慢阻肺患者血清IL-17，IL-27和IL-33水平表達(dá)及與不同臨床分期FeNO和肺功能的相關(guān)性研究

陳志勇，羅世林，張 健，蔡 懿，黎必亮，向紹山，胡小英

(巴中市中心醫(yī)院 a.呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科;b.檢驗(yàn)科，四川巴中 636600)

慢性阻塞性肺疾?。╟hronic obstructive pulmonary disease,COPD）是目前世界上的第四大死亡疾病，其慢性發(fā)病率和死亡率居高不下。從病理生理學(xué)角度認(rèn)為COPD 是基于環(huán)境和遺傳因素的相互作用引起的，并將COPD 假定為具有多因素背景的復(fù)雜疾病[1]。COPD 被認(rèn)為與氣道和肺臟對(duì)氣體的慢性炎性反應(yīng)增強(qiáng)有關(guān)[2]，研究發(fā)現(xiàn)，炎癥因子水平對(duì)COPD 穩(wěn)定期和急性加重期的診斷具有一定的輔助作用[3]。IL-17，IL-27，IL-33 在傳遞信息、激活與調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞、介導(dǎo)T，B 細(xì)胞活化、增殖與分化及在炎癥反應(yīng)中起重要作用，參與了COPD 的發(fā)病過(guò)程[4]。呼出氣一氧化氮（FeNO）是氣道炎癥生物標(biāo)志物，廣泛用于各種呼吸系統(tǒng)疾病的監(jiān)測(cè)，對(duì)COPD 的診斷也具有重要意義[5]。既往研究發(fā)現(xiàn)[1,6]，COPD 患者其血清IL-17，IL-27 水平可作為評(píng)價(jià)患者病情嚴(yán)重程度的指標(biāo)，其它炎癥指標(biāo)如血清降鈣素原[7]通過(guò)探究發(fā)現(xiàn)與肺功能關(guān)系密切，對(duì)于判斷肺功能受損程度有參考意義。本研究主要探討血清IL-17，IL-27 和IL-33 在COPD 患者發(fā)病機(jī)制中所起到的作用。

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象 選取2017年1月～2020年1月于我院就診確診的慢性阻塞肺疾病患者100 例，其中COPD 穩(wěn)定期患者50 例（男性26 例，女性24 例），急性加重期COPD 患者50 例（男性22 例，女性28 例），平均年齡63.75±8.25 歲。同時(shí)期本院門診體檢正常患者40 例（男性17 例，女性13 例）為正常組，平均年齡61.72±7.41 歲。三組患者在年齡、性別方面的比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。本研究經(jīng)我院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有患者簽署知情同意書。診斷標(biāo)準(zhǔn)：COPD 診斷參照《中國(guó)老年慢性阻塞性肺疾病臨床診治實(shí)踐指南》[8]：肺應(yīng)用支氣管舒張劑后FEV1/FVC<0.7 目前仍然是COPD 的診斷標(biāo)準(zhǔn)。COPD 急性加重期：患者呼吸道癥狀加重，超過(guò)日常變異水平，需要改變治療方案，患者表現(xiàn)為咳嗽，咳痰、氣短和（或）喘息加重，痰量增多，膿性或黏液膿性痰，可伴有發(fā)熱等。COPD 穩(wěn)定期：咳嗽，咳痰和氣短等癥狀穩(wěn)定或癥狀輕微，病情基本恢復(fù)到急性加重前的狀態(tài)。納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合COPD 診斷標(biāo)準(zhǔn)；②年齡40～80 歲；③急性組患者研究前一個(gè)月內(nèi)未接受糖皮質(zhì)激素等藥物治療,穩(wěn)定期患者配合治療；④患者簽署知情同意。排除標(biāo)準(zhǔn)：①患有支氣管哮喘，肺部腫瘤等其它肺部疾??；②患有精神意識(shí)障礙；③并發(fā)嚴(yán)重肝腎功能不全；④肺功能檢查禁忌證；⑤患者依從性差，不能完成本研究。

1.2 儀器與試劑 Master Screen PFT System 肺功能監(jiān)測(cè)儀（德國(guó)耶格）；FeNO 測(cè)定儀（沃醫(yī)療電子納庫(kù)侖呼氣分析儀）；IL-17，IL-27 和IL-33 試劑盒（上海臻科生物科技有限公司）。

1.3 方法 ①肺功能測(cè)定：使用肺功能測(cè)定儀（德國(guó)耶格牌），由我院具有經(jīng)驗(yàn)的呼吸科醫(yī)師進(jìn)行測(cè)定，記錄FEV1%pred；②FeNO 測(cè)定：使用FeNO測(cè)定儀（沃醫(yī)療電子納庫(kù)侖呼氣分析儀），由我院具有經(jīng)驗(yàn)的呼吸科醫(yī)師進(jìn)行測(cè)定，記錄FeNO；③血清IL-17，IL-27 和IL-33 測(cè)定：三組患者于清晨空腹抽取外周靜脈血6ml,用臺(tái)式離心機(jī)以3 000r/min, 離心15min, 分離增生期血清存于-80℃冷凍箱中備用。采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)法,按照酶聯(lián)免疫吸附檢測(cè)試劑盒說(shuō)明書操作，測(cè)定血中的IL-17，IL-27，IL-33 水平。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 26.0 統(tǒng)計(jì)軟件分析,符合正態(tài)分布的計(jì)量數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示, 三組正態(tài)計(jì)量資料比較,應(yīng)用方差分析,兩組相互比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn), 相關(guān)性分析采用Pearson 相關(guān)分析。以P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 血清IL-17，IL-27，IL-33 的表達(dá)水平 見(jiàn)表1。COPD組血清IL-17，IL-27和IL-33水平高于正常組，COPD 急性加重期組血清IL-17，IL-27 和IL-33 水平高于COPD 穩(wěn)定期組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。

表1 血清IL-17，IL-27，IL-33 的表達(dá)水平(±s，pg/ml)

表1 血清IL-17，IL-27，IL-33 的表達(dá)水平(±s，pg/ml)

項(xiàng)目COPD 急性加重期組(n=50)COPD 穩(wěn)定期組(n=50)正常組(n=40)F 值P 值IL-1745.17±8.5829.78±6.0621.55±7.3918.4290.000 IL-27195.66±21.57129.16±16.8194.95±20.0524.7160.000 IL-33333.56±18.21241.53±19.94142.29±21.2431.1430.000

2.2 FeNO 水平及FEV1%pred 見(jiàn)表2。COPD 組FeNO 水平高于正常組，COPD 急性加重期組FeNO水平高于COPD 穩(wěn)定期組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。COPD 組FEV1%pred 低于正常組，COPD 急性加重期組FEV1%pred 低于COPD 穩(wěn)定期組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。

表2 FeNO 水平及FEV1%pred(±s)

表2 FeNO 水平及FEV1%pred(±s)

項(xiàng)目COPD 急性加重期組(n=50)COPD 穩(wěn)定期組(n=50)正常組(n=40)F 值P 值FeNO(×10-9)33.17±7.1426.78±2.068.35±4.0915.2750.000 FEV1%pred42.36±9.7753.64±7.8581.45±8.61724.6420.000

2.3 COPD 患者血清IL-17，IL-27，IL-33 水平與FEV1pred%，F(xiàn)eNO 的相關(guān)性 見(jiàn)表3。COPD 患者血清IL-17，IL-27 及IL-33 濃度均與肺通氣功能指標(biāo)FEV1%pred 呈負(fù)相關(guān)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。COPD 患者血清IL-17，IL-27 及IL-33濃度均與FeNO 呈正相關(guān)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

表3 COPD 患者血清IL-21，IL-17，TLR4 水平與FEV1pred%，F(xiàn)eNO 的相關(guān)性

2.4 血清IL-17 與IL-27，IL-33 表達(dá)水平的相關(guān)性 見(jiàn)表4。COPD 急性加重期組與穩(wěn)定期組患者血清IL-17 與IL-27，IL-33 水平呈正相關(guān),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。正常組血清IL-17 與IL-27 及IL-33無(wú)明顯相關(guān)性,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

表4 血清IL-17 與IL-27，IL-33 表達(dá)水平的相關(guān)性

3 討論

慢性阻塞性肺疾病的異質(zhì)性帶來(lái)了許多診斷、預(yù)后和治療方面的挑戰(zhàn)，因?yàn)镃OPD 的發(fā)病機(jī)制非常復(fù)雜，而對(duì)COPD 患者發(fā)病的細(xì)胞和分子機(jī)制的了解仍然很少。因此探討與臨床相關(guān)的生物標(biāo)志物與COPD 之間相關(guān)性，對(duì)于診斷及治療COPD 具有重要意義[9]。慢性阻塞性肺疾病主要臨床特征是可逆的氣流限制不完全，且死亡率高。在致病因素中，慢性炎癥和氧化應(yīng)激已被證明是在COPD 的發(fā)展中起關(guān)鍵作用。隨著人們生活習(xí)慣的改變，吸煙是COPD 的常見(jiàn)危險(xiǎn)因素，煙霧中含有大量化合物和自由基。大量研究表明自由基的大量產(chǎn)生不僅會(huì)導(dǎo)致肺部氧化損傷，還會(huì)激活炎癥細(xì)胞，引起炎癥反應(yīng),中性粒細(xì)胞與巨噬細(xì)胞均參與炎癥反應(yīng)過(guò)程[10]。楊文林等[11]研究發(fā)現(xiàn)炎癥小體參與了COPD 慢性炎癥的發(fā)展,與肺組織炎癥細(xì)胞以及氣道病理改變密切相關(guān)。李若倩等[13]研究發(fā)現(xiàn)外周血細(xì)胞比容和超敏C-反應(yīng)蛋白對(duì)COPD 患者診治及預(yù)后評(píng)估也具有重要價(jià)值，因此炎癥反應(yīng)在COPD 發(fā)病機(jī)制中占據(jù)重要地位。

IL-17 是一種主要由T 細(xì)胞產(chǎn)生的致炎細(xì)胞因子，可以促進(jìn)T 細(xì)胞的激活和刺激上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞產(chǎn)生多種細(xì)胞因子化學(xué)增活素及細(xì)胞黏附分子1，從而導(dǎo)致炎癥的產(chǎn)生[11]。有研究發(fā)現(xiàn)，血清IL-17 在老年COPD 患者中呈高度表達(dá)，兩者呈正相關(guān)且隨著病情加重，IL-17 有上升趨勢(shì),并認(rèn)為這與IL-17 參與氣道慢性持續(xù)炎癥反應(yīng)有關(guān)[13]。郝青等[14]研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)多元回歸分析,IL-17 是COPD 急性加重期患者GOLD 分級(jí)的危險(xiǎn)因素,并且與COPD 急性加重期患者肺功能嚴(yán)重程度有關(guān)，這與國(guó)外的研究報(bào)道一致[15]。本研究表明COPD 組患者血清IL-17 濃度明顯高于正常組,且急性加重期的COPD患者高于穩(wěn)定期COPD患者（均P<0.05），同時(shí)本研究結(jié)果顯示IL-17 與肺功能指標(biāo)FEV1pred%有相關(guān)性,據(jù)此認(rèn)為,血清IL-17 在COPD 的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮作用。

IL-27 與IL-17 家族相似，其成熟蛋白在大腦中表達(dá)，由IL-12B 相關(guān)蛋白和IL-12A 相關(guān)蛋白組成，能迅速引起初始T 細(xì)胞增殖并誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生γ-干擾素，發(fā)生炎癥反應(yīng)[16]。鄭偉等[17]研究發(fā)現(xiàn)COPD 的發(fā)病機(jī)制中IL-27 起關(guān)鍵作用，其COPD 急性期患者IL-27 水平明顯高于COPD 穩(wěn)定期患者及正常組，并認(rèn)為IL-27 在COPD 發(fā)病過(guò)程中參與炎癥反應(yīng)。衛(wèi)雪曼[18]研究發(fā)現(xiàn)血清IL-27 濃度與老年COPD 患者疾病嚴(yán)重程度呈正相關(guān),對(duì)評(píng)估COPD 病情的嚴(yán)重程度及治療效果上具有一定的臨床價(jià)值。本研究表明COPD 組患者血清IL-27 濃度明顯高于正常組,且急性加重期的COPD 患者高于穩(wěn)定期COPD 患者，均P<0.05，同時(shí)本研究結(jié)果顯示IL-27 與肺功能指標(biāo)FEV1pred%有相關(guān)性,IL-27 與IL-17 表達(dá)水平存在相關(guān)性。據(jù)此認(rèn)為,血清IL-27和IL-17在COPD的發(fā)病機(jī)制中共同發(fā)揮作用。

IL-33 為白細(xì)胞介素-1 組成之一，參與系統(tǒng)免疫反應(yīng)調(diào)節(jié)，能夠調(diào)節(jié)T 細(xì)胞、B 細(xì)胞等促進(jìn)免疫細(xì)胞的增殖分化，影響疾病的發(fā)生和發(fā)展[19]。王生成等[20]研究發(fā)現(xiàn)，COPD 穩(wěn)定期患者較急性加重期患者血清IL-33 水平降低，血清IL-33 與心肺功能呈負(fù)相關(guān),并認(rèn)為IL-33 對(duì)COPD 患者的臨床癥狀存在一定的影響。程丹等[21]研究發(fā)現(xiàn)，COPD患者血清IL-33 水平與肺功能FEV1/FVC 呈負(fù)相關(guān)，并認(rèn)為IL-33 在COPD 發(fā)病過(guò)程中具有促進(jìn)炎癥反應(yīng)的作用。本研究表明COPD 組患者血清IL-33 濃度明顯高于正常組,且急性加重期的COPD 患者高于穩(wěn)定期COPD 患者，均P<0.05，同時(shí)本研究結(jié)果顯示IL-33 與肺功能指標(biāo)FEV1pred%有相關(guān)性,IL-33 與IL-17 表達(dá)水平存在相關(guān)性，據(jù)此認(rèn)為,血清IL-33 也參與了COPD 的炎癥發(fā)生機(jī)制。

第1 秒用力呼氣容積在預(yù)計(jì)值的百分比即FEV1pred%，一般可以反映氣流阻塞的情況，氣流阻塞越嚴(yán)重該數(shù)值越低，用于COPD 病人的肺功能輕重程度分級(jí)。本研究證實(shí)COPD 患者血清IL-17，IL-27 和IL-33 濃度均與FEV1%pred 呈負(fù)相關(guān),這說(shuō)明血清IL-17，IL-27 和IL-33 與COPD 患者氣流受限嚴(yán)重程度具有相關(guān)性。

FeNO 檢測(cè)作為一種無(wú)創(chuàng)檢查，可作為氣道炎癥生物標(biāo)志物，發(fā)炎時(shí)濃度升高，可作為COPD 的診斷與監(jiān)測(cè)。本研究證實(shí)COPD 患者血清IL-17，IL-27，IL-33 濃度均與FeNO 呈正相關(guān),這說(shuō)明血清IL-17，IL-27 和IL-33 參與COPD 患者炎癥反應(yīng)過(guò)程。

本實(shí)驗(yàn)證實(shí)血清IL-17，IL-27 及IL-33 均參與了COPD 的發(fā)病過(guò)程, 可能作為評(píng)價(jià)COPD 的有效指標(biāo)且對(duì)于鑒別COPD 患者病情嚴(yán)重程度有很大幫助,但具體的炎癥免疫傳導(dǎo)通路仍需要我們進(jìn)一步深入探索,為COPD 治療提供新方向。