穆林 劉紹坤 向旭東

(1.長治醫(yī)學院附屬和平醫(yī)院呼吸科 山西長治 150040; 2.中南大學湘雅醫(yī)院二院呼吸科 長沙 410001)

目前對COPD發(fā)病的原因和機制還未完全闡明,其發(fā)病機制主要有:細胞因子炎癥學說;氧化應激;蛋白酶-抗蛋白酶失衡學說等[1]。本文通過檢測COPD急性加重期和治療緩解后患者外周血、誘導痰液中IL-8、TNF-α、CRP的變化并進行肺功能測定,以探討COPD患者不同分期全身炎癥反應以及其與局部氣道炎癥的關系。

1 臨床資料

1.1 一般資料

收集2007年11月至2008年6月附屬醫(yī)院呼吸內(nèi)科住院的62例COPD患者,其入院時為急性發(fā)作。男51例,女11例,年齡(51±9.7)歲(46～71歲)。所有患者均行肺功能檢查,加重期組經(jīng)正規(guī)治療1周以上臨床癥狀緩解者為緩解期組。入院后第1天同時采取外周血和進行誘導痰檢查,并做肺功能檢查。之后給予常規(guī)祛痰、抗感染、平喘等治療10～14d,待病情緩解后、等待出院的患者重復上述檢查。COPD診斷均符合慢性阻塞性肺疾病診治指南[1]的診斷標準。

排除標準:入院前4周及住院期間局部或全身應用糖皮質(zhì)激素治療的COPD患者;合并哮喘、支氣管擴張、腫瘤、結締組織病、糖尿病、甲狀腺功能亢進、高血壓病、嚴重左右心功能衰竭(心功能Ⅲ、Ⅳ級)者。

1.2 標本采集與保存

1.2.1 誘導痰的采集、處理和質(zhì)量控制 參照文獻[2]的方法進行。

1.2.2 血標本的采集與保存 入院后空腹抽取靜脈血6mL,注入試管中,離心25oorpm,15～20℃,10～20min,吸取血清放入即Ependoff管中,-70℃低溫保存以備統(tǒng)一檢測。COPD緩解期再予空腹抽取靜脈血6mL,立即同上述方法離心血清,放于-70℃冰箱保存,以待檢測IL-8,TNF-α,CRP。

1.3 主要試劑,儀器

1.3.1 主要試劑 IL-8,TNF-αELISA試劑盒購于上海森雄科技實業(yè)有限公司0.1%二硫蘇糖醇(DTT)(長治醫(yī)學院中心實驗室提供)。

1.3.2 主要儀器 日本產(chǎn)OLYMPUSAU2700全自動生化分析儀,肺功能儀(SensorMedicsLtd,USA),BX41TF光學顯微鏡(日本OLYMPUS公司),AG245電子天平(瑞士Metler-Toledo公司),20-200uL的微量移液器,血球計數(shù)板(上海醫(yī)學光學儀器廠制),美國產(chǎn)BIO-RAD680酶聯(lián)免疫檢測儀,日本產(chǎn)SANYO超低溫冰箱,德國產(chǎn)Heraeus離心機,上海躍進醫(yī)療器械廠產(chǎn)PYX－DHS－35XYO－B孵育箱等。

1.4 IL-8和TNF-α的測定

痰液及血清IL-8和TNF-α測定應用雙抗體夾心ABCELISA法,試劑盒購于上海森雄科技實業(yè)有限公司。

1.5 CRP的測定

CRP用散射比濁法測定,儀器:貝克曼免疫生化系統(tǒng)(Beckman immuno-chemis-systems)。

1.6 肺功能檢測

所有患者入院第1天和第14天均使用肺功能儀測定FEV1.0,并計算出FEV1.0占預計值百分數(shù)(FEV1.0pre)等。

1.7 統(tǒng)計學處理

2 結果

2.1 一般資料COPD患者的臨床特征(表1)

本研究是COPD患者的前后對照研究,62例患者均符合COPD標準。62例AECOPD患者入院當天和經(jīng)治療10～14d臨床癥狀緩解后分別進行誘導痰檢查,10例不能耐受痰誘導過程,7例痰標本質(zhì)量不合格而退出研究,最終順利完成痰誘導且痰標本合格患者有45例,均有吸煙史,6例仍吸煙,39例已戒煙。

表1 COPD患者的臨床特征(±s)

表1 COPD患者的臨床特征(±s)

例數(shù) (男/女)年齡(歲)吸煙指數(shù)(年支)BMI(kg/ m2)FEV1(L)FEV1.0pre(%)FEV1/ FVC(%)45 (34/11)51 ±9.7 869±501 22.56±3.54 1.08±0.28 47.4±5.61 53.2±10.2

表2 治療前后痰液IL-8,TNF-α,CRP水平以及FEV1.0pre結果(±s)

表2 治療前后痰液IL-8,TNF-α,CRP水平以及FEV1.0pre結果(±s)

IL-8 (pg/mL)TNF-α(pg/mL)CRP(mg/L)FEV1.0pre(%)治療前 1430.00±932.56 254.75±243.32 31.30±18.64 47.40±5.61治療后 751.63±431.29 124.36±113.38 4.34±1.43 61.70±4.29 P值 P<0.01 P<0.01 P<0.01 P<0.01

表3 治療前后血清IL-8,TNF-α,CRP水平(±s)

表3 治療前后血清IL-8,TNF-α,CRP水平(±s)

IL-8(pg/mL)TNF-α(pg/mL)CRP(mg/L)治療前 236.58±68.74 98.68±70.87 18.73±14.45治療后 105.24±34.52 54.73±28.32 4.97±1.75

表4 痰液IL-8,TNF-α,CRP水平與FEV1.0pre的相關性分析

表5 血清IL-8,TNF-α,CRP水平與FEV1.0pre的相關性分析

表6 痰液與血清IL-8,TNF-α,CRP水平的相關性分析

表7 相關性分析結果

圖1 治療前后痰液IL-8,TNF-α比較(P<0.01)

圖2 治療前后痰液CRP比較(P<0.01)

圖3 治療前后血清IL-8,TNF-α比較(P<0.01)

2.2 治療前后痰液IL-8,TNF-α,CRP水平的變化以及FEV1.0pre結果(表2,圖1、2、5)

經(jīng)治療后FEV1.0pre明顯改善(P<0.01),痰液IL-8,TNF-α和CRP水平顯著降低(P<0.01,P<0.01,P<0.01)。

2.3 治療前后血清IL-8,TNF-α和CRP水平的變化(表3,圖3、4)

經(jīng)治療后血清IL-8,TNF-α和CRP水平顯著降低(P<0.01,P<0.01,P<0.01)。

圖4 治療前后血清CRP比較(P<0.01)

圖5 治療前后FEV1.0pre比較(P<0.01)

2.4 IL-8,TNF-α和CRP與肺功能的相關性

2.4.1 痰液IL-8,TNF-α和CRP與肺功能的相關性 痰液IL-8,TNF-α和CRP與FEV1.0pre呈顯著負相關(表4)。

2.4.2 外周血清IL-8,TNF-α,CRP與肺功能的相關性 外周血清IL-8,TNF-α,CRP與FEV1.0pre呈明顯負相關（表5）。

2.5 痰液與血清IL-8,TNF-α,CRP水平的相關性

比較痰液IL-8和TNF-α與血清TNF-α水平,顯示無明顯相關(分別為r=0.492,P>0.05;r=0.412,P>0.05),痰液CRP與血清水平呈顯著正相關,見表6。

3 討論

IL-8是細胞趨化因子家族中的主要組成成分,作用是參與炎癥過程中性粒細胞和T淋巴細胞的聚集和活化,從而參與炎癥反應和調(diào)節(jié)免疫[3],結果使COPD患者氣道黏膜中大量的中性粒細胞及T淋巴細胞浸潤。本實驗結果證實COPD急性發(fā)作時外周血清及誘導痰上清液中IL-8均明顯高于緩解期水平(均P<0.01)與FEV1.0pre呈負相關,可見IL-8是肺功能下降的重要影響因素之一,可能起著維持,甚至加重氣道和全身炎癥的重要作用,并在一定程度上反映氣道和全身炎癥的嚴重程度。

國內(nèi)外有許多資料均已證實TNF-α對氣道炎癥具有促進作用:COPD大鼠血清、BALF中的TNF-α濃度較正常對照組增高,且后者還與白介素-8(IL-8)相互作用,通過激化中性粒細胞等炎癥細胞共同參與COPD發(fā)病,在COPD氣道炎癥的持續(xù)和放大中起到重要作用,說明其在COPD發(fā)病中具有重要意義［4～6］。

本實驗結果證實COPD急性發(fā)作時外周血清及誘導痰上清液中TNF-α均明顯高于緩解期水平(均P<0.01)并與FEV1.0pre呈負相關,提示TNF-α在COPD氣道和全身炎癥的持續(xù)中起到重要作用,在COPD發(fā)病中具有促進作用。

CRP是一種急性時相蛋白,當組織發(fā)生急性炎癥時,由巨噬細胞釋放的IL-6可刺激肝臟合成大量CRP,使血清CRP濃度升高,是最為敏感的炎癥蛋白[7]。本研究通過檢測急性發(fā)作與治療緩解后COPD患者血、痰CRP水平,發(fā)現(xiàn)血、痰CRP水平與肺功能指標呈負相關(均P<0.05),且與病情變化、嚴重程度具有一致性,反過來提示血CRP對COPD氣道炎癥、急性發(fā)作及病情嚴重性判斷也具有一定價值。

有作者提出COPD患者除局部氣道炎癥外,同時存在全身炎癥[7～8],且與患者心功能不全、呼吸肌無力、營養(yǎng)不良及其他臟器損害[9]等有關。但是,COPD全身炎癥是否由于局部氣道炎癥泛濫,導致炎性因子進入血液循環(huán),對此研究甚少。本研究結果顯示,COPD患者外周血TNF-α、IL-8水平在急性發(fā)作期明顯升高(均P<0.01),但是與痰液中相應細胞因子水平無顯著相關(P>0.05),表明COPD患者急性加重時全身炎癥反應與局部氣道炎癥反應增強,但是二者不相一致,可能因二者具有不同的產(chǎn)生和調(diào)節(jié)途徑。最初認為導致全身炎癥反應的原因是肺部炎癥細胞溢出至體循環(huán)所致,而近年的研究結果表明,骨骼肌來源的炎癥均可成為COPD全身炎癥的潛在原因,老齡和吸煙本身也可能導致全身炎癥反應[10]。

同時本研究結果還顯示,痰液與外周血CRP水平顯著相關(P<0.01),血、痰CRP水平與肺功能指標呈負相關(均P<0.01),這一結果似乎提示全身炎癥反應與局部氣道炎癥有相關性,除考慮結果的客觀存在以外,還可能和以下因素有關:(1)TNF-α、IL-8均由炎癥細胞分泌,而CRP由巨噬細胞釋放的IL-6刺激肝臟合成;(2)白細胞介素-1b(IL-1b)和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)也是CRP合成的重要調(diào)節(jié)因子[11～13]。炎癥時,活化的巨噬細胞分泌IL-6誘導肝細胞產(chǎn)生CRP,而TNF-α是IL-6的強誘導劑;(3)近來有文獻報道,呼吸道自身也存在CRP自分泌現(xiàn)象[14]。綜上所述,可能TNF-α、IL-8的產(chǎn)生機制與CRP存在差異,CRP存在兩種分泌機制,也可能是由于TNF-α促進CRP分泌的后效應的影響,由于觀測時間較短,確切原因有待于進一步研究證實（圖1、2、3、4、5、表7)。

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