膿毒癥患者血清炎癥細(xì)胞因子動(dòng)態(tài)變化的研究

吳　媛， 王國恩， 郭　蕾， 黨雙鎖(西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科，陜西 西安　70004； 西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院感染科； 通訊作者，E-mail：dang@6.com)

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膿毒癥患者血清炎癥細(xì)胞因子動(dòng)態(tài)變化的研究

吳媛1， 王國恩1， 郭蕾1， 黨雙鎖2*(1西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科，陜西 西安710004；2西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院感染科；*通訊作者，E-mail：dang212@126.com)

摘要：目的探討膿毒癥患者血清中主要促炎和抗炎細(xì)胞因子的濃度變化與疾病嚴(yán)重程度的關(guān)系。 方法回顧性分析62例膿毒癥患者，按病情分為膿毒癥組(34例) 和嚴(yán)重膿毒癥組(28例)，所有患者均在確診膿毒癥后第1，3，5，7天進(jìn)行過細(xì)胞因子檢測，同時(shí)選取同期進(jìn)行過細(xì)胞因子檢測的未診斷為膿毒癥的住院患者30例作為對照組，用病歷管理系統(tǒng)調(diào)取靜脈血細(xì)胞因子IL-2R，IL-6、IL-8、IL-10濃度，用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法分析各組細(xì)胞因子濃度變化趨勢。結(jié)果嚴(yán)重膿毒癥組患者血清中IL-2R，IL-6，IL-8濃度均較膿毒癥組顯著增高(均P<0.05) ,且均隨時(shí)間推移和病情加重呈現(xiàn)逐漸增高的變化，嚴(yán)重膿毒癥組抗炎因子IL-10較膿毒癥組及對照組顯著增高(均P<0.05)，但膿毒癥組抗炎因子IL-10較對照組未見明顯升高。結(jié)論血清細(xì)胞因子IL-2R，IL-6，IL-8，IL-10濃度升高可作為評(píng)價(jià)膿毒癥患者病情嚴(yán)重的指標(biāo)，IL-10濃度明顯升高提示患者存在嚴(yán)重膿毒癥。

關(guān)鍵詞：膿毒癥；細(xì)胞因子；白介素

膿毒癥是感染誘發(fā)的全身性炎癥反應(yīng)綜合征(systemic inflammatory response syndrome，SIRS)，是嚴(yán)重創(chuàng)(燒)傷、休克、感染、內(nèi)/外科重癥患者常見的并發(fā)癥，進(jìn)一步發(fā)展可導(dǎo)致膿毒性休克、多器官功能障礙綜合征(multiple organ dysfunction syndrome，MODS)，是重癥監(jiān)護(hù)室危重患者最主要死因之一。膿毒癥和MODS病情進(jìn)展迅速、預(yù)后極差，在臨床工作中及時(shí)、準(zhǔn)確判斷病情對于指導(dǎo)治療極為關(guān)鍵。炎癥是嚴(yán)重創(chuàng)傷、燒傷和感染打擊后機(jī)體最基本的反應(yīng)，本質(zhì)上屬免疫反應(yīng)的范疇，因而僅僅依靠SIRS、代償性抗炎反應(yīng)綜合征(CARS)、混合性拮抗反應(yīng)綜合征(MARS)以及MODS來表述機(jī)體的免疫功能狀態(tài)，難以解釋膿毒癥患者的免疫變化規(guī)律。本研究從細(xì)胞因子水平狀態(tài)，闡釋病程中細(xì)胞因子動(dòng)態(tài)變化過程，對其與膿毒癥患者病情變化及預(yù)后的相關(guān)關(guān)系加以討論。

1資料與方法

1.1研究對象

回顧性分析重癥醫(yī)學(xué)科2012-01～2012-12膿毒癥病例，均來自本院重癥醫(yī)學(xué)科的住院患者(包括重癥肺炎、急性壞死性胰腺炎、心肺復(fù)蘇后、多發(fā)性創(chuàng)傷、多臟器功能不全等)。入選標(biāo)準(zhǔn)按照2001年國際膿毒癥定義會(huì)議關(guān)于膿毒癥診斷標(biāo)準(zhǔn)[1]確立。同時(shí)，患者均在確診膿毒癥后，于第1，3，5，7天進(jìn)行血清細(xì)胞因子檢測。共62例，其中男39例，女23例，平均年齡(60±21)歲。按照膿毒癥診斷標(biāo)準(zhǔn)將所有患者按病情分為膿毒癥組(34例)和嚴(yán)重膿毒癥組(28例)。對照組選取同期在重癥醫(yī)學(xué)科進(jìn)行加強(qiáng)監(jiān)護(hù)的普通住院患者30例,男20例,女10例，平均年齡(57±24)歲，近期無感染、無SIRS表現(xiàn)。所有患者均排除有嚴(yán)重原發(fā)心肝腎等器官功能障礙者；排除入院前2周使用糖皮質(zhì)激素或進(jìn)行其他可能影響患者免疫功能的治療的患者。

1.2細(xì)胞因子的檢測

取靜脈血5 ml，低溫3 000 r/min，離心5-10 min，離心半徑15 cm，分離血清，IL-2R，IL-6、IL-8、IL-10含量檢測采用雙抗體夾心酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA),采用相應(yīng)試劑盒,嚴(yán)格按照試劑盒使用說明操作，所有試劑盒均購自美國B.D公司。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2結(jié)果

2.1促炎細(xì)胞因子IL-2R，IL-6、IL-8變化

嚴(yán)重膿毒癥組從確診第1天起IL-2R濃度已明顯高于膿毒癥組和對照組(均P<0.05)，隨著時(shí)間推移有逐漸升高的趨勢。膿毒癥組IL-2R濃度持續(xù)升高，在第7天時(shí)與對照組相比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；膿毒癥組和嚴(yán)重膿毒癥組IL-6濃度從確診第1天開始逐漸升高，各時(shí)間點(diǎn)嚴(yán)重膿毒癥組、膿毒癥組與對照組相比較，均差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，嚴(yán)重膿毒癥組IL-6濃度在確診第1，3天時(shí)與膿毒癥組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；膿毒癥組和嚴(yán)重膿毒癥組IL-8濃度從確診第1天開始逐漸升高，在各時(shí)間點(diǎn)嚴(yán)重膿毒癥組、膿毒癥組與對照組相比較，均差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，嚴(yán)重膿毒癥組與膿毒癥組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，見表1)。

2.2抗炎細(xì)胞因子IL-10的變化

嚴(yán)重膿毒癥組從確診第1天起IL-10濃度明顯升高(P<0.05,見表1)；隨著時(shí)間推移有逐漸升高的趨勢。至確診第3天已明顯高于膿毒癥組和對照組(P均<0.05)。膿毒癥組IL-10濃度有升高趨勢，但與對照組相比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

指標(biāo)組別第1天第3天第5天第7天IL-2R(U/ml)膿毒癥組721±35867±41946±381013±52# 嚴(yán)重膿毒癥組1345±78#*1452±63#*1795±90#*2049±70#* IL-6(pg/ml)膿毒癥組11±2#26±3#58±5#87±3#嚴(yán)重膿毒癥組35±4#*48±2#*79±2#109±4# IL-8(pg/ml)膿毒癥組34±8#45±6#89±4#102±12#嚴(yán)重膿毒癥組234±32#*321±41#*456±56#*637±53#*IL-10(pg/ml)膿毒癥組3.84±0.3 4.46±0.4 5.10±0.3 7.14±0.2 嚴(yán)重膿毒癥組13.10±2.8 19.70±5.1#*37.20±4.8#*62.10±7.1#*

對照組參數(shù)：IL-2R為(695±36)U/ml，IL-6為(3.4±0.1)pg/ml，IL-8為(10.5±2.1)pg/ml，IL-10為(6.5±1.5) pg/ml；與對照組比較，#P<0.05；與膿毒癥組比較，*P<0.05

2.3膿毒癥組和嚴(yán)重膿毒癥組各細(xì)胞因子變化規(guī)律

膿毒癥組與嚴(yán)重膿毒癥組各炎癥因子變化規(guī)律見圖1-4。從確診后第3天開始，嚴(yán)重膿毒癥組促炎因子IL-2R、IL-6、IL-8以及抗炎因子IL-10水平進(jìn)行性升高；而膿毒癥組促炎因子雖有升高，但在各時(shí)間點(diǎn)其水平均低于嚴(yán)重膿毒癥組，且膿毒癥組抗炎因子IL-10水平變化不大。

3討論

目前認(rèn)為，膿毒癥的發(fā)病機(jī)制是一個(gè)極其復(fù)雜的病理生理過程。在膿毒癥的發(fā)生與發(fā)展過程中，機(jī)體的細(xì)胞免疫狀態(tài)并不是一成不變的。在受到嚴(yán)重感染打擊后，機(jī)體可能開始處于促炎因子作用下的免疫激活狀態(tài)，而隨著病情的進(jìn)展，則可能進(jìn)入免疫抑制狀態(tài)[2]，也可能自始至終機(jī)體就處于免疫紊亂狀態(tài)。20世紀(jì)90年代中期美國學(xué)者提出了代償性抗炎反應(yīng)綜合征(CARS)假說,并指出多種細(xì)胞因子參與了CARS的發(fā)生，其中以IL-10等[3,4]最為重要。CARS假說認(rèn)為在臨床上以免疫抑制為主，在早期具有代償意義，可減輕炎癥對機(jī)體造成的損害，晚期常因免疫功能嚴(yán)重抑制而造成無法控制的感染。新近發(fā)現(xiàn)宿主對感染的反應(yīng)往往是SIRS與CARS并存，即經(jīng)典炎癥和抗炎反應(yīng)，與獲得性免疫反應(yīng)基因表達(dá)的改變同時(shí)出現(xiàn)，因此提出MARS的概念。

圖1　膿毒癥組及嚴(yán)重膿毒癥組IL-2R變化趨勢Figure 1　The changing tendency of IL-2R in sepsis group and severe sepsis group

圖2　膿毒癥組及嚴(yán)重膿毒癥組IL-6變化趨勢Figure 2　The changing tendency of IL-6 in sepsis group and severe sepsis group

圖3　膿毒癥組及嚴(yán)重膿毒癥組IL-8變化趨勢Figure 3　The changing tendency of IL-8 in sepsis group and severe sepsis group

圖4　膿毒癥組及嚴(yán)重膿毒癥組IL-10變化趨勢Figure 4　The changing tendency of IL-10 in sepsis group and severe sepsis group

本研究中,嚴(yán)重膿毒癥組及膿毒癥組促炎因子IL-2R,IL-6,IL-8濃度均隨著時(shí)間推移和病情加重而呈現(xiàn)逐漸增高的動(dòng)態(tài)變化，可見在膿毒癥的初始階段，膿毒癥即以大量分泌炎性介質(zhì)為主要特征。嚴(yán)重膿毒癥組患者血清中IL-2R,IL-6,IL-8,IL-10濃度均較膿毒癥組顯著增高(P均<0.01)，表明這些細(xì)胞因子在膿毒癥病情加重過程中具有重要的預(yù)示作用，持續(xù)升高的IL-2R、IL-6、IL-8水平提示患者病情危重，預(yù)后不良[5]。同時(shí)，嚴(yán)重膿毒癥組患者IL-10濃度較膿毒癥組及對照組升高明顯，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。而膿毒癥組IL-10濃度未見明顯升高，與對照組相比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異?？梢妵?yán)重膿毒癥患者從開始即存在SIRS/CARS兩種趨勢，即混合性拮抗反應(yīng)綜合征(MARS)[6-8]。二者的消長決定患者病情演變、發(fā)展及轉(zhuǎn)歸。在二者相互斗爭、相互制約的過程中，如果促炎因子逐漸回落、 抗炎因子逐漸上升，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，疾病緩解或痊愈；如促炎因子持續(xù)升高、 抗炎因子不能對其有效抑制，則會(huì)出現(xiàn)炎癥反應(yīng)的瀑布樣擴(kuò)大，最終導(dǎo)致病情惡化而死亡[9]。嚴(yán)重膿毒癥患者在病程中雖出現(xiàn)了抗炎因子水平逐漸上升，但促炎因子亦持續(xù)升高，兩者未能達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，致使自始至終機(jī)體就處于免疫紊亂狀態(tài)，導(dǎo)致病情惡化。而膿毒癥組IL-10濃度逐漸升高，但與對照組相比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。這說明膿毒癥患者在膿毒癥的初始階段，膿毒癥已大量分泌促炎因子，處于免疫激活狀態(tài)；而隨著病程的延長，機(jī)體亦有抗炎因子分泌，但未導(dǎo)致機(jī)體明顯的免疫抑制，因而預(yù)后較嚴(yán)重膿毒癥組較好。

可見,通過動(dòng)態(tài)觀察患者的促炎因子及抗炎因子的濃度，可用于判斷患者病情嚴(yán)重程度以及病情是否繼續(xù)惡化。同時(shí)，用以判斷患者所處的免疫狀態(tài)，即以SIRS、CARS或是MARS為主的階段，最終指導(dǎo)臨床階段性治療目標(biāo)。因此，在拮抗促炎因子過度分泌的同時(shí)提高機(jī)體免疫功能[10]，改善免疫抑制狀態(tài)，達(dá)到促炎因子與抗炎因子的平衡才是治療膿毒癥的有效方法[11]。由于各種因素的制約，本實(shí)驗(yàn)僅檢測膿毒癥患者確診后前7 d促炎因子與抗炎因子的變化趨勢，因此未能反映患者7 d后二者濃度的消長情況，還需進(jìn)一步深入研究。

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Dynamic changes of serum levels of cytokines in patients with sepsis

WU Yuan1， WANG Guoen1， GUO Lei1， DANG Shuangsuo2*

(1DepartmentofCriticalCareMedicine,SecondAffiliatedHospital,Xi’an710004,China；2DepartmentofInfection,SecondAffiliatedHospital,Xi’anJiaotongUniversity;*Correspondingauthor,E-mail：dang212@126.com)

Abstract：ObjectiveTo explore the relationship between the changes of main pro-inflammatory, anti-inflammatory cytokines and disease severity in the patients with sepsis. MethodsSixty-two patients with sepsis were divided into two groups: sepsis group(n=34) and severe sepsis group(n=28). The serum cytokines were detected at day 1, 3, 5 and 7 after final diagnosis. Thirty patients without sepsis and inflammation at the same period were selected as control group. The concentrations of IL-2R，IL-6, IL-8, IL-10 in venous blood were obtained from medical records. The concentrations of cytokines and the changing tendency were compared between groups.ResultsThe concentrations of IL-2R, IL-6, IL-8 in severe sepsis group were significantly increased in a time-dependent manner compared with sepsis group(P<0.01). The concentration of anti-inflammatory cytokine IL-10 in severe sepsis group significantly increased compared with sepsis group and control group(P<0.05). However, the concentration of anti-inflammatory cytokine IL-10 in the patients with sepsis was not significantly higher than that in controls.ConclusionThe elevated levels of cytokine IL-2R，IL-6, IL-8, IL-10 in serum can be used important indexes for evaluating the severity of patients with sepsis. The significant increase of IL-10 may indicate the severe sepsis in the patients.

Key words:sepsis；cytokines；interleukins

[收稿日期：2015-10-21]

作者簡介：吳媛，女，1981-04生，博士，主治醫(yī)師，E-mail：yiyi7229@163.com.

中圖分類號(hào)：R631

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1007-6611(2016)01-087-04

DOI：10.13753/j.issn.1007-6611.2016.01.021