感染源性急性呼吸窘迫綜合征患者血Th1和Th2細(xì)胞及相關(guān)細(xì)胞因子檢測的臨床意義

范慧 索濤 蘇夢茹 鄧沖 王研妮 趙乾秀 陳國忠

本研究通過檢測臨床診斷的早期感染源性ARDS患者外周血Th1、Th2細(xì)胞變化，分析Th1、Th2細(xì)胞相關(guān)細(xì)胞因子表達(dá)水平，旨在探討ARDS患者Th1、Th2細(xì)胞及其相關(guān)細(xì)胞因子表達(dá)與ARDS病情嚴(yán)重程度和預(yù)后的關(guān)系，為制定個體化精準(zhǔn)治療方案提供新的依據(jù)。

資料與方法

一、對象

選擇2019年6月至2020年8月我科臨床診斷的ARDS患者58例。納入標(biāo)準(zhǔn)：① 符合2012年柏林定義[7]診斷標(biāo)準(zhǔn)；② 年齡大于18周歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：① 入院48 h內(nèi)死亡者；② 年齡≤18周歲；③ 急慢性氣道阻塞性疾病、急性肺栓塞、心源性肺水腫、慢性肝病與慢性腎病者；④ 腫瘤患者；⑤ 重癥肌無力；⑥ 結(jié)締組織疾??；⑦ 近2月內(nèi)接受激素或免疫抑制劑治療者；⑧ 資料不完整者。研究對象參照柏林定義診斷嚴(yán)重程度分類標(biāo)準(zhǔn)[7]，以ARDS診斷后第一天的動脈血氣分析PaO2與吸入氣氧濃度之比值 (PaO2/FiO2)<150 mmHg 為中重度組，≥150mmHg為輕中度組。選擇同期我院健康體檢者30人為健康對照組，對照組年齡、性別、體重與ARDS患者相近似。

二、方法

1 資料收集 詳細(xì)收集患者一般臨床資料，包括年齡、性別、體重、基礎(chǔ)疾病、入院時及入院后24h血壓、呼吸、心率、動脈血氣分析、吸氧濃度等資料。收集入院24h內(nèi)血生化、C反應(yīng)蛋白、降鈣素原、血常規(guī)及胸部影像學(xué)資料。

3 Th1和Th2細(xì)胞因子表達(dá)水平 清晨空腹抽取診斷為ARDS后第一天及健康體檢者外周靜脈血3ml，置于未加抗凝劑離心管中，以3500r/min離心10min分離血清于EP管，-70 ℃低溫冰箱保存待測。采用ELISA法測定血清Th1相關(guān)細(xì)胞因子IL-2、TNF-α和IFN-γ表達(dá)水平和Th2相關(guān)細(xì)胞因子IL-4、IL-5、IL-13表達(dá)水平。試劑盒由BD公司提供，具體操作嚴(yán)格按照說明書進(jìn)行。

結(jié) 果

一、研究對象一般資料的比較

符合納入與排除標(biāo)準(zhǔn)的ARDS患者58例，輕中度組32例，中重度組26例，兩組患者年齡、性別、病因構(gòu)成、呼吸頻率與平均動脈壓等一般臨床資料相近似，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)(見表1)。肺內(nèi)源性是指肺部感染引起的ARDS，肺外源性是指肺外感染性膿毒血癥引起的ARDS。輕中度組32例中，肺部感染為25例，其中細(xì)菌感染19例，病毒感染6例；肺外感染引起的膿毒血癥7例，其中血培養(yǎng)陽性4例。中重度組26例中，肺部感染為22例，其中細(xì)菌感染17例，病毒感染5例；肺外感染引起的膿毒血癥4例，其中血培養(yǎng)陽性2例。兩組病因構(gòu)成與原發(fā)病一致。

表1 ARDS患者臨床資料

二、ARDS患者Th1、Th2細(xì)胞數(shù)量

ARDS患者診斷后24h：輕中度組與中重度組Th1細(xì)胞數(shù)量較對照組明顯增多，差異有顯著統(tǒng)計學(xué)意義，P<0.05；中重度組Th1細(xì)胞數(shù)量顯著高于輕中度組，P<0.05。輕中度組與中重度組Th2細(xì)胞數(shù)量均較對照組明顯升高，差異有顯著統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)(見表2)。

表2 ARDS患者Th1、Th2細(xì)胞占細(xì)胞百分比變化

三、ARDS患者Th1與Th2相關(guān)細(xì)胞因子表達(dá)

檢測ARDS患者診斷后24h血清Th1相關(guān)細(xì)胞因子IFN-γ、TNF-α、IL-2及Th2相關(guān)細(xì)胞因子IL-4、IL-5、IL-13。結(jié)果表明：輕中度與中重度ARDS患者，血清IFN-γ、IL-4及IL-13表達(dá)水平均較健康對照組顯著升高，差異具有顯著統(tǒng)計學(xué)意義，P<0.05。中重度ARDS患者：血清IFN-γ、IL-13表達(dá)水平顯著高于輕中度組，P<0.05；抗炎因子IL-4表達(dá)水平顯著低于輕中度組(P<0.05)(見表3)。

表3 ARDS患者血清炎癥因子表達(dá)水平

四、血清細(xì)胞因子表達(dá)水平與總住院時間和住院病死率的關(guān)系

相關(guān)性分析表明：ARDS患者血清炎癥因子IFN-γ及IL-13表達(dá)水平與總住院時間呈正相關(guān)，r分別為0.543，0.436，均P<0.01；與住院病死率呈正相關(guān)，r分別為0.476，0.502，均P<0.01?？寡滓蜃?L-4表達(dá)水平與總住院時間和住院病死率呈負(fù)相關(guān)，r分別為-0.542，-0.485，均P<0.05(見表4)。

表4 血清炎癥因子與總住院時間和住院病死率的關(guān)系

討 論

ARDS本質(zhì)為炎癥反應(yīng)，是多種炎癥細(xì)胞和炎癥介質(zhì)相互作用的結(jié)果，是促炎細(xì)胞因子與抗炎細(xì)胞因子之間失衡所致，同時機(jī)體也存在免疫調(diào)節(jié)失平衡，最終導(dǎo)致炎癥反應(yīng)失控，從而引起肺組織損傷[8]。ARDS病因眾多，肺部感染與肺外源性膿毒血癥是ARDS最重要的發(fā)病誘因[9]。研究表明，機(jī)體免疫反應(yīng)在膿毒血癥發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用[10]。

肺部感染或肺外源性膿毒癥患者免疫系統(tǒng)和凝血系統(tǒng)被激活，肺泡上皮細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞共同組成的屏障受到損壞，在急性期外周血中會出現(xiàn)來源于肺泡上皮細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞及各種結(jié)構(gòu)細(xì)胞與免疫細(xì)胞產(chǎn)生的促炎因子與抗炎因子等生物標(biāo)志物。由于抗炎因子減少，導(dǎo)致機(jī)體出現(xiàn)促炎-抗炎反應(yīng)平衡穩(wěn)態(tài)失調(diào)，病情進(jìn)一步加重。隨后機(jī)體又會岀現(xiàn)免疫抑制和功能受損，甚至免疫麻痹狀態(tài)，免疫細(xì)胞凋亡增加或免疫活性低下。膿毒癥患者與動物試驗發(fā)現(xiàn)，血液或脾臟中Treg細(xì)胞比例隨病程進(jìn)展明顯增加，但這種相對增加是由于T細(xì)胞數(shù)量減少，而非Treg絕對數(shù)量變化[13]。在膿毒血癥中，Treg增多不僅與不良的預(yù)因有關(guān)，還與效應(yīng)T細(xì)胞的增殖和功能下降相關(guān)。膿毒癥中Th1來源的IFN-γ和IL-2隨病程延長而減少，而Th2來源的IL-4和IL-10隨時間延長則逐漸增加，提示膿毒血癥發(fā)病早期就存在T淋巴細(xì)胞免疫功能受抑。因此，在膿毒血癥的不同時期，炎癥因子水平和免疫細(xì)胞活力有所不同。檢測這些生物標(biāo)記物和免疫細(xì)胞對感染性ARDS患者病情及預(yù)后評估有一定臨床意義[14]，但檢測外周血Th1、Th2細(xì)胞對ARDS病情與預(yù)后評估中的應(yīng)用價值少有報道。

本研究發(fā)現(xiàn) ARDS診斷后24h輕中度組與中重度組患者外周血Th1細(xì)胞與Th2細(xì)胞，均較健康對照組增多，Th1細(xì)胞相關(guān)炎癥因子IFN-γ和Th2細(xì)胞相關(guān)炎癥因子IL-4、IL-13表達(dá)水平顯著高于健康對照組，提示感染源性ARDS患者發(fā)病早期就存在促炎-抗炎反應(yīng)平衡穩(wěn)態(tài)失調(diào)[15]，并且Th1與Th2細(xì)胞可能參與ARDS發(fā)病過程[16]。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)：中重度ARDS患者Th1細(xì)胞增多顯著高于輕中度ARDS患者，中重度ARDS患者外周血IFN-γ、IL-13表達(dá)水平顯著高于輕中度ARDS患者；中重度ARDS患者外周血IL-4表達(dá)水平，顯著低于輕中度患者，提示Th1、Th2及其細(xì)胞因子檢測有助于ARDS病情評估及其異質(zhì)性評價，也間接佐證了Th1細(xì)胞與Th2細(xì)胞及其免疫應(yīng)答，可能是ARDS發(fā)展過程中的重要因素[17]。

ARDS的中晚期，由于繼發(fā)感染與多臟器損傷等因素會影響外周血中生物標(biāo)志物的濃度，臨床一般檢測ARDS發(fā)病早期的生物標(biāo)志物預(yù)測其預(yù)后并指導(dǎo)具體診療行為。本研究也發(fā)現(xiàn)早期ARDS患者血清IFN-γ、IL-13表達(dá)水平與總住院時間和住院病死率呈正相關(guān)，抗炎因子IL-4表達(dá)水平與總住院時間和住院病死率呈負(fù)相關(guān)，也進(jìn)一步證實Th1與Th2介導(dǎo)的細(xì)胞免疫應(yīng)答失衡，在ARDS病情程度和預(yù)后評估中的作用，與文獻(xiàn)報道相似[18]。初步研究表明ARDS患者早期Th1、Th2及其有關(guān)細(xì)胞因子與病情及其預(yù)后有一定關(guān)系，雖然發(fā)現(xiàn)相關(guān)系數(shù)不是太高，但提示這也是后續(xù)進(jìn)一步研究的重要方向。隨著ARDS病情進(jìn)展，以及樣本量的增加，這些指標(biāo)與ARDS病情與預(yù)后的相關(guān)性會更加明顯。

綜上所述，早期ARDS患者外周血Th1和Th2細(xì)胞及其相關(guān)炎癥因子檢測有助于ARDS病情嚴(yán)重程度和預(yù)后評估。

本研究也存在一些不足之處：① 樣本量偏少；② 沒有系統(tǒng)動態(tài)觀察Th1、Th2細(xì)胞及其相關(guān)炎癥因子變化特征；③ ARDS發(fā)病誘因相對單純，主要由肺部感染與肺外感染性膿毒血癥引起；④ 入院前治療用藥對檢測結(jié)果可能具有潛在影響。