慢性阻塞性肺疾病合并肺間質(zhì)纖維化患者外周血及誘導(dǎo)痰上清中炎性細(xì)胞因子分析及意義

石永傳，周璇，徐麗，夏元旦，沈美珠，沈衛(wèi)華，冒長青，肖春海，周敏

1.上海市第六人民醫(yī)院金山分院藥劑科，上海201500；2.上海市第六人民醫(yī)院金山分院呼吸科，上海201500；3.上海市金山區(qū)眾仁老年護(hù)理醫(yī)院內(nèi)科，上海201501

慢性阻塞性肺疾?。╟hronic obstructive pulmonary disease，COPD）為阻塞性肺疾病，肺間質(zhì)纖維化（pulmonary interstitial fibrosis，PIF）則屬于限制性肺疾病，各有其自身病理及影像學(xué)特征。最新研究成果顯示，COPD 后期不再以肺氣腫為主要表現(xiàn)，而是逐漸發(fā)生了肺間質(zhì)的纖維化改變，PIF 是COPD 進(jìn)展到一定程度后必然發(fā)生的改變[1]?，F(xiàn)在一般認(rèn)為COPD合并PIF 是支氣管、肺反復(fù)感染，啟動炎癥反應(yīng)過程，由免疫細(xì)胞、介質(zhì)及細(xì)胞因子參與而造成的慢性炎癥損傷和免疫修復(fù)反應(yīng)[2]。作者通過檢測分析COPD 合并PIF 患者的外周血炎性細(xì)胞因子水平特點，觀察其炎癥特征，為COPD 合并PIF 患者的診斷與防治提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2015年7月1日-2017年6月30日在上海市第六人民醫(yī)院金山分院呼吸科就診符合COPD 診斷[3]同時影像學(xué)上符合肺間質(zhì)纖維化征象診斷為COPD 合并肺間質(zhì)纖維化的患者納入研究（設(shè)為觀察組）；選擇同期符合慢性COPD 診斷標(biāo)準(zhǔn)的無合并癥患者作為對照組。觀察組81 例，男性60 例，女性21 例，年齡50～73 歲，平均年齡（61.4±11.1）歲；對照組81 例，男性57 例，女性24 例，年齡60～78歲，平均年齡（69.8±8.3）歲。2 組性別和年齡差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），具有可比性。進(jìn)一步將81例COPD 合并肺間質(zhì)纖維化患者分為老年亞組（≥60歲，46 例）及非老年亞組（<60 歲，35 例）。本研究得到上海市第六人民醫(yī)院金山分院醫(yī)學(xué)倫理委員會的批準(zhǔn)。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）根據(jù)COPD 的診斷要求，凡符合肺功能檢查標(biāo)準(zhǔn)，即吸入支氣管舒張劑后FEV1/FVC<70%即明確存在持續(xù)的氣流受限，除外其他疾病后可確診為COPD；（2）參照我國《特發(fā)性肺纖維化診治循證指南》[4]中HRCT 對肺間質(zhì)纖維化診斷價值的推薦，符合COPD 的診斷標(biāo)準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上出現(xiàn)肺部velcro 啰音或見杵狀指，肺功能測定結(jié)果不完全符合阻塞性或限制性通氣功能障礙，且肺HRCT 顯示肺氣腫和肺間質(zhì)纖維化雙重特點者診斷為COPD 合并肺間質(zhì)纖維化（COPD+PIF）；（3）簽署知情同意書。符合上述全部標(biāo)準(zhǔn)的患者納入本研究。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）有嚴(yán)重心、肝、腎功能不全；（2）血液系統(tǒng)惡性疾病、各系統(tǒng)晚期腫瘤；（3）胸、腹外科大手術(shù)后；（4）中途失訪無法追蹤或未能完成療程者。具備上述任意1 項標(biāo)準(zhǔn)的患者不納入本研究。

1.3 觀察指標(biāo)與方法

1.3.1 外周血清及誘導(dǎo)痰上清的制備 以檸檬酸鈉真空采血管采患者晨起空腹外周靜脈血5 mL，室溫下放置30 min 后混合20 min，以3000 r/min 低溫離心后保存在-80℃冰箱中待檢。采用超聲霧化吸入高滲鹽水誘導(dǎo)患者咳痰，操作參考中華醫(yī)學(xué)會呼吸病學(xué)分會哮喘學(xué)組2015年發(fā)布的《咳嗽的診斷與治療指南》[5]將痰液置于旋渦混合器上混勻，加入4 倍體積的0.1%二硫蘇糖，以3000 r/min 離心10 min，吸取上清液，按照逐步冷凍法（4℃，10 min；-20℃，30 min；-80℃）長期保存待測。

1.3.2 外周血清及誘導(dǎo)痰上清中細(xì)胞因子的檢測 ELISA 方法檢測與COPD 早期肺泡炎相關(guān)的白介素8（interleukin-8，IL-8）及腫瘤壞死因子 （tumor necrosis factors-，TNF-）、與COPD 早期纖維化相關(guān)的結(jié)締組織生長因子（connective tissue growth factor，CTGF）、轉(zhuǎn)化生長因子（transforming growth factor-，TGF-）及內(nèi)皮素1（endothelin-1，ET-1）水平。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 統(tǒng)計學(xué)分析數(shù)據(jù)用SPSS21.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計。以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示計量資料，經(jīng)正態(tài)性檢驗與方差齊性檢驗后，正態(tài)分布且方差齊性的計量資料，2 組間比較行獨立樣本t 檢驗，組內(nèi)比較用配對樣本t 檢驗；偏態(tài)分布的資料采取秩和檢驗。以例數(shù)和百分率表示計數(shù)資料，采用檢驗。P<0.05表示數(shù)據(jù)差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 2 組患者外周血清及誘導(dǎo)痰上清中炎性細(xì)胞因子水平比較 觀察組外周血清中IL-8、TNF-、TGF-及ET-1 水平高于對照組，但2 組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。觀察組外周血清中CTGF 水平高于對照組，2 組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。觀察組誘導(dǎo)痰上清中IL-8 和TNF-水平高于對照組，但2 組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。觀察組誘導(dǎo)痰上清中CTGF、TGF- 1 及ET-1 水平高于對照組，2 組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。見表1。

表1 2 組患者外周血清及誘導(dǎo)痰上清中炎性細(xì)胞因子水平比較（±s）

表1 2 組患者外周血清及誘導(dǎo)痰上清中炎性細(xì)胞因子水平比較（±s）

組別 外周血清(pg/mL)IL-8 TNF- CTGF TGF- 1 ET-1誘導(dǎo)痰上清(pg/mL)IL-8 TNF- CTGF TGF- 1 ET-1觀察組( =81)對照組( =81)images/BZ_72_263_760_285_784.png243.17±48.63 226.42±41.74 2.35 0.20 56.14±14.72 53.72±13.13 1.10 0.27 270.01±68.63 187.78±77.82 1.95 0.04 179.26±74.57 169.19±36.86 0.38 0.71 50.49±22.06 43.93±10.79 0.85 0.41 54.20±19.68 45.17±19.69 1.56 0.13 57.63±22.50 53.33±20.15 0.61 0.55 14.65±4.10 10.66±3.05 2.74 0.01 167.10±21.35 110.67±37.53 4.13 0.01 33.85±10.86 22.65±6.33 2.81 0.01

2.2 老年亞組及非老年亞組患者外周血清及誘導(dǎo)痰上清中炎性細(xì)胞因子水平比較 老年亞組外周血清中IL-8、TNF-和TGF-水平高于非老年亞組，但2 組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。老年亞組外周血清中CTGF 和ET-1 水平高于非老年亞組，且2 組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。老年亞組誘導(dǎo)痰上清中IL-8 和TNF-水平高于非老年亞組，但2 組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。老年亞組誘導(dǎo)痰上清中CTGF、TGF-及ET-1 水平高于非老年亞組，2組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。見表2。

表2 2 亞組患者外周血清及誘導(dǎo)痰上清中炎性細(xì)胞因子水平比較（±s）

表2 2 亞組患者外周血清及誘導(dǎo)痰上清中炎性細(xì)胞因子水平比較（±s）

組別 外周血清(pg/mL)IL-8 TNF- CTGF TGF- 1 ET-1誘導(dǎo)痰上清(pg/mL)IL-8 TNF- CTGF TGF- 1 ET-1老年亞組( =46)非老年亞組（=35）images/BZ_72_263_1345_285_1368.png249.07±42.85 235.43±55.01 0.56 0.71 59.02±13.86 53.94±15.13 1.55 0.13 290.51±42.51 141.37±52.17 2.26 0.01 186.32±53.57 166.81±58.31 1.29 0.26 62.31±18.49 35.13±14.79 2.61 0.04 50.58±22.74 46.38±17.93 0.59 0.93 61.23±18.50 52.28±19.32 1.18 0.45 18.65±5.49 8.03±4.76 3.27 0.01 173.10±39.31 138.67±32.53 3.35 0.01 57.21±15.86 24.55±10.42 3.14 0.01

3 討論

COPD 是一種慢性咳嗽、咳痰、氣喘并進(jìn)行性加重的以持續(xù)性氣流受限為特征的慢性氣道疾病[3]，而PIF 是間質(zhì)性肺?。╥nterstitial lung disease，ILD）各種類型中的一種，一般起始于肺泡壁炎癥，繼之肺間質(zhì)形成大量纖維結(jié)締組織及肺結(jié)構(gòu)紊亂。迄今為止，雖然針對肺間質(zhì)病變進(jìn)行了大量基礎(chǔ)及臨床方面的研究，但由于這類疾病的復(fù)雜性，在其發(fā)病原因、機(jī)制方面還有很多環(huán)節(jié)模糊不清，治療方面的局限性在臨床上給這類患者帶來了極大的不便[6]。

一般認(rèn)為，COPD 與PIF 這2 種疾病不能共存，COPD 以阻塞性通氣功能障礙為特征，而和PIF 表現(xiàn)為限制性通氣功能障礙，在臨床特點、病理變化、治療及預(yù)后等方面均截然不同。COPD 合并PIF 發(fā)生機(jī)制迄今為止不甚明確，現(xiàn)在一般認(rèn)為與支氣管、肺反復(fù)感染后啟動炎癥反應(yīng)過程有關(guān)，由免疫細(xì)胞、介質(zhì)及細(xì)胞因子參與而造成的慢性炎癥損傷和免疫修復(fù)反應(yīng)。在這個過程中炎癥損傷和免疫修復(fù)導(dǎo)致過量的細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）沉積，成纖維細(xì)胞增生，在T 細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞等眾多炎性細(xì)胞及炎性介質(zhì)參與下，氣道黏液過度分泌、氣道壁平滑肌的增厚、小氣道狹窄、肺間質(zhì)彈性纖維斷裂、肺泡腔擴(kuò)大等不可逆性病理改變，最終導(dǎo)致肺組織結(jié)構(gòu)重塑，促進(jìn)肺纖維化形成。IL-6、TNF-及CTGF 被證明是參與早期肺泡炎和后期肺纖維化的形成及維持的重要的細(xì)胞因子[7-10]；TGF、PDGF、IGF-1、ET-1、IL-4、IL-8 和IL-17等細(xì)胞因子與肺間質(zhì)纖維化的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)[11-12]，且TGF-被認(rèn)為具有核心地位的細(xì)胞因子[13-14]。

本次通過對81 例COPD 合并PIF 患者臨床研究顯示，除COPD 合并肺間質(zhì)纖維化患者表現(xiàn)為2 者的共有特征外，還有其獨特炎癥特征。研究表明COPD合并PIF 組患者痰上清中CTGF、TGF- 1 及ET-1 及外周血清中CTGF 水平高于單純COPD 患者組，且在老年亞組中升高更為明顯，這與老年性COPD 臨床特征一致，即老年組整體發(fā)作的次數(shù)明顯高于非老年組[15-16]。

綜上，我們認(rèn)為COPD 及肺間質(zhì)纖維化的形成是一個慢性過程，當(dāng)肺損傷后，肺泡滲出物包含CTGF、TGF- 1、TNF- 、ET-1 與IL-8 等多種細(xì)胞因子的持續(xù)存在，逐步向瘢痕轉(zhuǎn)化，引起氣道重塑[17]，提示我們對COPD 患者應(yīng)該盡早辨識PIF 的存在并盡早給予積極的防治，早期干預(yù)，減輕機(jī)體的炎癥反應(yīng)，抑制纖維化的發(fā)展，以減緩病程并改善患者的生活質(zhì)量。本研究囿于觀察的樣本量，今后將增加觀察的樣本量，對本研究的結(jié)論進(jìn)行驗證和完善。