慢性阻塞性肺疾病患者血清HMGB1、TLR4、sST2及細(xì)胞因子水平與病情嚴(yán)重程度和肺功能的關(guān)系

劉晟 盛美玲 王紅崗 肖遠(yuǎn)超

(金華市人民醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科,浙江 金華 321000)

流行病學(xué)表明,慢阻肺發(fā)病率呈增高趨勢(shì),嚴(yán)重影響人們身心健康〔1,2〕。慢阻肺最顯著特征為氣流受限,發(fā)作時(shí)伴不同程度呼吸困難、氣促、咳痰和咳嗽等癥狀,給社會(huì)和家庭造成沉重經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)〔3〕。慢阻肺發(fā)病與感染、氣候變化、空氣污染、吸煙、化學(xué)物質(zhì)和職業(yè)粉塵、肺部發(fā)育異常及免疫紊亂等因素有關(guān)〔4〕。炎癥機(jī)制是慢阻肺發(fā)病中重要機(jī)制,且炎癥機(jī)制中涉及眾多細(xì)胞因子,導(dǎo)致慢阻肺疾病發(fā)生、發(fā)展及惡化〔5〕。高遷移率族蛋白(HMG)B1是高度保守的一種核蛋白,可影響和促進(jìn)多種促炎因子合成、釋放〔6〕。Toll樣受體(TLR)4是關(guān)系炎癥反應(yīng)的一種免疫受體,在炎癥反應(yīng)發(fā)生、發(fā)展中具有重要作用〔7〕。生長(zhǎng)刺激表達(dá)基因2蛋白(ST2)分為可溶性(s)ST2和跨膜型(ST2L)兩種亞型,其水平升高可擴(kuò)大炎癥反應(yīng)。本文旨在探討慢阻肺患者血清HMGB1、TLR4、sST2和細(xì)胞因子水平與病情嚴(yán)重程度和肺功能的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1一般資料 選擇金華市人民醫(yī)院2022年6月至2023年6月慢阻肺患者100例,其中男68例,女32例;年齡43～78歲,平均(62.14±7.74)歲;體質(zhì)量指數(shù)15～31 kg/m2,平均(22.31±2.37)kg/m2;依據(jù)病情嚴(yán)重程度分為急性加重組(57例)與穩(wěn)定組(43例)。另選擇同期健康體檢者48例作為對(duì)照組,其中男32例,女16例;年齡41～79歲,平均(63.07±6.58)歲;體質(zhì)量指數(shù)16～29 kg/m2,平均(22.19±2.74)kg/m2。3組一般資料無(wú)顯著差異(P>0.05)。納入標(biāo)準(zhǔn):①符合《慢性阻塞性肺疾病診治指南(2021年修訂版)》〔8〕標(biāo)準(zhǔn);②具有完整的臨床資料;③簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn):①惡性腫瘤者;②伴其他呼吸系統(tǒng)疾病者;③精神疾病者;④肝腎、心腦血管疾病嚴(yán)重異常者。

1.2主要試劑 HMGB1試劑盒、TLR4試劑盒、sST2試劑盒(上海乾思生物科技有限公司);白細(xì)胞介素(IL)-6試劑盒、IL-33試劑盒、腫瘤壞死因子(TNF)-α試劑盒(上海聯(lián)邁生物工程有限公司)。

1.3血清HMGB1、TLR4和sST2水平測(cè)定 采集受試者清晨空腹肘靜脈血3 ml,離心半徑10 cm、2 000 r/min離心10 min,收集血清,于-70 ℃下保持待測(cè)。運(yùn)用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)測(cè)定血清HMGB1、TLR4和sST2水平,嚴(yán)格依據(jù)試劑盒說(shuō)明書測(cè)定。

1.4細(xì)胞因子水平測(cè)定 采集受試者清晨空腹肘靜脈血3 ml,離心半徑10 cm、2 000 r/min離心10 min,收集血清,于-70 ℃下保持待測(cè)。運(yùn)用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)測(cè)定血清IL-6、IL-33和TNF-α水平,嚴(yán)格依據(jù)試劑盒說(shuō)明書測(cè)定。

1.5肺功能測(cè)定 采用耶格肺功能儀測(cè)定第1秒用力呼氣容積/用力肺活量(FEV1/FVC)和FEV1占預(yù)計(jì)值百分比(FEV1%)。

1.6統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 運(yùn)用SPSS25.0軟件進(jìn)行單因素方差分析、q檢驗(yàn)、Pearson分析及多因素Logistic回歸分析。

2 結(jié) 果

2.13組血清HMGB1、TLR4和sST2水平比較 急性加重組和穩(wěn)定組血清HMGB1、TLR4、sST2水平顯著高于對(duì)照組(P<0.05);且急性加重組顯著高于穩(wěn)定組(P<0.05)。見表1。

表1 3組血清HMGB1、TLR4、sST2、細(xì)胞因子水平及肺功能比較

2.23組細(xì)胞因子水平比較 急性加重組和穩(wěn)定組血清IL-6、IL-33和TNF-α水平顯著高于對(duì)照組(P<0.05);且急性加重組顯著高于穩(wěn)定組(P<0.05)。見表1。

2.33組肺功能比較 急性加重組和穩(wěn)定組FEV1/FVC和FEV1%顯著低于對(duì)照組(P<0.05);且急性加重組顯著低于穩(wěn)定組(P<0.05)。見表1。

2.4Pearson分析血清HMGB1、TLR4、sST2和細(xì)胞因子與病情嚴(yán)重程度、肺功能相關(guān)性 血清HMGB1、TLR4、sST2、IL-6、IL-33和TNF-α與病情嚴(yán)重程度呈線性正相關(guān)(r=0.628、0.516、0.657、0.684、0.732、0.573,均P<0.001)。血清HMGB1、TLR4、sST2、IL-6、IL-33和TNF-α與FEV1/FVC(r=-0.481、-0.625、-0.547、-0.658、-0.719、-0.584)和FEV1%(r=-0.521、-0.597、-0.653、-0.492、-0.643、-0.619)呈線性負(fù)相關(guān)(均P<0.001)。

2.5多因素Logistic回歸分析血清HMGB1、TLR4、sST2和細(xì)胞因子與慢阻肺關(guān)系 HMGB1、TLR4、sST2、IL-6、IL-33和TNF-α為慢阻肺影響因素(P<0.05)。見表2。

表2 多因素Logistic回歸分析血清HMGB1、TLR4、sST2和細(xì)胞因子與慢阻肺關(guān)系

3 討 論

慢阻肺是持續(xù)呼吸道癥狀為特征的一種慢性炎癥性疾病,常見于老年人,是全球關(guān)注的公共衛(wèi)生問(wèn)題〔9,10〕。慢阻肺氣流受限常呈進(jìn)行性發(fā)展,且伴有害顆?；驓怏w所致的肺部異常炎性反應(yīng),且隨著病情不斷進(jìn)展,會(huì)導(dǎo)致患者肺動(dòng)脈壓逐漸上升,且患者肺功能也逐漸下降〔11～13〕。因此,早期診治慢阻肺對(duì)提高療效及改善預(yù)后尤為關(guān)鍵。

HMGB1是高度保守的一種核蛋白,正常生理情況下參與基因修復(fù)、轉(zhuǎn)錄等過(guò)程,且參與調(diào)控細(xì)胞分化、發(fā)育。在機(jī)體病理狀態(tài)下,HMGB1為重要的炎性機(jī)制,且與多種炎癥性疾病的發(fā)病機(jī)制密切相關(guān)〔14〕。研究顯示,慢阻肺患者血清HMGB1水平高于健康體檢者〔15〕。TLR4是一種人類免疫識(shí)別受體,參與先天免疫-獲得性免疫-炎癥反應(yīng)這一復(fù)雜過(guò)程。TLR4可激活蛋白-1、干擾素β相關(guān)因子3和核轉(zhuǎn)錄因子炎癥通路,從而發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)、炎癥反應(yīng)和轉(zhuǎn)錄調(diào)控等作用。同時(shí),TLR4可促進(jìn)干擾素-γ、IL-6和TNF-α等多種炎性介質(zhì)的釋放,從而參與氣道慢性炎癥反應(yīng)。研究顯示,慢阻肺患者TLR4水平高于健康體檢者,且與患者病情密切相關(guān)〔16〕。sST2是IL-33受體,作為誘餌受體,能夠競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合IL-33,從而阻斷IL-33/ST2L的型號(hào)傳動(dòng),從而能夠減輕炎癥反應(yīng)〔17〕。

細(xì)胞因子與慢阻肺疾病發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。IL-6作為一種促炎因子,可刺激成纖維細(xì)胞增殖、抑制細(xì)胞外基質(zhì)分解,增加膠原蛋白凝聚等,導(dǎo)致慢阻肺氣道平滑肌增生和纖維結(jié)締組織形成,從而參與慢阻肺氣道重構(gòu)的調(diào)節(jié)〔18〕。IL-33高表達(dá)于氣管壁內(nèi)皮細(xì)胞、肺組織細(xì)胞等,在免疫調(diào)節(jié)、炎癥反應(yīng)和主動(dòng)防御中發(fā)揮關(guān)鍵作用。IL-33可促進(jìn)肺纖維化發(fā)生,從而會(huì)導(dǎo)致慢阻肺患者病情進(jìn)一步加重〔19〕。TNF-α主要由單核-巨噬細(xì)胞產(chǎn)生,經(jīng)誘導(dǎo)氣道內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)黏附分子,直接影響肺功能〔20〕。本研究表明,IL-6、IL-33和TNF-α水平變化與患者病情嚴(yán)重程度密切相關(guān);與肺功能呈負(fù)相關(guān);此外,本研究顯示,IL-6、IL-33、TNF-α為慢阻肺影響因素。

綜上,慢阻肺患者血清HMGB1、TLR4、sST2水平升高,細(xì)胞因子IL-6、IL-33和TNF-α水平升高,且血清HMGB1、TLR4、sST2和細(xì)胞因子與病情嚴(yán)重程度呈正相關(guān),而與肺功能呈負(fù)相關(guān)。