痰液中IL-8、IL-17、SIgA水平與慢阻肺穩(wěn)定期患者肺功能的相關(guān)性研究

楊 珊,史 軻，孔田甜,穆清爽

（新疆醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院1教學(xué)科研管理辦公室，2老年病干部病房，烏魯木齊 830000）

慢性阻塞性肺疾?。–hronic Obstructive Pulmonary Disease，COPD）穩(wěn)定期患者經(jīng)治療后仍伴低氧血癥，肺功能康復(fù)效果往往達(dá)不到預(yù)期，甚至出現(xiàn)肺功能損傷加重情況[1]。白細(xì)胞介素（Interleukin）是白細(xì)胞或免疫細(xì)胞間相互作用的淋巴因子，能夠與血細(xì)胞生長因子相互協(xié)調(diào)，相互作用，共同參與免疫功能的調(diào)節(jié)[2]。作為常見細(xì)胞因子IL-8、IL-17不僅與免疫細(xì)胞調(diào)節(jié)有關(guān)，還能進(jìn)一步加重炎癥反應(yīng)程度，不利于患者預(yù)后[3]。研究表明IL-8、IL-17具有傳遞信息、激活或調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞的作用，可活化、增殖T淋巴細(xì)胞及B淋巴細(xì)胞，進(jìn)而引發(fā)炎癥反應(yīng)[4]。分泌型免疫球蛋白A（Secretory Immunoglobulin A，SIgA）作為黏膜免疫中的主要抗體，對多種內(nèi)源共生菌及外源入侵的病原體都有抵抗作用[5]。有報(bào)道顯示，SIgA可活化嗜酸性粒細(xì)胞，并誘導(dǎo)其降解并產(chǎn)生過氧化物，進(jìn)而調(diào)節(jié)體內(nèi)與粘膜嗜酸性粒細(xì)胞有關(guān)的疾病及一些過敏性疾病[6]。因慢阻肺患者肺功能損傷與炎癥、免疫等有關(guān)，結(jié)合IL-8、IL-17、SIgA在機(jī)體中的作用機(jī)制，推測這三者對COPD穩(wěn)定期患者肺功能損傷有影響。本研究重點(diǎn)分析痰液中IL-8、IL-17、SIgA的表達(dá)與肺功能損傷加重的關(guān)系，以指導(dǎo)未來COPD穩(wěn)定期患者肺功能損傷加重風(fēng)險(xiǎn)早期評估與干預(yù)?，F(xiàn)報(bào)道示下。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取2019年1月-2020年12月新疆醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院門診收治的63例COPD穩(wěn)定期患者為研究對象，其中男性36例，女性27例；年齡52～69歲，平均年齡（57.32±2.03）歲；COPD病程3～15年，平均病程（9.23±2.06）年。本次研究設(shè)計(jì)內(nèi)容經(jīng)新疆醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)同意實(shí)施，患者及家屬均知曉本次研究內(nèi)容，簽署知情同意書。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)[7]納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)COPD符合《慢性阻塞性肺疾病診治指南（2013年修訂版）》內(nèi)相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)；(2)穩(wěn)定期患者。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)合并重要臟器功能相關(guān)疾??；(2)合并惡性腫瘤；(3)合并嚴(yán)重傳染性疾病或感染性疾?。?4)合并免疫系統(tǒng)性疾病。

1.3 方法

1.3.1 隨訪方法 設(shè)計(jì)COPD患者隨訪記錄表，內(nèi)容包括隨訪方式、癥狀、體征、生活方式指導(dǎo)、服藥依從性、藥物不良反應(yīng)等，全部患者均接受為期1年隨訪。

1.3.2 肺功能損傷評估及分組方法 采用肺功能儀（德國耶格，MasterScreen型）檢測患者1s用力呼氣容積(Forced expiratory volume in one second，F(xiàn)EV1)和用力肺活量（Forced vital capacity，F(xiàn)VC），并計(jì)算FEV1/FVC及FEV1占預(yù)計(jì)值百分比（FEV1%）。COPD患者需符合充分使用支氣管擴(kuò)張劑后FEV1/FVC<70%；并在此基礎(chǔ)上根據(jù)FEV1%值確定肺功能下降程度，分別為輕度（≥80%）、中度（30%-80%）和重度（<30%）[8]。將肺功能中、重度下降的患者納入中、重度損傷組，輕度肺功能下降患者納入輕度損傷組。

1.3.3 實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)檢測方法（1）在患者于首次接受治療當(dāng)天早晨采集晨起空腹?fàn)顟B(tài)下5 mL外周肘靜脈血，使用TD5A自動脫蓋離心機(jī)（長沙英泰儀器有限公司）以3 000 r/min離心10 min取血清，使用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)檢測血清高遷移率族蛋白BI（High mobility group protein，HMGBI）、缺氧誘導(dǎo)因子-1α（Hypoxia inducible factor-1α，HIF-1α）水平，ELISA檢測試劑盒由合肥萊爾生物科技有限公司提供。（2）在患者于我院首次接受治療當(dāng)天早晨，指導(dǎo)患者留取痰液標(biāo)本，經(jīng)高滲鹽水誘導(dǎo)后，采用ELISA檢測痰液中IL-8、IL-17、SIgA水平，IL-8、IL-17試劑盒由上?？道噬锟萍加邢薰咎峁?，SIgA試劑盒由上海晶抗生物工程有限公司提供。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS24.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，組間比較采用t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料以例（%）表示，采用χ2檢驗(yàn)，相關(guān)性采用雙變量Pearson直線相關(guān)性檢驗(yàn)；相關(guān)影響因素分析采用Logistic回歸分析檢驗(yàn)。繪制受試者工作曲線（ROC），檢驗(yàn)痰液中IL-8、IL-17、SIgA水平預(yù)測COPD穩(wěn)定期患者肺功能損傷加重的價(jià)值，以曲線下面積（AUC）評價(jià)，AUC≤0.50：無預(yù)測價(jià)值，0.500.90：預(yù)測價(jià)值較高；以P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 肺功能損傷發(fā)生情況全部63例COPD穩(wěn)定期患者，肺功能中、重度損傷15例，占23.81%（15/63），輕度損傷48例，占76.19%（48/63）。

2.2 中、重度損傷組與輕度損傷組基線資料、實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)的比較中、重度損傷組血清HMGBI、HIF-1α及痰液中IL-8、IL-17水平均高于輕度損傷組，且SIgA水平低于輕度損傷組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），見表1。

表1 中、重度損傷組與輕度損傷組基線資料、實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)比較

2.3 COPD穩(wěn)定期患者痰液中IL-8、IL-17、SIgA水平間相關(guān)性分析采用雙變量Pearson直線相關(guān)性分析結(jié)果顯示，COPD穩(wěn)定期患者痰液中IL-8、IL-17間呈正相關(guān)（r>0，P<0.05），IL-8、IL-17分別與SIgA間呈負(fù)相關(guān)（r<0，P<0.05），見表2。

表2 COPD穩(wěn)定期患者痰液中IL-8、IL-17、SIgA水平間相關(guān)性分析

2.4 各實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)對COPD穩(wěn)定期患者肺功能損傷加重影響的二元Logistic回歸分析將COPD穩(wěn)定期患者血清HMGBI、HIF-1α及痰液中IL-8、IL-17、SIgA水平分別作為協(xié)變量，肺功能損傷程度作為因變量（1=中、重度損傷，0=輕度損傷），血清HMGBI、HIF-1α及痰液中IL-8、IL-17、SIgA水平異常表達(dá)均是COPD穩(wěn)定期患者肺功能損傷加重的影響因素（P<0.05），見表3。

表3 各實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)對COPD穩(wěn)定期患者肺功能損傷加重影響的二元Logistic回歸分析

2.5 各實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)對COPD穩(wěn)定期患者肺功能損傷加重影響的多元回歸模型分析將COPD穩(wěn)定期患者年齡、性別、病程等全部資料納入并作為協(xié)變量，肺功能損傷程度情況作為因變量（1=中、重度損傷，0=輕度損傷），校正年齡、性別、病程等基線資料帶來的影響后，建立多元回歸模型行多因素分析結(jié)果顯示；血清HMGBI、HIF-1α過表達(dá)及痰液中IL-8、IL-17過表達(dá)、SIgA低表達(dá)是COPD穩(wěn)定期患者肺功能損傷加重的影響因素（OR>1，P<0.05），見表4。

表4 COPD穩(wěn)定期患者發(fā)生肺功能損傷影響因素的多因素分析

2.6 痰液中IL-8、IL-17、SIgA水平預(yù)測COPD穩(wěn)定期患者肺功能損傷加重風(fēng)險(xiǎn)的效能分析將COPD穩(wěn)定期患者痰液中IL-8、IL-17、SIgA水平分別作為檢驗(yàn)變量，肺功能損傷程度情況作為狀態(tài)變量（1=中、重度損傷，0=輕度損傷），繪制ROC曲線（見圖1、2）結(jié)果顯示，痰液中IL-8、IL-17、SIgA水平單獨(dú)及聯(lián)合預(yù)測COPD穩(wěn)定期患者肺功能損傷加重的AUC均>0.80，預(yù)測價(jià)值較理想，且以聯(lián)合預(yù)測效果最佳。各指標(biāo)對應(yīng)最佳閾值、特異度、靈敏度及約登指數(shù)見表5。

表5 各痰液指標(biāo)預(yù)測COPD穩(wěn)定期患者肺功能損傷加重風(fēng)險(xiǎn)的效能分析結(jié)果

圖1 痰液中IL-8、IL-17水平預(yù)測COPD穩(wěn)定期患者肺功能損傷加重風(fēng)險(xiǎn)的ROC曲線圖

圖2 痰液中SIgA水平預(yù)測COPD穩(wěn)定期患者肺功能損傷加重風(fēng)險(xiǎn)的ROC曲線圖

3 討論

作為呼吸系統(tǒng)常見重急癥，COPD可導(dǎo)致患者無法進(jìn)行理想的氣體交換，引發(fā)多種生理功能及代謝紊亂，對患者的生命安全造成嚴(yán)重威脅。支氣管擴(kuò)張劑是治療COPD穩(wěn)定期常用手段，能夠顯著改善患者血流動力學(xué)及血?dú)庵笜?biāo)，減少并發(fā)癥的發(fā)生。但有研究指出，COPD穩(wěn)定期患者經(jīng)治療后仍有部分患者出現(xiàn)肺部彈性回縮力下降的情況，導(dǎo)致肺功能損傷加重[9]。

研究表明相較于其他呼吸系統(tǒng)疾病，COPD患者的肺功能較差，且肺換氣功能受損嚴(yán)重，進(jìn)而導(dǎo)致肺功能損傷逐漸加重[10]。本次研究表明COPD穩(wěn)定期患者仍有肺功能損傷持續(xù)加重風(fēng)險(xiǎn)，故分析COPD穩(wěn)定期患者肺功能損傷加重影響因素及可能的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測因子，指導(dǎo)早期干預(yù)，對改善患者預(yù)后意義重大。近年來，研究證實(shí)，氧化應(yīng)激及炎癥反應(yīng)等均可加重COPD的病情發(fā)展[11-12]。HMGBI是一種廣泛分布于真核細(xì)胞中的非組蛋白核蛋白，能夠釋放到細(xì)胞外，并介導(dǎo)炎癥反應(yīng)的發(fā)生，在多種疾病的發(fā)生、發(fā)展中具有重要作用[13]。HIF-1α是HIF-1的重要組成之一，能夠促使多種炎癥因子大量釋放，進(jìn)而加重全身炎癥反應(yīng)程度，最終引發(fā)氧化應(yīng)激反應(yīng)[14]。故推測HMGBI、HIF-1α可能參與了COPD穩(wěn)定期肺功能損傷的發(fā)生與發(fā)展，且該推測也在本研究中被證實(shí)。但需要注意的是，HMGBI、HIF-1α可能受到患者其他基礎(chǔ)性疾病的影響，對檢測結(jié)果產(chǎn)生干擾，影響研究的可靠性，單獨(dú)依靠上述因子來評估肺功能損傷進(jìn)展風(fēng)險(xiǎn)的局限性大。

IL-8是主要的白細(xì)胞趨化因子，對中性粒細(xì)胞具有吸引作用，可以與中性粒細(xì)胞結(jié)合，引起中性粒細(xì)胞變異，產(chǎn)生大量彈性蛋白酶，加重組織損傷程度[15]。IL-17是一種主要由活化的T細(xì)胞產(chǎn)生的致炎細(xì)胞因子，可激活T細(xì)胞并刺激上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞產(chǎn)生多種細(xì)胞因子及化學(xué)增活素、細(xì)胞黏附分子1，進(jìn)而促使炎癥反應(yīng)的發(fā)生、發(fā)展[16-17]。SIgA是腸道免疫屏障的主要組成之一，能夠有效保護(hù)腸道免疫屏障[18]。本次研究顯示痰液中IL-8、IL-17、SIgA水平與COPD穩(wěn)定期患者肺功能損傷加重的發(fā)生密切相關(guān)。究其原因，IL-8具有較為廣泛的生物活性，對炎癥細(xì)胞到達(dá)疾病病變部位具有一定的促進(jìn)作用，進(jìn)一步加重炎癥反應(yīng)程度，故導(dǎo)致COPD患者炎癥反應(yīng)程度加重，肺功能損傷加重[19]。IL-17已被研究證實(shí)能夠引發(fā)大量基質(zhì)金屬蛋白酶分泌，進(jìn)而降解膠原蛋白，誘發(fā)大量趨化因子及促炎因子產(chǎn)生，參與多種自身免疫性疾病的發(fā)生、發(fā)展[20]。同時，IL-17可激活機(jī)體組織中的巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞，進(jìn)一步加重炎癥反應(yīng)發(fā)生程度，影響肺功能[21]。SIgA可顯著降低病原微生物的黏附能力，利于促進(jìn)病原微生物從機(jī)體內(nèi)排出，減輕組織受損程度[22]。此外，SIgA還能降低促炎反應(yīng)的細(xì)菌抗原水平，進(jìn)一步減輕機(jī)體內(nèi)炎癥反應(yīng)[23]。故SIgA的降低可能提示嚴(yán)重的炎癥反應(yīng)，患者肺損傷程度加重。

本次研究還發(fā)現(xiàn)痰液中IL-8、IL-17、SIgA水平異常表達(dá)不僅是COPD穩(wěn)定期患者肺功能損傷加重的影響因素，還可預(yù)測COPD穩(wěn)定期患者肺功能損傷加重風(fēng)險(xiǎn)。上述結(jié)果證實(shí)，痰液中IL-8、IL-17、SIgA水平與COPD穩(wěn)定期患者肺功能損傷加重有關(guān)，可作為COPD穩(wěn)定期患者肺功能損傷風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測指標(biāo)。此外，本研究還對COPD穩(wěn)定期患者痰液中IL-8、IL-17、SIgA水平進(jìn)行變量間的相關(guān)性分析，結(jié)果顯示，COPD穩(wěn)定期患者痰液中IL-8、IL-17間呈正相關(guān)，IL-8、IL-17分別與SIgA間呈負(fù)相關(guān)，提示COPD穩(wěn)定期患者痰液中IL-8、IL-17、SIgA水平可相互影響，可能三者相互影響、相互作用，共同參與了COPD穩(wěn)定期患者肺功能損傷加重的發(fā)生，但具體機(jī)制仍尚未明確，仍需要在未來進(jìn)一步展開大樣本、長時間的研究加以驗(yàn)證分析。綜上所述，COPD穩(wěn)定期患者肺功能損傷加重可能與痰液中IL-8、IL-17過表達(dá)及SIgA低表達(dá)有關(guān)，臨床可考慮通過檢測患者痰液中IL-8、IL-17、SIgA表達(dá)，來預(yù)測肺功能損傷加重風(fēng)險(xiǎn)，以指導(dǎo)早期干預(yù)。