細(xì)菌性肺炎患者外周血Th1/Th2細(xì)胞因子水平變化及臨床意義

姜 楠， 李欽恒， 楊 東， 臧媛媛

(聯(lián)勤保障部隊(duì)第九二二醫(yī)院， 湖南 衡陽(yáng) 421000)

細(xì)菌性肺炎作為一類最常見(jiàn)的下呼吸道感染性疾病，其多發(fā)于兒童、老年人群體中，屬于造成65歲以上人群死亡的常見(jiàn)病因[1]。約40%左右的細(xì)菌性肺炎患者需進(jìn)行住院治療，其中10%～22%的患者可發(fā)展為重癥肺炎。重癥肺炎患者病情進(jìn)展迅速，病死率曾一度高達(dá)60%以上[2,3]。臨床需依據(jù)患者年齡、病史、感染源、病情嚴(yán)重程度及本地病原菌耐藥性等情況，對(duì)細(xì)菌性肺炎患者予以經(jīng)驗(yàn)性抗感染治療措施[4]。此類經(jīng)驗(yàn)性治療對(duì)輕度肺炎患者治療效果較為顯著，但對(duì)于重癥肺炎患者，初期抗生素選擇不當(dāng)、治療措施不全面均可增大患者死亡風(fēng)險(xiǎn)。故如何選擇抗生素極為重要，另一方面，快速評(píng)估細(xì)菌性肺炎嚴(yán)重程度，尤其是對(duì)中重度肺炎患者的識(shí)別，可使相關(guān)患者盡早被收入重癥病房，接受全身支持護(hù)理、保護(hù)性機(jī)械通氣及更具個(gè)體化的抗生素治療，從而大大提升患者被及時(shí)治愈的幾率[5]。本研究以細(xì)菌性肺炎患者為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)其外周血輔助性T細(xì)胞1/輔助性T細(xì)胞2(helper t cell 1/helper t cell 2，Th1/Th2)細(xì)胞因子水平變化情況的綜合分析，探討中重度細(xì)菌性肺炎患者免疫炎癥狀態(tài)，并探討相關(guān)細(xì)胞因子對(duì)診斷中重度細(xì)菌性肺炎的臨床意義，現(xiàn)將所得成果報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料：將2018年1月至2021年1月期間于我院就診的123例細(xì)菌性肺炎患者作為研究對(duì)象，將其分為中重度組72例和輕度組51例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①所有患者均符合《中國(guó)成人社區(qū)獲得性肺炎診斷和治療指南》[6]中細(xì)菌性肺炎相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)：起病急，高熱，伴寒戰(zhàn)，胸痛，膿痰、血痰或褐色痰，外周血白細(xì)胞、C反應(yīng)蛋白明顯升高，肺部實(shí)變體征或濕性噦音，影像學(xué)可見(jiàn)實(shí)變呈葉段分布或肺泡浸潤(rùn)；②患者年齡在16歲以上；③于入院后24h內(nèi)接受本次研究涉及的指標(biāo)檢查。排除標(biāo)準(zhǔn)：①存在免疫缺陷性疾病或惡性腫瘤者；②存在非感染性肺間質(zhì)疾病者；③存在肺水腫、肺栓塞者；④妊娠期或哺乳期婦女；⑤存在機(jī)體其他系統(tǒng)感染性疾病者。本次研究符合《赫爾基辛宣言》原則。

1.2方 法

1.2.1分組方法：采用CURB-65評(píng)分系統(tǒng)評(píng)估患者病情嚴(yán)重程度[7]，該評(píng)分系統(tǒng)共涉及意識(shí)障礙、尿素氮、呼吸頻率、血壓情況及年齡等5項(xiàng)指標(biāo)，滿足1項(xiàng)得1分：①意識(shí)障礙；②尿素氮>7mmoL/L；③呼吸頻率≥30次/min；④收縮壓<90mmHg或舒張壓≤60mmHg；⑤年齡≥65歲?？偡?～5分，其中0～1分屬輕度肺炎，2分為中度肺炎，3分及以上為重癥肺炎。根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)，本次研究將研究對(duì)象將其分為中重度組(CURB-65評(píng)分≥2分)72例和輕度組(CURB-65評(píng)分0～1分)51例。

1.2.2指標(biāo)檢測(cè)方法：于患者入院24h內(nèi)收集其空腹外周靜脈血5mL，用于相關(guān)血液學(xué)檢查。采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)法(enzyme linked immunosorbent assay，ELISA)對(duì)患者干擾素-γ(interferon-γ，IFN-γ)、白細(xì)胞介素-4(interleukin 4，IL-4)等細(xì)胞因子水平進(jìn)行測(cè)定，試劑盒為上海澤葉生物科技有限公司生產(chǎn)的ZY-E6152H型人IFN-γ ELISA試劑盒以及北京普利萊基因技術(shù)有限公司生產(chǎn)的AZ0009型人IL-4 ELISA試劑盒，具體檢測(cè)步驟如下：于特異性抗體球蛋白孔位內(nèi)加入緩沖液，將抗體蛋白濃度控制在5μg/mL，在37℃下孵育2h，去除包被液，采用PBS溶液重復(fù)洗滌5次，隨后加入酶標(biāo)抗體溶液，于37℃下再孵育2h，再行5次PBS洗滌，隨后加入底物溶液持續(xù)反應(yīng)30min，加入終止劑，以酶標(biāo)比色計(jì)測(cè)定IFN-γ、IL-4水平。采用美國(guó)碧迪有限公司生產(chǎn)的FACSCanto Ⅱ型流式細(xì)胞儀測(cè)定患者外周血輔助性T細(xì)胞1(helper t cell 1，Th1)、輔助性T細(xì)胞2(helper t cell 2，Th2)表達(dá)情況，具體步驟如下：將所采集的外周靜脈血加入肝素抗凝管內(nèi)，輕微震蕩將其全血混勻，隨后以加樣槍抽取50 μL全血置于試管內(nèi)，隨后加入10 μL熒光單克隆抗體試劑，輕微震蕩將其混勻，再于避光環(huán)境下溫育15min，將1mL溶血?jiǎng)┘佑诠軆?nèi)，輕微震蕩將其混勻，在避光環(huán)境下靜置10min，隨后進(jìn)行1500r/min下離心，持續(xù)5min，離心結(jié)束后去除上清，加入1mL PBS溶液混勻，再次行1500r/min下離心，持續(xù)5min，結(jié)束后去除上清，加PBS溶液300μL，混勻后行流式細(xì)胞儀檢驗(yàn)，測(cè)得Th1、Th2表達(dá)情況，計(jì)算Th1/Th2值。

2 結(jié) 果

2.1兩組基線資料比較：兩組性別、年齡、吸煙史、合并癥等基線資料均無(wú)顯著差異(P>0.05)，中重度組白細(xì)胞計(jì)數(shù)(white blood cell count，WBC)、降鈣素原(procalcitonin，PCT)水平顯著高于輕度組(P<0.05)。見(jiàn)表1。

表1 兩組基線資料比較

2.2兩組Th1/Th2及細(xì)胞因子水平比較：中重度組Th1/Th2、IFN-γ水平均顯著低于輕度組(P<0.05)，IL-4顯著高于輕度組(P<0.05)。見(jiàn)表2。

表2 兩組Th1/Th2及細(xì)胞因子水平比較

2.3細(xì)菌性肺炎患者Th1/Th2、IFN-γ、IL-4水平與CURB-65評(píng)分的相關(guān)性分析：Spearman相關(guān)性分析表明，細(xì)菌性肺炎患者CURB-65評(píng)分與Th1/Th2、IFN-γ呈負(fù)相關(guān)(r=-0.624、-0.522，P<0.05)，與IL-4呈正相關(guān)(r=0.469，P<0.05)。見(jiàn)表3。

表3 細(xì)菌性肺炎患者Th1/Th2 IFN-γ IL-4水平與CURB-65評(píng)分的相關(guān)性分析

2.4Th1/Th2、IFN-γ、IL-4水平與細(xì)菌性肺炎關(guān)系的二元logistics回歸分析:二元logistics回歸分析顯示，Th1/Th2、IFN-γ、IL-4與細(xì)菌性肺炎嚴(yán)重程度均存在密切聯(lián)系(P<0.05)，見(jiàn)表4。

表4 Th1/Th2 IFN-γ IL-4水平與細(xì)菌性肺炎關(guān)系的二元logistics回歸分析

2.5Th1/Th2、IFN-γ、IL-4對(duì)中重度細(xì)菌性肺炎的診斷效能分析：以臨床診斷及CURB-65評(píng)分≥2為中重度細(xì)菌性肺炎診斷金標(biāo)準(zhǔn)，ROC曲線分析顯示，Th1/Th2、IFN-γ、IL-4診斷中重度細(xì)菌性肺炎的AUC分別為0.904、0.886、0.818，截?cái)嘀捣謩e為2.42、9.34pg/mL、10.98pg/mL，以二元logistics回歸分析模型獲得三指標(biāo)聯(lián)合診斷預(yù)測(cè)值，聯(lián)合診斷的AUC為0.985，具有較高的診斷效能(P<0.05)。見(jiàn)表5、圖1。

表5 ROC曲線分析Th1/Th2 IFN-γ IL-4對(duì)中重度細(xì)菌性肺炎的診斷價(jià)值

圖1 Th1/Th2、IFN-γ、IL-4診斷中重度細(xì)菌性肺炎的ROC曲線

3 討 論

病毒、細(xì)菌、真菌感染均可能引發(fā)社區(qū)獲得性肺炎，在社區(qū)獲得性肺炎中，病毒檢出率較高，但細(xì)菌性肺炎仍為臨床中最為常見(jiàn)的一類感染性肺炎。隨著近年來(lái)臨床新型耐藥菌的快速誕生、多重病原菌感染情況的增多以及人口老齡化進(jìn)程的推進(jìn)，細(xì)菌性肺炎發(fā)病率及死亡率均未得到有效控制。對(duì)于重癥患者若不及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理，可能發(fā)展為膿毒癥、急性呼吸窘迫綜合征以及多器官功能衰竭，甚至可導(dǎo)致死亡[8,9]，故及時(shí)識(shí)別此類重癥患者極為必要。本次研究中，中重度組Th1/Th2、IFN-γ水平均顯著低于輕度組，IL-4顯著高于輕度組；細(xì)菌性肺炎患者CURB-65評(píng)分與Th1/Th2、IFN-γ呈顯著負(fù)相關(guān)，與IL-4呈顯著正相關(guān)，提示隨著肺炎病情加重，Th1/Th2及其細(xì)胞因子水平可明顯改變，這可能與病情進(jìn)展情況下免疫功能失衡有關(guān)。分析其原因，肺作為人體呼吸器官，與外界環(huán)境相通，故更易遭到病原菌侵襲，在發(fā)生病原菌感染后，人體免疫系統(tǒng)可與病原菌發(fā)生復(fù)雜的交互作用。當(dāng)病原菌進(jìn)入呼吸道后，首先可于呼吸道表層粘液中附著，隨后在纖毛擺動(dòng)作用下，經(jīng)吞咽或咳嗽排出。同時(shí)，呼吸道上皮細(xì)胞可分泌多種酶、抗菌肽來(lái)發(fā)揮抗菌、防御作用。當(dāng)上述防御機(jī)制均未奏效時(shí)，機(jī)體固有免疫功能可率先被激活，對(duì)抗原物質(zhì)產(chǎn)生生理性排斥作用。固有免疫的激活主要與肺泡巨噬細(xì)胞、肺泡上皮細(xì)胞及樹突狀細(xì)胞等免疫細(xì)胞的模式識(shí)別受體與病原菌相關(guān)分子模式的識(shí)別、吞噬有關(guān)，即通過(guò)該識(shí)別受體內(nèi)部信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)作用促進(jìn)趨化因子、細(xì)胞因子分泌，使肺組織局部免疫細(xì)胞充分浸潤(rùn)。此外，輔佐細(xì)胞可將抗原信息提呈至淋巴結(jié)，使淋巴細(xì)胞激活，從而啟動(dòng)特異性免疫，活化淋巴細(xì)胞集中至感染區(qū)域，從而發(fā)揮免疫作用[10]。T淋巴細(xì)胞亞群作為可反映人體免疫功能狀態(tài)的一組臨床指標(biāo)，其中CD4+細(xì)胞在抗原刺激下可分化為Th1、Th2效應(yīng)細(xì)胞，前者可分泌IFN-γ進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞毒性T細(xì)胞、巨噬細(xì)胞活化從而發(fā)揮細(xì)胞免疫效應(yīng)，后者則可分泌IL-4[11]，促進(jìn)B細(xì)胞活化，發(fā)揮介導(dǎo)體液免疫的效果。

本次研究中，ROC曲線分析顯示，Th1/Th2、IFN-γ、IL-4診斷中重度細(xì)菌性肺炎的AUC分別為0.904、0.886、0.818，截?cái)嘀捣謩e為2.42、9.34pg/mL、10.98pg/mL，三指標(biāo)聯(lián)合診斷AUC為0.985，具有較高的診斷效能，提示上述指標(biāo)對(duì)于病情評(píng)估及治療具有參考價(jià)值。分析其原因，在中重度肺炎患者機(jī)體中，CD4+T細(xì)胞因抗原刺激發(fā)生極化反應(yīng)，所產(chǎn)生的Th1效應(yīng)細(xì)胞被Th2效應(yīng)細(xì)胞過(guò)度抑制，打破了機(jī)體免疫平衡，其中Th1效應(yīng)細(xì)胞分泌的IFN-γ作為一類前炎癥細(xì)胞因子，可參與機(jī)體免疫調(diào)節(jié)，增強(qiáng)抗感染能力。而在中重度肺炎患者體內(nèi)，Th2效應(yīng)細(xì)胞所產(chǎn)生的促炎細(xì)胞因子更占優(yōu)勢(shì)。當(dāng)機(jī)體發(fā)生病原菌入侵等抗原刺激現(xiàn)象時(shí)，IL-4可經(jīng)活化T細(xì)胞分泌產(chǎn)生，IL-4產(chǎn)生后可對(duì)B細(xì)胞產(chǎn)生誘導(dǎo)作用，促進(jìn)其表達(dá)免疫球蛋白E(immunoglobulin E，IgE)低親和力受體，在炎癥反應(yīng)或過(guò)敏反應(yīng)中促進(jìn)B細(xì)胞活化，從而發(fā)揮介導(dǎo)體液免疫的作用。IL-4存在促使抗體類別轉(zhuǎn)化的作用，可促進(jìn)免疫球蛋白G(immunoglobulin G，IgG)轉(zhuǎn)型為IgE，同時(shí)可干預(yù)Th1、Th2分化趨勢(shì)，通過(guò)活化Th2效應(yīng)細(xì)胞來(lái)抑制Th1細(xì)胞亞群，從而降低IFN-γ分泌量。相關(guān)研究指出，在支原體感染引起的肺炎患兒中，IL-4的血清表達(dá)水平明顯升高，可用于反映患兒預(yù)后狀態(tài)[12]。細(xì)菌性肺炎患者病情加重時(shí)，T細(xì)胞亞群功能紊亂狀況將進(jìn)一步加劇，此時(shí)CD4+細(xì)胞免疫功能受到明顯抑制，在CD4+細(xì)胞分化Th1、Th2效應(yīng)細(xì)胞時(shí)，IL-4可協(xié)同白細(xì)胞介素-12(interleukin 12，IL-12)抑制Th1細(xì)胞活化，并促進(jìn)現(xiàn)有Th1細(xì)胞向Th2細(xì)胞轉(zhuǎn)化，加劇免疫功能失衡現(xiàn)象，此時(shí)Th2細(xì)胞大量活化，可增大IL-4分泌量，進(jìn)一步放大炎癥反應(yīng)，加重患者肺炎病情，故上述指標(biāo)水平在細(xì)菌性肺炎病情評(píng)估及治療中具有參考意義。

綜上所述，隨著細(xì)菌性肺炎患者病情加重，外周血Th1/Th2細(xì)胞因子水平可發(fā)生顯著變化，臨床可通過(guò)此類指標(biāo)及Th1/Th2平衡狀態(tài)來(lái)識(shí)別中重度細(xì)菌性肺炎，指導(dǎo)臨床治療。