血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)和IL-6在膿毒癥腎損傷患兒中的表達(dá)及其與免疫指標(biāo)的相關(guān)性①

蘇 秦 高 進(jìn) 付俊鮮 李 鵬

(內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院兒童重癥監(jiān)護(hù)室,呼和浩特 010050)

膿毒癥是因感染導(dǎo)致的全身性炎癥反應(yīng)，在兒科臨床中發(fā)病率較高，可繼發(fā)心、肝、腎多種器官病變[1]。臨床常分為單純膿毒癥、嚴(yán)重膿毒癥及膿毒癥休克[2]。單純膿毒指僅存在膿毒癥，不合并其他病變。嚴(yán)重膿毒癥是膿毒癥伴其他器官功能障礙，重癥膿毒癥患者中約2/3會(huì)繼發(fā)腎損傷，膿毒癥休克屬于嚴(yán)重膿毒癥的一種[3]。膿毒癥發(fā)病原因涉及全身炎癥反應(yīng)、免疫功能障礙、凝血機(jī)制異常及病原微生物感染[4]。免疫功能低下是感染因素侵入機(jī)體引起炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致膿毒癥發(fā)生的主要原因[5]。炎癥反應(yīng)時(shí)炎癥細(xì)胞釋放的炎癥因子可損傷腎組織細(xì)胞及腎血管內(nèi)皮，導(dǎo)致腎血流動(dòng)力學(xué)及凝血功能異常[6]。有研究顯示，IL-6在膿毒癥伴腎損傷患者血清中異常升高[7]。因此，本研究通過檢測膿毒癥伴腎損傷患兒血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)、IL-6及免疫功能指標(biāo)，探討血流動(dòng)力學(xué)及炎癥反應(yīng)與患兒免疫功能關(guān)系。

1 資料與方法

1.1資料

1.1.1一般資料 選取2016年3月～2018年4月我院收治膿毒癥患兒75例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①年齡4～12歲；②感染癥狀；③符合小兒膿毒癥診斷標(biāo)準(zhǔn)：體溫>38.3℃或<36℃，意識障礙，呼吸頻率>30次/min，白細(xì)胞>12×109L-1或<4×109L-1，收縮壓<90 mmHg，平均動(dòng)脈壓<70 mmHg，氧合指數(shù)<300，活化部分凝血活酶時(shí)間>60 s，血小板<100×109L-1[8]；④既往無腎臟疾病史；⑤無心腦血管疾病。排除標(biāo)準(zhǔn)：①先天及后天免疫功能缺陷；②近1月內(nèi)服用抗感染藥物或免疫抑制劑。根據(jù)是否繼發(fā)腎臟損傷分為膿毒癥組34例，伴腎損傷組41例。腎損傷診斷標(biāo)準(zhǔn)：血清肌酐增加>26.4 μmol/L、24 h尿量<0.5 ml/(kg·h)。另選擇同期來院體檢健康兒童35例作為對照組。膿毒癥組年齡4～10歲，平均(7.42±2.16)歲，男18例，女性16例。伴腎損傷組年齡5～12歲，平均(7.36±2.21)歲，男22例，女性19例。對照組年齡4～11歲，平均(7.53±2.14)歲，男20例，女性15例。3組研究對象年齡及性別基礎(chǔ)信息比較差異無顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。本研究獲醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有兒童及家屬對本研究內(nèi)容充分知曉，自愿簽署知情同意書。

1.1.2儀器與試劑 流式細(xì)胞儀(貝克曼庫爾特公司，型號：DxFLEX)；血流動(dòng)力學(xué)檢測儀(北京拜安吉科技有限公司，型號：Finometer PRO)；ELISA試劑盒購自R&D Systems公司。

1.2方法

1.2.1實(shí)驗(yàn)方法 分別于體檢時(shí)、入院后第2天清晨抽取對照組小兒、尿毒癥組與伴腎損傷組患兒靜脈血5 ml，3 000 r/min離心10 min，分離血清低溫保存。通過ELISA檢測血清IL-6水平，采用免疫比濁法檢測血清IgA、 IgM、IgG水平，采用流式細(xì)胞儀檢測CD4+、CD8+T細(xì)胞水平。通過血流動(dòng)力學(xué)檢測儀，檢測血流量、血流阻力、收縮壓、舒張壓、中心靜脈壓、心率及平均動(dòng)脈壓。

1.2.2觀察指標(biāo) ① 3組受試者血清IL-6表達(dá)水平。② 3組受試者血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)血流量、血流阻力、收縮壓、舒張壓、中心靜脈壓、心率、平均動(dòng)脈壓。③ 3組受試者免疫功能指標(biāo)血清IgA、IgM、IgG、CD4+及CD8+T細(xì)胞水平。④ 伴腎損傷組患兒免疫學(xué)指標(biāo)與血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)及IL-6相關(guān)性。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行分析。計(jì)量資料組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，組內(nèi)比較采用配對樣本t檢驗(yàn)，相關(guān)性分析采用皮爾森(Pearson)相關(guān)系數(shù)分析法。P<0.05表示比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.13組受試者血清IL-6表達(dá)水平比較 對照組健康兒童血清IL-6表達(dá)水平明顯低于膿毒癥組及伴腎損傷組(P<0.05)；伴腎損傷組患兒血清IL-6表達(dá)水平顯著高于膿毒癥組(P<0.05)，見表1。

2.23組受試者血流量、血流阻力、收縮壓、舒張壓、中心靜脈壓、心率及平均動(dòng)脈壓比較 對照組健康兒童血流量、收縮壓、舒張壓、中心靜脈壓、心率及平均動(dòng)脈壓明顯高于膿毒癥組與伴腎損傷組(P<0.05)；對照組血流阻力明顯低于膿毒癥組與伴腎損傷組(P<0.05)；伴腎損傷組患兒血流阻力高于膿毒癥組(P<0.05)；伴腎損傷組患兒血流量低于膿毒癥組(P<0.05)；伴腎損傷組患兒收縮壓、舒張壓、心率、中心靜脈壓及平均動(dòng)脈壓與膿毒癥組比較差異無顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表2。

表1 3組受試者血清IL-6表達(dá)水平比較

Tab.1 Comparison of serum IL-6 expression levels in three groups

GroupsIL-6(pg/ml)Sepsis group(n=34)10.64±2.271)2)Sepsis kidney injury group(n=41)17.35±2.521)Control group(n=35)0.38±0.04F689.540P<0.001

Note:Compared with control group,1)P<0.05;compared with sepsis kidney injury group,2)P<0.05

2.33組受試者血清IgA、 IgM、IgG、CD4+及CD8+T細(xì)胞水平比較 對照組血清IgA、 IgM、IgG、CD4+T細(xì)胞、CD8+T細(xì)胞水平均高于膿毒癥與伴腎損傷組(P<0.05)；伴腎損傷組血清IgA、 IgM、IgG、CD4+T細(xì)胞水平低于膿毒癥組(P<0.05)；伴腎損傷組CD8+T細(xì)胞水平與膿毒癥組比較差異無顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表3。

2.4伴腎損傷組患兒免疫學(xué)指標(biāo)與血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)及IL-6相關(guān)性 IgA、 IgM、IgG、CD4+T細(xì)胞、CD8+T細(xì)胞與IL-6及血流阻力成負(fù)相關(guān)(P<0.05)；IgA、 IgM、IgG、CD4+T細(xì)胞、CD8+T細(xì)胞與血流量、收縮壓及舒張壓成正相關(guān)(P<0.05)；IgA、IgM、IgG、CD4+T細(xì)胞、CD8+T細(xì)胞與中心靜脈壓、心率及平均動(dòng)脈壓無明顯相關(guān)性(P>0.05)，見表4。

表2 3組受試者血流量、血流阻力、收縮壓、舒張壓、中心靜脈壓、心率及平均動(dòng)脈壓比較

Tab.2 Comparison of blood flow,blood resistance,systolic pressure,diastolic pressure,central venous pressure,heart rate and mean arterial pressure in three groups

GroupsBloodflow(ml/s)Bloodresistance(cm/s)Systolicpressure(mmHg)Diastolicpressure(mmHg)Central venouspressure (mmHg)Heartrate(time/min)Mean arterialpressure (mmHg)Sepsis group(n=34)8.15±2.261)2)1 635.33±201.371)2)112.58±13.561)60.32±11.181)6.11±1.251)122.48±12.311)62.23±5.781)Sepsis kidney injury group (n=41)6.81±2.151)2)1 986.41±228.541)2)111.35±13.611)61.74±11.261)5.83±1.231)123.73±12.421)63.39±5.941)Control group(n=35)12.03±2.121 195.32±214.79126.54±21.0575.83±15.496.89±2.12112.36±12.6283.75±6.83F57.180126.5810.08015.2604.2430.4763.55P<0.001<0.001<0.001<0.0010.017<0.001<0.001

Note:Compared with control group,1)P<0.05;compared with sepsis kidney injury group,2)P<0.05.

表3 3組受試者血清IgA、 IgM、IgG、CD4+及CD8+T細(xì)胞水平比較

Tab.3 Comparison of serum levels of IgA,IgM,IgG,CD4+and CD8+T cells in three groups

GroupsIgA(g/L)IgM(g/L)IgG(g/L)CD4+(%)CD8+(%)Sepsis group(n=34)1.85±1.061)2)1.77±1.011)2)9.76±1.431)2)31.75±2.231)2)30.25±2.111)Sepsis kidney injury group(n=41)1.13±0.891)2)1.61±0.841)8.15±1.021)28.39±1.561)30.37±2.031)Control group(n=35)2.44±1.032.38±1.1211.74±1.2638.51±2.7432.74±2.25F16.700 6.18079.850204.33015.540P<0.0010.003<0.001<0.001<0.001

Note:Compared with control group,1)P<0.05;compared with sepsis kidney injury group,2)P<0.05.

表4 伴腎損傷組患兒免疫學(xué)指標(biāo)與血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)及IL-6相關(guān)性

Tab.4 Correlation between immunological indexes,hemodynamic indexes and IL-6 in children with sepsis renal injury

IndexesIgArPIgMrPIgGrPCD4+rPCD8+rPIL-6-0.5250.003-0.4310.006-0.527<0.001-0.3820.045-0.2760.004Blood flow0.4120.0100.4260.0090.4320.0120.543<0.0010.465<0.001Blood resistance-0.4030.021-0.379<0.001-0.4080.018-0.4160.009-0.3820.045Systolic blood pressure0.3160.0470.3230.0420.3070.0360.3130.0110.3060.016Diastolic blood pressure0.4850.0080.4730.0090.471<0.0010.469<0.0010.4510.008Central venous pressure0.2420.1120.2390.1470.2270.3560.2780.1080.3160.325Heart rate0.1350.4530.1830.4200.1780.4330.1860.4820.1240.398Mean arterial pressure0.2060.3220.2090.3100.1930.4120.1470.4010.1550.431

3 結(jié)論

膿毒癥伴腎損傷臨床病死率可達(dá)50%～70%，是造成小兒膿毒癥死亡的主要原因之一[9]?，F(xiàn)代臨床認(rèn)為膿毒癥合并腎損傷主要發(fā)生機(jī)制是因機(jī)體出現(xiàn)急性免疫功能抑制，清除炎癥因子作用減弱，使腎臟功能受損[10]。其病理變化主要為腎臟內(nèi)局部血流灌注發(fā)生異常，腎小管細(xì)胞大量壞死[11]。腎臟血流灌注量降低，腎小球及腎小管濾過功能減弱。臨床表現(xiàn)為多尿、白細(xì)胞顯著升高癥狀。腎血流灌注量降低的主要機(jī)制是血流動(dòng)力學(xué)變化異常。臨床常根據(jù)血流量、血流阻力、血流速度、血細(xì)胞比容、平均動(dòng)脈壓、中心靜脈壓、心率、收縮壓及舒張壓等指標(biāo)變化，評估機(jī)體病理狀態(tài)下血流動(dòng)力學(xué)變化[12]。

IL-6主要免疫學(xué)功能是促炎性細(xì)胞因子釋放，使機(jī)體免疫應(yīng)答反應(yīng)下降[13]。通過檢測血清IL-6水平，可觀察患兒炎癥反應(yīng)進(jìn)程，進(jìn)而探討IL-6對免疫功能影響[14]。機(jī)體免疫能力強(qiáng)弱主要表現(xiàn)為各類免疫活性因子表達(dá)量變化。IgA、 IgM及IgG是具有抗體活性的免疫球蛋白，臨床常用來輔助診斷患者體液免疫功能受損程度[15]。IgA具有抑制病原微生物增殖作用。IgM是分子量最大的免疫球蛋白，具有強(qiáng)殺傷病原菌作用，可作為感染疾病早期診斷敏感指標(biāo)。IgG是機(jī)體最主要的抗體，具有中和病毒及抗菌作用[16]。CD4+是輔助型T細(xì)胞，具有傳遞抗原，促進(jìn)抗原抗體反應(yīng)作用。CD8+是細(xì)胞毒性T細(xì)胞，具有直接殺傷感染細(xì)胞能力[17]。檢測血CD4+與CD8+T細(xì)胞表達(dá)水平，可反映機(jī)體細(xì)胞免疫能力強(qiáng)弱[18]。有研究表示IgA、 IgM、IgG、CD4+及CD8+T細(xì)胞水平在膿毒癥伴腎損傷患者中均呈低表達(dá)[19,20]。

本研究發(fā)現(xiàn)，膿毒癥伴腎損傷組患兒血清IL-6表達(dá)量明顯較高。表明膿毒癥伴腎損傷時(shí)機(jī)體炎癥反應(yīng)強(qiáng)烈，使血清炎癥因子水平快速升高。提示血清IL-6水平可能可反映患者損傷嚴(yán)重程度。同時(shí)本研究發(fā)現(xiàn)，伴腎損傷組患兒血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)血流量、收縮壓、舒張壓、中心靜脈壓、心率及平均動(dòng)脈壓較低，血流阻力明顯較大，與李軍德等[21]研究結(jié)果一致。表明膿毒癥合并腎損傷時(shí)，由于血流嚴(yán)重受阻，腎臟缺乏血液灌注，導(dǎo)致腎組織受損情況加重。因此臨床治療膿毒癥伴腎損傷患兒時(shí)可預(yù)先通過血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)判斷患兒腎臟受損情況，再采取針對措施進(jìn)行治療。本研究發(fā)現(xiàn)，膿毒癥伴腎損傷患兒免疫功能指標(biāo)IgA、 IgM及IgG水平明顯較低，T免疫細(xì)胞CD4+與CD8+含量也較低。表明膿毒癥腎損傷時(shí)患兒體液免疫及細(xì)胞免疫均受較大程度抑制，免疫功能顯著下降。經(jīng)Pearson相關(guān)系數(shù)分析，本研究發(fā)現(xiàn)免疫功能指標(biāo)IgA、 IgM、IgG、CD4+T細(xì)胞、CD8+T細(xì)胞與IL-6及血流阻力成負(fù)相關(guān)，與血流量、收縮壓及舒張壓成正相關(guān)。表明膿毒癥伴腎損傷時(shí)，炎癥因子IL-6水平越高、血流阻力越大，機(jī)體免疫指標(biāo)水平越低，患兒免疫功能受IL-6表達(dá)水平及部分血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)影響。

綜上所述，IL-6在膿毒癥合并腎損傷患兒血清中高表達(dá)，致腎血管血流受阻，腎臟嚴(yán)重缺血。從而引起全身或局部炎癥反應(yīng)增強(qiáng)，炎癥因子IL-6釋放增加，免疫功能持續(xù)下降。臨床可根據(jù)IL-6及血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)表達(dá)水平，評估膿毒癥伴腎損傷患兒免疫功能狀態(tài)，為后續(xù)選擇治療方案提供參考價(jià)值。