COPD患者急性發(fā)作期血清TNF-α和IL-8水平檢測(cè)及臨床意義

葉先智

(武漢市第三醫(yī)院關(guān)山光谷院區(qū),湖北武漢 430074）

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD）是一種慢性氣道炎癥疾病,患者氣流受限不完全可逆,呈進(jìn)行性發(fā)展,近年來(lái)其發(fā)病率、病死率呈上升趨勢(shì),世界銀行/世界衛(wèi)生組織公布,至2020年COPD將位居世界疾病經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)的第5位[1],其發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,多數(shù)研究普遍認(rèn)為針對(duì)氧化應(yīng)激所激發(fā)的細(xì)胞因子在COPD的發(fā)病機(jī)制中起著重要作用[2]。近年來(lái)隨著分子生物學(xué)的發(fā)展,TNF-α和IL-8對(duì)COPD的發(fā)生和發(fā)展的作用影響日益受到關(guān)注。本研究通過(guò)測(cè)定COPD患者急性發(fā)作期血清TNF-α、IL-8表達(dá)水平及其肺功能指標(biāo)FEV1%,旨在探討其與COPD發(fā)病及發(fā)展過(guò)程的關(guān)系,以便為臨床治療COPD提供有效治療手段。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選擇2009年2月至2011年2月本院收治住院的COPD急性發(fā)作期患者85例,均符合《慢性阻塞性肺病診治指南》診斷標(biāo)準(zhǔn)[1]。其中男45例,女40例,平均年齡(65.5±8.9）歲。選擇年齡、性別匹配的45例本院健康體檢者為對(duì)照組,經(jīng)體格檢查排除其他感染性疾病、外傷、腫瘤及自身免疫性疾病,其中男24例,女21例,平均年齡(63.7±9.1）歲。2組年齡及性別比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05）,具有可比性。

1.2 方法

1.2.1 標(biāo)本采集 對(duì)于COPD患者治療前采集空腹靜脈血3 ml,治療10-14天病情明顯緩解后再采集靜脈血3 ml,對(duì)照組采集空腹靜脈血3 ml,室溫靜置30 min,3 000 r/min離心10 min分離血清,于-20℃冰箱封存,在一周內(nèi)完成檢測(cè)。采用ELISA雙抗體夾心法(試劑購(gòu)自晶美生物工程有限公司）測(cè)定血清TNF-α水平和IL-8,具體操作方法按試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。

1.2.2 肺功能測(cè)定 實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組測(cè)定肺功能第1秒用力呼氣容積占預(yù)計(jì)值的百分比(FEV l%預(yù)計(jì)值）。肺功能用日本捷斯特公司生產(chǎn)的H1801肺功能儀測(cè)定。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理所有數(shù)據(jù)采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理,計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(ˉx±s）表示,用配對(duì)t檢驗(yàn)作COPD組治療前后比較,COPD組治療后與對(duì)照組比較用t'檢驗(yàn),兩個(gè)變量的相關(guān)性分析采用直線相關(guān)分析。

2 結(jié)果

2.1 COPD患者治療前后、對(duì)照組血清IL-8、TNF-α水平比較COPD組治療前血清中TNF-α和IL-8水平顯著高于治療后,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05）,COPD組治療后血清中TNF-α和IL-8水平顯著高于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05）,見(jiàn)表1。

表1 COPD患者治療前后、對(duì)照組血清 TNF-α、IL-8水平及FEV1%預(yù)計(jì)值比較(±s）

表1 COPD患者治療前后、對(duì)照組血清 TNF-α、IL-8水平及FEV1%預(yù)計(jì)值比較(±s）

注:*與治療后比較P＜0.05,**與對(duì)照組比較P＜0.05.

組別 例數(shù) TNF-α(pg/ml） IL-8(pg/ml） FEV1%COPD組治療前 85 1811.21±390.4*751.45±189.8*35.81±15.21 COPD組治療后 85 522.03±123.6**283.14±100.2**75.41±11.26對(duì)照組 45 29.67±16.1 31.89±18.8 85.33±12.46

2.2 FEV1%預(yù)計(jì)值與TNF-α、IL-8水平的相關(guān)系數(shù)COPD組治療前FEV1%預(yù)計(jì)值與其血清中TNF-α、IL-8水平呈直線負(fù)相關(guān)(r=-0.79,-0.61,P＜0.05）,見(jiàn)表 2。

表2 FEV1%預(yù)計(jì)值與TNF-α、IL-8水平的相關(guān)系數(shù)

3 討論

近年來(lái),隨著人口老化、吸煙人群增多、空氣污染加重,COPD的發(fā)病率在逐年增長(zhǎng),其死亡率高,給家庭和社會(huì)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)沉重,已成為一個(gè)重要的公共衛(wèi)生問(wèn)題[3]。COPD主要以氣道、肺實(shí)質(zhì)肺血管的慢性炎癥為病理特征,表現(xiàn)為慢性咳嗽、咳痰、呼吸困難及肺功能受損。近年研究發(fā)現(xiàn)多種細(xì)胞因子和炎癥細(xì)胞與該病發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。呼吸道感染常誘發(fā)COPD急性發(fā)作,而急性感染的特征是炎性因子的表達(dá),如TNFα、IL-8的表達(dá)[4]。

本研究結(jié)果顯示,COPD急性發(fā)作期患者治療前血清 TNFα、IL-8水平顯著高于治療后(P＜0.05）,經(jīng)抗炎等治療后,氣道炎癥得到控制,血清TNFα、IL-8水平較治療前明顯降低,提示TNFα、IL-8直接參與COPD的氣道炎癥反應(yīng)過(guò)程,故測(cè)定血清TNFα、IL-8水平可間接反映COPD病情的嚴(yán)重程度,可作為監(jiān)測(cè)病情、觀察療效、判斷預(yù)后的重要指標(biāo)。本研究還顯示,治療后血清TNFα、IL-8水平較對(duì)照組高且有顯著性差異,這是因?yàn)镃OPD穩(wěn)定期仍有25%的細(xì)菌感染率[5],這些細(xì)菌或其內(nèi)毒素即為TNFα、IL-8分泌的誘生劑。

感染等多種因素可刺激單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞激活分泌TNF-α,其能誘導(dǎo)肺內(nèi)皮細(xì)胞活化、白細(xì)胞遷移、粒細(xì)胞脫顆粒和毛細(xì)血管滲漏,是一種具有多種免疫功能的調(diào)節(jié)因子,并且能在短時(shí)間水平急劇升高迅速引起肺組織損傷及全身炎癥反應(yīng)綜合征[6]。本研究還分析了COPD患者血清TNF-α水平與肺功能的關(guān)系,結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著血清中的TNF-α水平逐漸升高,肺功能指標(biāo)FEV1%降低,兩者之間存在著負(fù)相關(guān)(r=-0.79,P＜0.05）。提示 TNF-α水平在COPD患者的肺功能惡化過(guò)程中起著非常重要的作用,它不僅與COPD的發(fā)病過(guò)程有關(guān),并對(duì)肺功能產(chǎn)生重要影響。這與Mehmrt K的研究[7]認(rèn)為TNF-α是影響COPD患者肺功能的關(guān)鍵因子的結(jié)論相符。推測(cè)TNFα影響COPD患者肺功能的機(jī)理是:TNF-α作為感染炎癥及免疫應(yīng)答體系中的重要介質(zhì),可促進(jìn)炎癥細(xì)胞黏附、游走和浸潤(rùn),并釋放大量活性氧自由基、蛋白水解酶、脂類介質(zhì)及細(xì)胞因子[8];也可以直接作用于血管內(nèi)皮細(xì)胞,影響其通透性,導(dǎo)致毛細(xì)血管滲漏,這些共同作用引起嚴(yán)重肺損傷[9]。同時(shí),TNFα能進(jìn)一步誘導(dǎo)黏附因子(ICAM-1、IL-6、IL-2、IL-8）等的合成與釋放,促進(jìn)炎癥反應(yīng)、血管生成和組織纖維增生,造成氣道重塑狹窄以加強(qiáng)肺損傷作用,導(dǎo)致肺功能降低[10]。

IL-8是一種多細(xì)胞源性的細(xì)胞因子,它的主要生物學(xué)功能就是趨化炎性細(xì)胞尤其是中性粒細(xì)胞到達(dá)炎癥部位,誘導(dǎo)中性粒細(xì)胞激活。在COPD發(fā)病過(guò)程中,IL-8在中性粒細(xì)胞所致炎癥中起了相當(dāng)重要的作用,IL-8水平與氣流阻塞程度、氣道的炎癥相匹配[11],雖然IL-8對(duì)中性粒細(xì)胞的趨化和誘導(dǎo)脫顆粒作用有助于殺傷病原微生物及控制感染,但I(xiàn)L-8持續(xù)高表達(dá)則可誘導(dǎo)大量氧自由基、組胺、花生四烯酸等系列炎癥介質(zhì)釋放,加重氣道炎癥[12]。本研究中COPD患者急性發(fā)作期治療前血清IL-8水平顯著高于治療后(P＜0.05）,與上述說(shuō)法一致。本研究還表明血清IL-8水平與肺功能參數(shù)FEV1%呈負(fù)相關(guān)(r=-0.61,P＜0.05）,為進(jìn)一步說(shuō)明其參與COPD發(fā)生發(fā)展過(guò)程,其水平升高與COPD急性發(fā)作及肺功能密切相關(guān)這一結(jié)論提供理論依據(jù)。

綜上所述,IL-8、TNF-α都參與了COPD急性發(fā)作的病理過(guò)程,與氣道、肺部炎癥密切相關(guān),三者均可作為COPD急性加重的重要指標(biāo)。

[1]中華醫(yī)學(xué)會(huì)呼吸病學(xué)分會(huì)慢性阻塞性肺疾病學(xué)組.慢性阻塞性肺疾病診治指南(2007年修訂版）.中華結(jié)核和呼吸雜志.2007,30(1）;8-17.

[2]楊永紅,王導(dǎo)新.慢性阻塞性肺病患者血清TNF-α水平與肺功能的關(guān)系探討[J].細(xì)胞與分子免疫學(xué)雜志,2010,26(9）:887.

[3]張惠蘭,張珍祥,徐永鍵,等.慢性阻塞性肺疾病的十年回顧[J].中國(guó)呼吸與危重監(jiān)護(hù)雜志,2002,3:134.

[4]Morrison DF,Foss DL,Murtaugh MP.Interleukin-10 gene therapy mediated amelioration of bacterial pneumonia[J].Infection Immunity,2000,68(8）:4752.

[5]趙芝煥,余麗麗,陳菊春,等.慢性阻塞性肺疾病急性發(fā)作期患者血清白介素-8及腫瘤壞死因子-α的檢測(cè)意義[J].云南醫(yī)藥,2001,22(5）:394.

[6]顏碧清,樓天正,徐俊龍,等.COPD患者急性發(fā)作期血清TNFα、IL-6、IL-8變化及意義[J].浙江中西醫(yī)結(jié)合雜志,2004,14(6）:343.

[7]Mehmet K,Michiel V,Pennings HJ,et al.tumor necrosis Factor-α+489G/A gene polymorphism is associated with chronic obstructive pulmonary[J].2002,3:1.

[8]Wood LG,Gibsion PG,Garg ML.biomarkers of lipid peroxidation,airway inflammation and asthma[J].Eur Respir J,2003,21:177.

[9]Beeh KM,Kommann O,BuhlR,et al.Neutrophil chemotactic activity of sputum from patients with COPD:role of interleukin8 and leukotriene B[J].chest,2003,123;1240.

[10]Churg A,Dai J,Tai H,et al.Tumor necrosis Factor-alpha was central to acute cigarette smoke-induced inflammation and connective tissue break down[J].Am J Respia Crit Cwere Med,2002,166:849.

[11]蔡志明.慢性阻塞性肺部疾病-機(jī)制的新發(fā)展[J].中華內(nèi)科雜志,2000,39(3）:204.

[12]李明華,殷凱生,等.哮喘病學(xué)[M].北京;人民衛(wèi)生出版社,2000,32-42.