慢性阻塞性肺疾病患者肺部感染對Th1/Th2平衡及細(xì)胞因子表達(dá)的影響

姚樹鵬 李富強(qiáng)

慢性阻塞性肺疾病(COPD)合并肺部感染是COPD臨床常見并發(fā)癥，患者肺部感染后可加重病情并造成病情進(jìn)一步惡化，進(jìn)而威脅患者生命安全。有研究顯示，COPD患者肺部急性感染后除造成患者氣道解剖結(jié)構(gòu)異常、氣流受限及肺功能嚴(yán)重障礙外，還會造成體內(nèi)免疫功能失衡及細(xì)胞因子產(chǎn)生[1,2]。Th1細(xì)胞主要介導(dǎo)細(xì)胞免疫應(yīng)答，Th2主要參與體液免疫并與變態(tài)反應(yīng)性疾病有密切關(guān)系，Th1/Th2平衡狀態(tài)與感染、炎癥性疾病的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)[3,4]。趨化因子是吸引白細(xì)胞移行到感染部位的一些低分子量蛋白質(zhì)因子，與機(jī)體感染及炎性反應(yīng)密切相關(guān)。血清降鈣素原(PCT)是機(jī)體受到外界損傷或病毒入侵時由巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等趨化因子分泌的一種細(xì)胞因子，為機(jī)體感染的特異性指標(biāo)之一，且表達(dá)水平隨著感染進(jìn)程變化而變化[5]。超敏C-反應(yīng)蛋白(hs-CRP)是一種急性相反應(yīng)蛋白，與炎性反應(yīng)、炎癥細(xì)胞浸潤等密切相關(guān)[6]。本研究通過分析COPD合并肺部感染患者血清Th1/Th2因子及相關(guān)細(xì)胞因子表達(dá)，探討了COPD患者肺部感染與Th1/Th2因子及PCT、hs-CRP等細(xì)胞因子的相關(guān)性，為臨床診斷和治療提供指導(dǎo)依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇我院2017年1月至2019年1月間收治的82例COPD合并肺部感染患者研究對象。納入標(biāo)準(zhǔn)：COPD符合《慢性阻塞性肺疾病(COPD)診治中國專家共識》[7]相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)，肺部感染參照《醫(yī)院感染診斷標(biāo)準(zhǔn)》[8]進(jìn)行診斷確診，胸部影像學(xué)檢查或痰培養(yǎng)證實確診為肺部感染陽性，本研究經(jīng)我院倫理委員會批準(zhǔn)(批準(zhǔn)文號：YT 201800247)，患者及家屬均知情并簽署同意書，排除標(biāo)準(zhǔn)：合并其他感染，惡性腫瘤，嚴(yán)重肝腎功能異常，血液系統(tǒng)疾病，嚴(yán)重貧血，免疫性疾病等。82例患者中包括44例肺部感染急性期患者(A組)、38例好轉(zhuǎn)期患者(B組)。A組中男26例，女18例；年齡62～79歲，平均年齡(66.67±5.46)歲；COPD病程4～15年，平均病程(6.44±2.13)年。B組患者肺部感染急性發(fā)作治療2～3周后，肺部炎癥明顯吸收，其中男22例，女16例；年齡61～78歲，平均年齡(67.21±5.59)歲；COPD病程3～15年，平均病程(6.57±2.24)年。另選擇于我院同期進(jìn)行健康體檢的人群40例作為對照研究(對照組)，男25例，女15例；年齡61～77歲，平均年齡(66.25±5.37)歲。3組患者性別比、年齡等臨床一般資料比較無差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，有可比性。

1.2 Th1/Th2及細(xì)胞因子檢測方法 所有受試者抽取清晨空腹外周靜脈血3～5 ml，室溫下靜置30 min，-4℃下，以3 000 r/min速度離心10 min，收集血清，于-60℃超低溫冰箱中保存待用。(1)血清Th1/Th2因子：采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)檢測血清中干擾素-γ(IFN-γ)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)、白細(xì)胞介素-8(IL-8)水平，IFN-γ、IL-6及IL-8試劑盒購自美國Sigma公司，TNF-α購自武漢默沙克生物科技公司，檢測步驟均嚴(yán)格按照使用說明指示進(jìn)行。(2)細(xì)胞因子：采用ELISA法檢測嗜酸性粒細(xì)胞趨化因子(Eotaxin)、肺部活化調(diào)節(jié)趨化因子(CCL18)水平；采用電化學(xué)發(fā)光法檢測血清降鈣素原(PCT)水平，采用免疫比濁法檢測超敏C-反應(yīng)蛋白(hs-CRP)水平，Eotaxin、CCL18等相關(guān)抗體及其相關(guān)試劑盒均購自南京卡米洛生物工程有限公司，PCT、hs-CRP試劑盒購自武漢默沙克生物科技公司，檢測步驟均嚴(yán)格按照使用說明指示進(jìn)行。

2 結(jié)果

2.1 3組患者血清Th1/Th2因子表達(dá)水平情況 3組患者血清IFN-γ、TNF-α水平由高到低依次為：C組>B組>A組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；血清IL-6、IL-8水平由高到低依次為：A組>B組>C組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

表1 3組患者血清Th1/Th2因子表達(dá)水平比較

2.2 3組患者血清細(xì)胞因子表達(dá)水平情況 3組患者血清Eotaxin、CCL18、PCT、hs-CRP水平由高到低依次為：A組>B組>C組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

2.3 肺部感染與血清Th1/Th2因子表達(dá)水平的相關(guān)性 采用Spearman法對肺部感染與血清Th1/Th2因子表達(dá)水平的相關(guān)性情況分析結(jié)果顯示，肺部感染與血清IFN-γ、TNF-α水平呈負(fù)相關(guān)性(r值分別為-0.331、-0.406，P均<0.05)與IL-6、IL-8表達(dá)水平呈正相關(guān)性(r值分別為0.624、0.713，P均<0.05)。見表3。

2.4 肺部感染與血清細(xì)胞因子表達(dá)水平的相關(guān)性

表2 3組患者血清細(xì)胞因子表達(dá)水平比較

表3 肺部感染與血清Th1/Th2因子表達(dá)水平的相關(guān)性

采用Spearman法對肺部感染與血清細(xì)胞因子表達(dá)水平的相關(guān)性分析結(jié)果顯示，肺部感染與血清Eotaxin、CCL18、PCT、hs-CRP水平呈正相關(guān)性(r值分別為0.857、0.765、0.574、0.667P均<0.05)。見表4。

表4 肺部感染與血清細(xì)胞因子表達(dá)水平的相關(guān)性

2.5 血清Th1/Th2因子與細(xì)胞因子表達(dá)水平的相關(guān)性 采用Spearman法對血清Th1/Th2因子與細(xì)胞因子表達(dá)水平的相關(guān)性分析結(jié)果顯示，血清IFN-γ、TNF-α與Eotaxin、CCL18、PCT、hs-CRP水平呈負(fù)相關(guān)性(P均<0.05)；IL-6、IL-8與Eotaxin、CCL18、PCT、hs-CRP水平呈正相關(guān)性(P均<0.05)。見表5。

表5 血清Th1/Th2因子與細(xì)胞因子表達(dá)水平的相關(guān)性

3 討論

COPD是以氣道功能不可逆性改變?yōu)榕R床主要特征的一種慢性支氣管炎和(或)肺氣腫疾病，可進(jìn)展為呼吸衰竭或肺心病，具有較高的致殘率和病死率。目前，臨床已證實，由遺傳、免疫、有毒氣體及有害顆粒吸入等引起的炎性反應(yīng)是導(dǎo)致COPD的主要原因[9]，患者病情進(jìn)展到一定程度可造成肺部感染，導(dǎo)致COPD病情加重，氣道炎性反應(yīng)性加劇、肺功能進(jìn)一步下降，嚴(yán)重者甚至誘發(fā)Ⅱ型呼吸衰竭，導(dǎo)致死亡[10,11]。由于COPD肺部感染的起病具有較強(qiáng)的隱匿性，缺乏特異性的臨床癥狀，給臨床診斷和治療造成了一定難度，多數(shù)患者發(fā)現(xiàn)肺部感染時均病情較為嚴(yán)重，預(yù)后效果較差。

大量研究證實，免疫功能低下、免疫機(jī)制失衡是造成病原體入侵、誘發(fā)肺部感染發(fā)作的重要原因，其中，Th1/Th2 免疫失衡是引發(fā)COPD患者肺部感染的主要因素，在肺部感染發(fā)生、發(fā)展過程中發(fā)揮著重要的作用[12,13]。Th1細(xì)胞主要通過分泌IFN-γ、TNF-α等因子參與細(xì)胞免疫應(yīng)答，在機(jī)體抗胞內(nèi)病原體感染中發(fā)揮作用，而Th2主要通過分泌IL-6、IL-8等細(xì)胞因子，參與體液免疫并與變態(tài)反應(yīng)性疾病有密切關(guān)系。正常情況下，Th1和Th2通過分泌細(xì)胞因子，彼此進(jìn)行交叉調(diào)節(jié)，使得Th1/Th2細(xì)胞功能處于一種動態(tài)平衡，從而維持機(jī)體正常的細(xì)胞和體液免疫功能，而當(dāng)機(jī)體出現(xiàn)Th1/Th2漂移現(xiàn)象，Th1/Th2表達(dá)失衡時，表明機(jī)體正受到異己抗原攻擊[14]。臨床研究證實，IFN-γ、TNF-α、IL-6及IL-8等細(xì)胞因子在多種肺炎或者感染性疾病中扮演著非常重要的角色[15,16]。本研究中，A組患者血清IFN-γ、TNF-α顯著低于B組及C組，IL-6、IL-8顯著高于B組及C組(P<0.05)。結(jié)果提示，COPD患者肺部感染與Th1/Th2表達(dá)失衡有密切關(guān)系。

研究顯示，細(xì)胞趨化因子可使病灶局部招募嗜酸性粒細(xì)胞、炎性因子等加重局部炎性反應(yīng)，這種反應(yīng)在急性感染發(fā)作時尤為明顯[17]。Eotaxin因子可使嗜酸性粒細(xì)胞局部浸潤，而CCL18因子是COPD急性加重期的重要指標(biāo)，目前，臨床證實CCL18因子高表達(dá)與急性肺部感染發(fā)作有關(guān)[18]。此外，Eotaxin、CCL18等細(xì)胞趨化因子可擴(kuò)大促炎因子的作用，導(dǎo)致炎癥級聯(lián)反應(yīng)加重，造成PCT、hs-CRP表達(dá)大幅度升高，而PCT是人體感染的重要預(yù)測指標(biāo)因子，hs-CRP又與肺部感染嚴(yán)重程度密切相關(guān)[18]。本研究中，A組患者血清Eotaxin、CCL18、PCT、hs-CRP表達(dá)水顯著高于B組及C組(P<0.05)。結(jié)果提示，Eotaxin、CCL18、PCT、hs-CRP的高表達(dá)與COPD患者肺部感染密切相關(guān)。進(jìn)一步應(yīng)用Spearman分析顯示，肺部感染與血清IFN-γ、TNF-α呈負(fù)相關(guān)性，與IL-6、IL-8、Eotaxin、CCL18、PCT、hs-CRP平呈正相關(guān)性(P<0.05)；血清IFN-γ、TNF-α與Eotaxin、CCL18、PCT、hs-CRP呈負(fù)相關(guān)性(P<0.05)；IL-6、IL-8與Eotaxin、CCL18、PCT、hs-CRP呈正相關(guān)性(P均<0.05)。結(jié)果提示，IFN-γ、TNF-α表達(dá)受到抑制，IL-6、IL-8、Eotaxin、CCL18、PCT、hs-CRP等高表達(dá)均是導(dǎo)致COPD患者肺部感染的重要原因。

綜上所述，COPD合并肺部感染患者血清IFN-γ、TNF-α明顯下調(diào)，IL-6、IL-8、Eotaxin、CCL18、PCT、hs-CRP等明顯升高，臨床上可通過檢測COPD患者血清上述Th1/Th2因子、細(xì)胞因子的表達(dá)情況，為疾病的診斷及預(yù)后提供理論指導(dǎo)新途徑。