清CXCR4、G-CSF水平比较 与生存亚组比较，死亡亚组血清CXCR4、G-CSF水平显著升高(P<0.01)，见表3。

表3 生存亚组及死亡亚组患者血清CXCR4、G-CSF水平比较

2.3 Logistic回归分析影响ALI预后的相关因素 将血清CXCR4(连续变量)、血清G-CSF(连续变量)、APACHEⅡ评分(连续变量)、病因(严重脓毒症)(否=0，是=1)设为自变量，是否死亡设为因变量(未发生=0，发生=1)，对相关因素赋值进行Logistic回归分析。结果显示，血清CXCR4、G-CSF水平高、APACHEⅡ评分高、病因为严重脓毒症是影响ALI预后的危险因素(P<0.05)，见表4。

表4 Logistic回归分析影响ALI预后的相关因素

2.4 血清CXCR4、G-CSF表达水平对ALI预后的预测价值 ROC分析结果显示，血清CXCR4联合G-CSF对ALI预后的AUC为0.861，均高于血清CXCR4(0.802)、G-CSF(0.779)单独预测效果(Z/P=3.879/0.001、3.962/0.001)，见表5、图1。

表5 血清CXCR4、G-CSF水平对ALI预后预测的ROC分析

图1 血清CXCR4、G-CSF水平对ALI预后预测的ROC曲线图

3 讨 论

ALI是严重感染、中毒、创伤等非心源性肺内外致病因素使肺泡上皮细胞和毛细血管内皮细胞受损，继而产生弥漫性肺损伤，导致急性低氧性呼吸功能不全，临床上主要表现为进行性低氧血症和呼吸窘迫[9-10]。有研究显示[11]，严重感染时ALI发病率约为50%，大量输血时约为40%，且随着危险因素数量增加、持续时间延长，ALI发病率逐渐升高，当危险因素作用时间超过72 h时，发病率超过90%。ALI病死率高达32%～50%，严重威胁人类生命健康[12]。因此寻找准确度高、便捷的标志物对改善ALI预后、降低ARDS发病率及病死率具有重要意义。

目前多数学者认为，ALI的主要发病机制是失控性炎性反应[13]。趋化因子受体属于CXC趋化因子受体亚家族，其与趋化因子相互作用可控制炎性细胞在循环系统、组织器官间迁移，使炎性细胞在感染部位发挥作用[14]。陈景燕等[15]通过检测脓毒症患者血浆CXCR4水平发现，当机体发生感染时，CXCR4可激活中性粒细胞、淋巴细胞、单核细胞等炎性细胞，并调控炎性介质的分泌，因此，CXCR4在机体免疫反应、炎性反应过程中发挥着关键作用。G-CSF是由血管内皮细胞、单核细胞和成纤维细胞合成的糖蛋白，主要作用于中性粒细胞系造血细胞的增殖、分化和活化[16]。孙金平等[17]研究表明，血清G-CSF水平升高与免疫功能紊乱、感染程度加重有关，因此，G-CSF常作为诊断细菌感染程度的指标。本结果显示，ALI患者血清CXCR4、G-CSF水平明显高于健康者，死亡亚组血清CXCR4、G-CSF水平明显高于生存亚组，说明血清CXCR4、G-CSF在ALI患者中呈现异常高表达，这可能与CXCR4激活炎性细胞并使其分泌的相关炎性介质表达上调有关。

在本研究中，死亡亚组APACHEⅡ评分及病因为严重脓毒症占比均高于生存亚组。临床上将ALI的发病原因分为肺内源性和肺外源性，肺内源性所致ALI以肺泡损伤为主，肺外源性病因则以肺间质水肿为主，其中肺内源性造成的ALI使患者肺组织弹性阻力更大，生存率更低[18]。Swaroopa等[6]研究发现，在ALI/ARDS患者中，死亡者APACHEⅡ评分较生存者更高，且APACHEⅡ评分与患者血清白介素-8水平呈正相关。侯磊等[19]研究发现，APACHEⅡ评分、机械通气治疗时间、氧合指数、肺内源性病因及发生脓毒血症均可影响ALI/ARDS患者的生存率。可见APACHEⅡ评分、并发脓毒症会在一定程度上影响患者生存情况，进一步Logistic回归分析显示，血清CXCR4、G-CSF水平升高、APACHEⅡ评分高及病因为严重脓毒症是影响ALI预后的危险因素，表明除APACHEⅡ评分、严重脓毒症等常规影响因素外，血清CXCR4、G-CSF水平亦是影响ALI预后的相关因素。此外ROC分析显示，血清CXCR4/G-CSF对ALI预后的敏感度、特异度、准确度、AUC分别为0.835/0.808、0.743/0.766、0.798/0.807、0.802/0.779，二者联合对ALI预后的敏感度、特异度、准确度、AUC分别为0.915、0.701、0.874、0.861，相较于血清CXCR4、G-CSF单独检测效果更好，再次表明二者与患者预后相关，对预测ALI患者预后情况有较高临床价值，相信随着研究的不断深入，血清CXCR4、G-CSF有望作为评估ALI患者预后的生物学检测指标，为疾病的诊断、治疗发挥相应作用。

综上所述，ALI患者血清CXCR4、G-CSF呈高表达，且血清CXCR4、G-CSF水平与ALI预后有关，二者联合检测对ALI预后的预测价值较高，可为临床提供参考。

利益冲突：所有作者声明无利益冲突

作者贡献声明

李世元：提出研究方向、研究思路，研究选题，撰写论文，修改论文、论文终审 ；罗园：设计研究方案、研究流程；岳红云：实施研究过程，数据收集，分析整理；韩京旭、王越：文献调研与整理