血清IL-1β、IL-4 水平与慢阻肺急性加重期患者无创机械通气治疗效果的关系

王峥华

（郑州市惠济区人民医院普内科，河南 郑州 450000）

无创机械通气（Non-invasive mechanical ventilation，NIV）是治疗慢性阻塞性肺疾病急性加重期（Acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease，AECOPD）较为常用通气支持手段，可有效改善患者通气功能，但该种方式难以去除病因，加之易受操作技术、患者基础疾病等因素影响，可能导致治疗失败，加重患者病情[1]。因此，寻求可评估、预测AECOPD 患者NIV 治疗效果的指标具有必要性。多种细胞因子、炎症介质介导的气道及肺部炎症反应是AECOPD 发病发展的重要机制。白细胞介素（Interleukin，IL）-1β、IL-4 是重要炎症因子，参与气道炎症反应过程与机体免疫反应[2]。本研究旨在分析血清IL-1β、IL-4 水平与AECOPD 患者NIV治疗效果的相关性，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 研究对象：本研究经郑州市惠济区人民医院医学伦理委员会审核审批，选取2018年11月至2020年11月医院普内科收治的100例AECOPD 患者为研究对象，患者家属签署知情同意书。纳入标准：①AECOPD 符合《慢性阻塞性肺疾病急性加重（AECOPD）诊治中国专家共识（2017年更新版）》[3]中相关诊断标准，且经体征、X 胸片、实验室检查等确诊；②年龄≥18岁；③均参照上述指南在本院接受规范化治疗及NIV 治疗。排除标准：①NIV 禁忌症的患者；②合并其他呼吸道疾病（如支气管哮喘、肺间质纤维化等）的患者；③合并静脉血栓的患者；④近期存在全身性感染的患者；⑤合并肺部恶性肿瘤患者；⑥合并肺部畸形患者。100例AECOPD 患者中，男55例，女45例；年龄42～71岁，平均（57.38±2.39）岁；COPD 病程1.0～5.0年，平均（3.97±0.28）年。

1.2 方法

1.2.1 治疗效果评估及分组方法：入院后，根据患者实际情况进行对症支持治疗（如平喘、氧疗、抗凝、抗感染等），同时进行NIV 治疗；通气治疗3d 参照《内科学（第9 版）》[4]中相关标准评估通气治疗效果：若患者意识清晰、呼吸困难消失，心率为60～100次/min，pH 为7.35～7.45，动脉血二氧化碳分压为35～45mmHg，动脉血氧分压＞60mmHg 则为有效，纳入有效组；若经规范治疗后，均未满足以上标准或改有创机械通气或病死则为无效，纳入无效组。

1.2.2 血清IL-1β、IL-4 水平检测方法：治疗前，取患者空腹外周肘静脉血3mL，以3500r/min 速率离心15min，取血清，采用酶联免疫吸附法检测血清IL-1β、IL-4 水平。

1.3 统计学方法：运用SPSS23.0 软件进行数据处理，计量资料均经Shapiro-Wilk 正态性检验，符合正态分布的计量资料采用（±s）表示，组间比较用独立样本t检验，计数资料用百分比和例数表示，组间比较采用χ2检验；经Logistic 回归分析检验血清IL-1β、IL-4 水平与AECOPD 患者NIV 治疗效果的相关性，P＜0.05 为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 治疗效果：100例AECOPD 患者NIV 治疗后经评估，有效76例，占76.00%，无效24例，占24.00%。

2.2 无效组、有效组患者治疗前血清IL-1β、IL-4水平及基线资料对比：无效组治疗前血清IL-1β、IL-4 均高于有效组，差异有统计学意义（P＜0.05），两组其他基线资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05），详见表1。

表1 无效组、有效组患者治疗前血清IL-1β、IL-4 水平及基线资料对比 （±s）

表1 无效组、有效组患者治疗前血清IL-1β、IL-4 水平及基线资料对比 （±s）

指标 无效组（n=24） 有效组（n=76）性别[n（%）例] 男 14（58.33） 41（53.95）统计值χ2=0.142 P 0.707 10（41.67） 35（46.05）年龄（images/BZ_22_1917_781_1939_825.png±s，岁）女57.43±2.41 57.36±2.36 t=0.126 0.900 COPD 病程（images/BZ_22_1917_781_1939_825.png±s，年）4.03±0.32 3.95±0.26 t=1.241 0.218治疗前血清IL-1β（images/BZ_22_1917_781_1939_825.png±s，μg/L）37.36±3.11 32.56±3.02 t=6.741 ＜0.001治疗前血清IL-4（images/BZ_22_1917_781_1939_825.png±s，pg/mL）80.25±4.63 73.07±3.97 t=7.417 ＜0.001

2.3 治疗前血清IL-1β、IL-4 水平与AECOPD 患者NIV 治疗效果关系的Logistic 回归分析结果：治疗前血清IL-1β、IL-4 过表达与AECOPD 患者NIV治疗效果相关，可能作为AECOPD 患者NIV 治疗无效的风险因子（OR＞1，P＜0.05），详见表2。

表2 治疗前血清IL-1β、IL-4 水平与AECOPD 患者NIV治疗效果关系的Logistic 回归分析结果

3 讨论

NIV 通过提高潮气量、减少呼吸频率来改善AECOPD 患者肺通气功能，可减轻AECOP 患者呼吸困难症状。但蒲晓伟等[5]研究发现，因受通气量及压力等因素影响，NIV 治疗AECOPD 无效风险仍处于较高水平。本研究中，100例AECOPD 患者NIV治疗无效率为24.00%。可见早期评估、预测AECOPD 患者NIV 治疗无效风险具有必要性。

AECOPD 发病机制较为复杂，与气道、肺实质和肺血管炎症密切相关，且临床研究表明，AECOPD 患者炎症反应程度与体内细胞因子的调控失衡密切相关[6]。血清IL-1β 可激活巨噬细胞释放大量炎症介质，引起肺部炎症，加重肺损伤，同时可调控细胞因子（如IL-2、干扰素γ 等）含量，参与AECOPD 发生发展。IL-4 通过促进内皮细胞内皮黏附分子的表达，增强内皮细胞与炎性细胞结合，加重炎症细胞对局部组织的浸润程度，削弱机体免疫防御作用，进而加重气道炎症反应。由此推测，血清IL-1β、IL-4 水平可能与AECOPD 患者NIV 治疗效果有关。

本研究结果显示，无效组治疗前血清IL-1β、IL-4 均高于有效组，进一步经Logistic 回归分析发现，治疗前血清IL-1β、IL-4 过表达可导致AECOPD患者NIV 治疗无效风险增加，证实血清IL-1β、IL-4 过表达与AECOPD 患者NIV 治疗效果密切相关。分析原因可能是血清IL-1β、IL-4 过表达均可诱导炎症介质释放，激活机体炎症反应，促使气道、肺部炎症损伤加重，肺功能下降，引起肺部通气障碍，进而增加AECOPD 患者NIV 治疗失败风险。其中IL-1β 可诱导巨噬细胞产生基质金属蛋白酶-9，降解肺实质中细胞外基质成分，引起肺泡隔弹性纤维的破裂，致气道重塑及气道纤维化，诱发肺气肿，加重AECOPD 患者病情，导致临床治疗无效[7]。IL-4 主要由2 型辅助性T 细胞（T helper 2type cell，Th2）分泌，可促进Th2 细胞扩增，进而引起炎症与慢性组织损伤，导致气道、肺部炎症进行性加重，肺部通气障碍，影响AECOPD 患者临床治疗效果[8]。但本研究也有局限，如未观察NIV 治疗对AECOPD 患者血清IL-1β、IL-4 水平影响，关于二者因果关系还需今后进一步研究证实。

综上所述，血清IL-1β、IL-4 过表达与AECOPD 患者NIV 治疗效果密切相关，二者过表达提示患者NIV 治疗无效风险较高，未来临床可考虑早期监测血清IL-1β、IL-4 水平，可能对评估NIV 治疗效果具有积极的意义。