细菌性肺炎患者外周血Th1/Th2细胞因子水平变化及临床意义

姜 楠， 李钦恒， 杨 东， 臧媛媛

(联勤保障部队第九二二医院， 湖南 衡阳 421000)

细菌性肺炎作为一类最常见的下呼吸道感染性疾病，其多发于儿童、老年人群体中，属于造成65岁以上人群死亡的常见病因[1]。约40%左右的细菌性肺炎患者需进行住院治疗，其中10%～22%的患者可发展为重症肺炎。重症肺炎患者病情进展迅速，病死率曾一度高达60%以上[2,3]。临床需依据患者年龄、病史、感染源、病情严重程度及本地病原菌耐药性等情况，对细菌性肺炎患者予以经验性抗感染治疗措施[4]。此类经验性治疗对轻度肺炎患者治疗效果较为显著，但对于重症肺炎患者，初期抗生素选择不当、治疗措施不全面均可增大患者死亡风险。故如何选择抗生素极为重要，另一方面，快速评估细菌性肺炎严重程度，尤其是对中重度肺炎患者的识别，可使相关患者尽早被收入重症病房，接受全身支持护理、保护性机械通气及更具个体化的抗生素治疗，从而大大提升患者被及时治愈的几率[5]。本研究以细菌性肺炎患者为研究对象，通过对其外周血辅助性T细胞1/辅助性T细胞2(helper t cell 1/helper t cell 2，Th1/Th2)细胞因子水平变化情况的综合分析，探讨中重度细菌性肺炎患者免疫炎症状态，并探讨相关细胞因子对诊断中重度细菌性肺炎的临床意义，现将所得成果报道如下。

1 资料与方法

1.1一般资料：将2018年1月至2021年1月期间于我院就诊的123例细菌性肺炎患者作为研究对象，将其分为中重度组72例和轻度组51例。纳入标准：①所有患者均符合《中国成人社区获得性肺炎诊断和治疗指南》[6]中细菌性肺炎相关诊断标准：起病急，高热，伴寒战，胸痛，脓痰、血痰或褐色痰，外周血白细胞、C反应蛋白明显升高，肺部实变体征或湿性哕音，影像学可见实变呈叶段分布或肺泡浸润；②患者年龄在16岁以上；③于入院后24h内接受本次研究涉及的指标检查。排除标准：①存在免疫缺陷性疾病或恶性肿瘤者；②存在非感染性肺间质疾病者；③存在肺水肿、肺栓塞者；④妊娠期或哺乳期妇女；⑤存在机体其他系统感染性疾病者。本次研究符合《赫尔基辛宣言》原则。

1.2方 法

1.2.1分组方法：采用CURB-65评分系统评估患者病情严重程度[7]，该评分系统共涉及意识障碍、尿素氮、呼吸频率、血压情况及年龄等5项指标，满足1项得1分：①意识障碍；②尿素氮>7mmoL/L；③呼吸频率≥30次/min；④收缩压<90mmHg或舒张压≤60mmHg；⑤年龄≥65岁。总分0～5分，其中0～1分属轻度肺炎，2分为中度肺炎，3分及以上为重症肺炎。根据此标准，本次研究将研究对象将其分为中重度组(CURB-65评分≥2分)72例和轻度组(CURB-65评分0～1分)51例。

1.2.2指标检测方法：于患者入院24h内收集其空腹外周静脉血5mL，用于相关血液学检查。采用酶联免疫吸附试验法(enzyme linked immunosorbent assay，ELISA)对患者干扰素-γ(interferon-γ，IFN-γ)、白细胞介素-4(interleukin 4，IL-4)等细胞因子水平进行测定，试剂盒为上海泽叶生物科技有限公司生产的ZY-E6152H型人IFN-γ ELISA试剂盒以及北京普利莱基因技术有限公司生产的AZ0009型人IL-4 ELISA试剂盒，具体检测步骤如下：于特异性抗体球蛋白孔位内加入缓冲液，将抗体蛋白浓度控制在5μg/mL，在37℃下孵育2h，去除包被液，采用PBS溶液重复洗涤5次，随后加入酶标抗体溶液，于37℃下再孵育2h，再行5次PBS洗涤，随后加入底物溶液持续反应30min，加入终止剂，以酶标比色计测定IFN-γ、IL-4水平。采用美国碧迪有限公司生产的FACSCanto Ⅱ型流式细胞仪测定患者外周血辅助性T细胞1(helper t cell 1，Th1)、辅助性T细胞2(helper t cell 2，Th2)表达情况，具体步骤如下：将所采集的外周静脉血加入肝素抗凝管内，轻微震荡将其全血混匀，随后以加样枪抽取50 μL全血置于试管内，随后加入10 μL荧光单克隆抗体试剂，轻微震荡将其混匀，再于避光环境下温育15min，将1mL溶血剂加于管内，轻微震荡将其混匀，在避光环境下静置10min，随后进行1500r/min下离心，持续5min，离心结束后去除上清，加入1mL PBS溶液混匀，再次行1500r/min下离心，持续5min，结束后去除上清，加PBS溶液300μL，混匀后行流式细胞仪检验，测得Th1、Th2表达情况，计算Th1/Th2值。

2 结 果

2.1两组基线资料比较：两组性别、年龄、吸烟史、合并症等基线资料均无显著差异(P>0.05)，中重度组白细胞计数(white blood cell count，WBC)、降钙素原(procalcitonin，PCT)水平显著高于轻度组(P<0.05)。见表1。

表1 两组基线资料比较

2.2两组Th1/Th2及细胞因子水平比较：中重度组Th1/Th2、IFN-γ水平均显著低于轻度组(P<0.05)，IL-4显著高于轻度组(P<0.05)。见表2。

表2 两组Th1/Th2及细胞因子水平比较

2.3细菌性肺炎患者Th1/Th2、IFN-γ、IL-4水平与CURB-65评分的相关性分析：Spearman相关性分析表明，细菌性肺炎患者CURB-65评分与Th1/Th2、IFN-γ呈负相关(r=-0.624、-0.522，P<0.05)，与IL-4呈正相关(r=0.469，P<0.05)。见表3。

表3 细菌性肺炎患者Th1/Th2 IFN-γ IL-4水平与CURB-65评分的相关性分析

2.4Th1/Th2、IFN-γ、IL-4水平与细菌性肺炎关系的二元logistics回归分析:二元logistics回归分析显示，Th1/Th2、IFN-γ、IL-4与细菌性肺炎严重程度均存在密切联系(P<0.05)，见表4。

表4 Th1/Th2 IFN-γ IL-4水平与细菌性肺炎关系的二元logistics回归分析

2.5Th1/Th2、IFN-γ、IL-4对中重度细菌性肺炎的诊断效能分析：以临床诊断及CURB-65评分≥2为中重度细菌性肺炎诊断金标准，ROC曲线分析显示，Th1/Th2、IFN-γ、IL-4诊断中重度细菌性肺炎的AUC分别为0.904、0.886、0.818，截断值分别为2.42、9.34pg/mL、10.98pg/mL，以二元logistics回归分析模型获得三指标联合诊断预测值，联合诊断的AUC为0.985，具有较高的诊断效能(P<0.05)。见表5、图1。

表5 ROC曲线分析Th1/Th2 IFN-γ IL-4对中重度细菌性肺炎的诊断价值

图1 Th1/Th2、IFN-γ、IL-4诊断中重度细菌性肺炎的ROC曲线

3 讨 论

病毒、细菌、真菌感染均可能引发社区获得性肺炎，在社区获得性肺炎中，病毒检出率较高，但细菌性肺炎仍为临床中最为常见的一类感染性肺炎。随着近年来临床新型耐药菌的快速诞生、多重病原菌感染情况的增多以及人口老龄化进程的推进，细菌性肺炎发病率及死亡率均未得到有效控制。对于重症患者若不及时发现处理，可能发展为脓毒症、急性呼吸窘迫综合征以及多器官功能衰竭，甚至可导致死亡[8,9]，故及时识别此类重症患者极为必要。本次研究中，中重度组Th1/Th2、IFN-γ水平均显著低于轻度组，IL-4显著高于轻度组；细菌性肺炎患者CURB-65评分与Th1/Th2、IFN-γ呈显著负相关，与IL-4呈显著正相关，提示随着肺炎病情加重，Th1/Th2及其细胞因子水平可明显改变，这可能与病情进展情况下免疫功能失衡有关。分析其原因，肺作为人体呼吸器官，与外界环境相通，故更易遭到病原菌侵袭，在发生病原菌感染后，人体免疫系统可与病原菌发生复杂的交互作用。当病原菌进入呼吸道后，首先可于呼吸道表层粘液中附着，随后在纤毛摆动作用下，经吞咽或咳嗽排出。同时，呼吸道上皮细胞可分泌多种酶、抗菌肽来发挥抗菌、防御作用。当上述防御机制均未奏效时，机体固有免疫功能可率先被激活，对抗原物质产生生理性排斥作用。固有免疫的激活主要与肺泡巨噬细胞、肺泡上皮细胞及树突状细胞等免疫细胞的模式识别受体与病原菌相关分子模式的识别、吞噬有关，即通过该识别受体内部信号转导作用促进趋化因子、细胞因子分泌，使肺组织局部免疫细胞充分浸润。此外，辅佐细胞可将抗原信息提呈至淋巴结，使淋巴细胞激活，从而启动特异性免疫，活化淋巴细胞集中至感染区域，从而发挥免疫作用[10]。T淋巴细胞亚群作为可反映人体免疫功能状态的一组临床指标，其中CD4+细胞在抗原刺激下可分化为Th1、Th2效应细胞，前者可分泌IFN-γ进而促进细胞毒性T细胞、巨噬细胞活化从而发挥细胞免疫效应，后者则可分泌IL-4[11]，促进B细胞活化，发挥介导体液免疫的效果。

本次研究中，ROC曲线分析显示，Th1/Th2、IFN-γ、IL-4诊断中重度细菌性肺炎的AUC分别为0.904、0.886、0.818，截断值分别为2.42、9.34pg/mL、10.98pg/mL，三指标联合诊断AUC为0.985，具有较高的诊断效能，提示上述指标对于病情评估及治疗具有参考价值。分析其原因，在中重度肺炎患者机体中，CD4+T细胞因抗原刺激发生极化反应，所产生的Th1效应细胞被Th2效应细胞过度抑制，打破了机体免疫平衡，其中Th1效应细胞分泌的IFN-γ作为一类前炎症细胞因子，可参与机体免疫调节，增强抗感染能力。而在中重度肺炎患者体内，Th2效应细胞所产生的促炎细胞因子更占优势。当机体发生病原菌入侵等抗原刺激现象时，IL-4可经活化T细胞分泌产生，IL-4产生后可对B细胞产生诱导作用，促进其表达免疫球蛋白E(immunoglobulin E，IgE)低亲和力受体，在炎症反应或过敏反应中促进B细胞活化，从而发挥介导体液免疫的作用。IL-4存在促使抗体类别转化的作用，可促进免疫球蛋白G(immunoglobulin G，IgG)转型为IgE，同时可干预Th1、Th2分化趋势，通过活化Th2效应细胞来抑制Th1细胞亚群，从而降低IFN-γ分泌量。相关研究指出，在支原体感染引起的肺炎患儿中，IL-4的血清表达水平明显升高，可用于反映患儿预后状态[12]。细菌性肺炎患者病情加重时，T细胞亚群功能紊乱状况将进一步加剧，此时CD4+细胞免疫功能受到明显抑制，在CD4+细胞分化Th1、Th2效应细胞时，IL-4可协同白细胞介素-12(interleukin 12，IL-12)抑制Th1细胞活化，并促进现有Th1细胞向Th2细胞转化，加剧免疫功能失衡现象，此时Th2细胞大量活化，可增大IL-4分泌量，进一步放大炎症反应，加重患者肺炎病情，故上述指标水平在细菌性肺炎病情评估及治疗中具有参考意义。

综上所述，随着细菌性肺炎患者病情加重，外周血Th1/Th2细胞因子水平可发生显著变化，临床可通过此类指标及Th1/Th2平衡状态来识别中重度细菌性肺炎，指导临床治疗。