老年慢性阻塞性肺疾病伴肺部感染患者血清白細(xì)胞介素17、膽堿酯酶及和肽素的臨床價(jià)值探討

李雪梅，聶曉紅

(成都醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院·核工業(yè)四一六醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科，四川 成都 610051)

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一種不完全可逆性氣流受限的慢性炎癥性疾病，目前是全球第四大死因，預(yù)計(jì)到2030年COPD或?qū)⒊蔀槿虻?位死亡疾病[1]。COPD合并感染可加劇自身呼吸道防御功能及免疫功能下降，使得呼吸道黏膜分泌功能亢進(jìn)，氣道阻力加重，纖毛運(yùn)動(dòng)減弱，導(dǎo)致肺部感染風(fēng)險(xiǎn)增加[2]。隨著肺功能損害程度加重，細(xì)菌感染率逐漸升高，肺部感染程度亦隨之增加[3]。COPD患者發(fā)生感染性肺炎可加重患者肺部通氣功能下降，嚴(yán)重者可發(fā)生呼吸衰竭甚至死亡[4]。COPD急性加重期死亡患者中肺炎發(fā)生率高達(dá)68.2%，肺炎是COPD急性加重期患者死亡的重要危險(xiǎn)因素[5]。目前COPD伴感染炎癥程度評(píng)估較為常用的血清標(biāo)記物仍為CRP及PCT[6]，但其難以提供有效數(shù)據(jù)支持。隨著對(duì)分子生物學(xué)研究的不斷深入，探索有效血清標(biāo)志物，及早評(píng)估病情程度是現(xiàn)階段臨床亟需解決問題。白細(xì)胞介素17(IL-17)可募集粒細(xì)胞，釋放大量炎性細(xì)胞因子，參與炎癥疾病發(fā)生、發(fā)展；膽堿酯酶(CHE)水平隨細(xì)菌感染程度呈下降趨勢，可作為器官功能損害程度的重要指標(biāo)；和肽素一定程度上呈現(xiàn)機(jī)體炎癥反應(yīng)程度[7]。本文擬研究以上三種指標(biāo)與老年COPD患者感染程度及預(yù)后的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 一般資料2018年3月至2019年11月我院呼吸內(nèi)科收治的老年COPD患者132例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合《慢性阻塞性肺疾病診斷、治療和預(yù)防的全球策略(2017年修訂版)》診斷標(biāo)準(zhǔn)[8]。②年齡>60歲；③臨床資料完整；④患者及家屬均簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并肝腎等重要臟器器質(zhì)性病變者；②合并肺結(jié)核、支氣管擴(kuò)張、肺間質(zhì)纖維化或其他疾病者；③合并自身免疫系統(tǒng)疾病或全身感染性疾病者；④嚴(yán)重心血管疾病者；⑤精神行為異常者。男83例，女49例，年齡56～89歲[(65.73±5.02)歲]，根據(jù)是否伴肺部感染分為感染組93例和非感染組39例。感染組均伴有咳嗽、發(fā)熱、咯痰等；白細(xì)胞計(jì)數(shù)>10×109/L，中性粒細(xì)胞比例>65.0%；經(jīng)CT或X射線胸片檢查顯示肺部片狀浸潤陰影；根據(jù)肺部感染評(píng)分(CPIS)分為輕度(CPIS評(píng)分<6分)30例、中度(CPIS評(píng)分6～9分)36例、重度(CPIS評(píng)分10～12分)27例。兩組一般資料比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表1。

表1 兩組一般資料比較

1.2 方法空腹取3 ml靜脈血，取血清離心12 min，3000 r/min，采用ELISA檢測血清IL-17、和肽素水平，試劑盒購自北京九強(qiáng)生物科技有限公司，具體操作：室溫下放置20 min，設(shè)置空白孔、標(biāo)準(zhǔn)品孔，依次加入50 μl標(biāo)準(zhǔn)品、10 μl待測樣本、40 μl樣本稀釋液；后置37 ℃溫育30 min，將20倍濃縮洗滌液用蒸餾水20倍稀釋后備用；棄液甩干，加滿洗滌液，靜置30 s后棄去，重復(fù)5次[14]；每孔加入酶標(biāo)試劑50 μl(除空白孔)；溫育30 min；加入顯色劑A50 μl→顯色劑B50 μl，避光顯色15 min；加終止液50 μl，終止反應(yīng)；15 min后計(jì)算吸光度值及實(shí)際濃度[14]。采用丁酰硫代膽堿法檢測血清CHE水平，試劑盒購自北京九強(qiáng)生物科技有限公司，均嚴(yán)格按照試劑盒說明書操作。分析血清IL-17、CHE、和肽素與常規(guī)感染標(biāo)志物、感染程度、不同預(yù)后的關(guān)系。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SAS2.0軟件分析數(shù)據(jù)。計(jì)量資料比較采用t檢驗(yàn)或方差分析；相關(guān)性分析采用Spearman相關(guān)分析；采用ROC曲線分析預(yù)測價(jià)值。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組血清IL-17、CHE、和肽素水平比較感染組CHE低于未感染組，血清IL-17、和肽素水平高于未感染組(P<0.05)。見表2。

表2 兩組血清IL-17、CHE、和肽素水平比較

2.2 感染組血清IL-17、CHE、和肽素水平與常規(guī)感染標(biāo)志物關(guān)系血清IL-17、和肽素與PCT、CRP呈正相關(guān)，CHE與PCT、CRP水平呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)。見表3。

表3 血清各指標(biāo)表達(dá)與感染組常規(guī)感染標(biāo)志物關(guān)系

2.3 不同感染程度患者血清IL-17、CHE、和肽素水平比較不同感染程度患者間血清IL-17、CHE、和肽素水平比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表4。

表4 不同感染程度患者IL-17、CHE、和肽素水平比較

2.4 血清IL-17、CHE、和肽素水平與感染程度的相關(guān)性感染組血清IL-17、和肽素水平與感染程度呈正相關(guān)，CHE與感染程度呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)。見表5。

表5 血清IL-17、CHE、和肽素水平與感染程度的相關(guān)性

2.5 感染組血清IL-17、CHE、和肽素水平對(duì)預(yù)后的影響感染組均根據(jù)感染嚴(yán)重程度及細(xì)菌培養(yǎng)、藥敏試驗(yàn)應(yīng)用抗生素治療。經(jīng)對(duì)癥治療后，感染組存活79例，死亡14例。存活患者血清IL-17、和肽素低于死亡患者，CHE高于死亡患者(P<0.05)。見表6。

表6 不同預(yù)后患者血清IL-17、CHE、和肽素水平比較

2.6 血清指標(biāo)對(duì)預(yù)后的預(yù)測價(jià)值血清IL-17、CHE、和肽素預(yù)測老年COPD伴肺部感染預(yù)后的ROC曲線面積分別為0.624(95%CI：0.483～0.766)、0.657(95%CI：0.528～0.785)和0.547(95%CI：0.361～0.733)，IL-17當(dāng)截?cái)嘀?339.64 ng/L時(shí)，敏感性為69.2%，特異性為59.0%；CHE當(dāng)截?cái)嘀怠?39.59 U/L時(shí)，敏感性為52.6%，特異性為84.6%；和肽素當(dāng)截?cái)嘀?9.24 pmol/L時(shí)，敏感性為83.3%，特異性為39.5%。見圖1。

圖1 血清IL-17、和肽素、CHE預(yù)測ROC曲線

3 討論

老年COPD的發(fā)病率和死亡率極高，>40歲人群的發(fā)病率將近13.7%[9]。由于人口老齡化和持續(xù)暴露于COPD風(fēng)險(xiǎn)因素，包括煙草煙霧、職業(yè)粉塵和化學(xué)藥品，生物質(zhì)燃料和空氣污染等，在未來幾年中，COPD患病率預(yù)計(jì)將持續(xù)增加。

COPD與呼吸道感染、肺癌、肺栓塞、氣胸、缺血性心臟病、糖尿病和抑郁癥的風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)。老年COPD患者年齡大、自身抵抗力弱及機(jī)體長期處于缺氧與慢性炎癥狀態(tài)，其并發(fā)肺部感染概率可接近20.0%，原因可能與患者可促進(jìn)氣道痰液分泌增加，進(jìn)而加重氣流受限，增加痰液排出困難，從而誘發(fā)肺部感染[10]，而肺部感染會(huì)進(jìn)一步損傷肺功能，嚴(yán)重影響預(yù)后改善。最近，血漿生物標(biāo)志物作為表征疾病嚴(yán)重程度和預(yù)后的手段越來越受到關(guān)注。積極探索有效血清標(biāo)志物，及早評(píng)估病情程度，改善預(yù)后是現(xiàn)階段COPD臨床治療亟需解決問題。

IL-17作為Th17特征性分泌細(xì)胞因子，可誘導(dǎo)上皮細(xì)胞及巨噬細(xì)胞，促進(jìn)炎癥反應(yīng)。IL-17主要由T輔助(Th)17細(xì)胞分泌，可通過誘導(dǎo)趨化因子產(chǎn)生，從而誘導(dǎo)嗜中性粒細(xì)胞的活化和積累。IL-17募集、活化中性粒細(xì)胞至炎癥部位，使中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶釋放增加，損傷氣道及肺泡的彈力纖維，導(dǎo)致氣道重塑及肺氣腫的發(fā)生。該反應(yīng)參與慢阻肺的炎癥免疫發(fā)病過程，與患者氣流受限嚴(yán)重程度密切相關(guān)，酶聯(lián)免疫吸附法檢測發(fā)現(xiàn)，血清IL-17水平在老年COPD伴肺部感染患者中呈表達(dá)增高你，同時(shí)隨感染程度不斷加重。相關(guān)研究證實(shí)，IL-17促進(jìn)炎癥并參與各種自身免疫性疾病的發(fā)病機(jī)制，隨著疾病進(jìn)程的進(jìn)展，IL-17的合成和分泌將增加，加重氣流受限，導(dǎo)致氣道纖維化加重和肺功能下降[11]。血清IL-17水平上調(diào)會(huì)導(dǎo)致Th17/Treg失衡，促進(jìn)中性粒細(xì)胞趨化作用[12]。本研究發(fā)現(xiàn)，老年COPD伴肺部感染患者血清IL-17隨感染程度不斷加重呈上升趨勢。進(jìn)一步經(jīng)ROC曲線分析可知，血清IL-17預(yù)測老年COPD伴肺部感染預(yù)后的敏感性可達(dá)69.2%，有望成為評(píng)估老年COPD伴肺部感染預(yù)后的因子之一。

CHE在肌肉運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)中起神經(jīng)傳遞的作用，CHE往往能作為判斷重癥肝炎、多器官功能障礙等疾病的臨床指標(biāo)[13]。相關(guān)研究證實(shí)[14]，血清CHE水平可能參與老年COPD伴肺部感染的發(fā)生、發(fā)展。隨老年COPD伴肺部感染患者缺氧、全身炎癥等持續(xù)加重，可增加全身毛細(xì)血管通透性，導(dǎo)致血清CHE外滲至組織間隙，進(jìn)而激活膽堿能通路，增高迷走神經(jīng)張力，促進(jìn)大量乙酰膽堿釋放，進(jìn)而抑制CHE活性，血清CHE水平下調(diào)提示抗炎作用減弱。研究顯示，老年COPD未伴肺部感染患者CHE水平較高。經(jīng)Spearman相關(guān)性分析，血清CHE水平與老年COPD伴肺部感染患者感染程度存在負(fù)相關(guān)關(guān)系。ROC曲線進(jìn)一步證實(shí)，血清CHE預(yù)測老年COPD伴肺部感染預(yù)后的特異性高達(dá)84.6%，提示血清CHE水平變化的監(jiān)測，可為促進(jìn)老年COPD伴肺部感染預(yù)后改善提供新方向。

和肽素作為新型的生物標(biāo)志物，其濃度與失血性休克，心肌梗塞和慢性HF等的預(yù)后有著密切的聯(lián)系。在針對(duì)下呼吸道感染患者的預(yù)測指標(biāo)中，和肽素預(yù)測死亡率的準(zhǔn)確性甚至比CRP和白細(xì)胞計(jì)數(shù)還要高，特別是針對(duì)急性呼吸困難患者的鑒別診斷和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估具有很大幫助。肺部疾病(包括COPD)也與AVP水平升高有關(guān)，這可能是由于氣體交換受損或壓力感受器激活引起的，但機(jī)制尚不清楚。和肽素由神經(jīng)垂體分泌，為 39個(gè)氨基酸組成的急性時(shí)相反應(yīng)蛋白，是精氨酸加壓素(AVP) 原的部分肽段。當(dāng)機(jī)體出現(xiàn)感染、低血壓等癥狀后可促使下丘腦分泌AVP增加，但人體中 AVP 含量極低，且生物活性不穩(wěn)定測定困難，和肽素相較于AVP 更加穩(wěn)定，無酶切位點(diǎn)和受體，體內(nèi)降解少，可直接測定，可作為一種新型的生物學(xué)標(biāo)志物來診斷COPD[15]。本研究結(jié)果顯示，老年COPD伴肺部重度感染患者血清和肽素水平均較高，可保證精氨酸加壓素生物學(xué)效應(yīng)，進(jìn)一步誘發(fā)炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)，增殖感染細(xì)胞，加重肺部感染程度。另外，本研究還發(fā)現(xiàn)，死亡患者血清和肽素水平明顯高于存活患者，可能加重導(dǎo)致機(jī)體應(yīng)激狀態(tài)，加劇肺部感染程度，造成嚴(yán)重肺功能損傷有關(guān)[16]。

綜上，血清IL-17、和肽素、CHE水平與老年COPD伴肺部感染存在一定相關(guān)性，可成為老年COPD伴肺部感染預(yù)后有效預(yù)測手段新的方向。