創傷性膿毒癥患者IL-1β、IL-6、IL-18、TNF-α水平變化分析

蘇曉清 閆世杰 徐謙 鄧卓軍

該疾病發病群體多為休克、創傷、燒傷感染患者，在發病后期，嚴重時可能會造成患者休克、身體器官衰竭等癥狀，膿毒癥為全身性炎性反應綜合征(systemic inflammatory response syndrome,SIRS)疾病，發病時間較快，其致死率相對較高[1]。經相關調查數據顯示，創傷性疾病為<45歲群體高發性疾病，致死率極高，而膿毒癥疾病近幾年發病率呈逐年上升趨勢，其中因創傷性膿毒癥死亡病例占據總數量的63%[2]。相關研究數據顯示，膿毒癥不僅僅會有炎性反應，在治療過程中，如果炎性因子水平不能被合理控制，將會導致患者身體機能受損，在病情高發期，高炎性因子會對患者的免疫系統造成嚴重影響，這不僅會增加患者的感染概率，還會促進患者淋巴細胞的死亡率[3,4]。據相關調查數據顯示，膿毒癥是導致創傷患者死亡的主要原因，患者體內炎性反應失衡，嚴重造成患者身體機能下降[5]。因此，怎樣有效降低創傷性膿毒癥的發生率成為臨床治療的關鍵，此次研究將對創傷性患者的IL-1β、IL-6、IL-18、TNF-α因子表現進行分析，為臨床創傷性膿毒癥患者治療提供可靠依據，報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2018年1月至2019年1月在我院就診的120例創傷患者作為本次的研究對象。將患者用隨機數字表法將其平均分為創傷組、創傷性膿毒癥組和對照組。創傷組40例，男16例，女24例；年齡32～55歲，平均年齡(45.14±4.19)歲；創傷性膿毒癥組40例，男28例，女12例；年齡34～57歲，平均年齡(39.42±6.32)歲；對照組40例，男27例，女13例；年齡30～62歲；平均年齡(47.42±6.32)歲。3組患者年齡、病程、性別比差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性，并由我院倫理委員會確認同意。

1.2 納入與排除標準

1.2.1 納入標準:①經我院確診為創傷性膿毒癥患者；②確保患者無溝通障礙，并在同意參加本次實驗以后簽訂同意書。

1.2.2 排除標準:①患有嚴重老年疾病以及神志不清的患者；②無法完成調查的患者；③處于妊娠或哺乳階段；④心臟功能及腎臟功能有重大疾病患者。

1.3 方法 對所有參加試驗的患者抽取靜脈血5 ml，離心(3 000 r/min,常溫10 min)分離血清，離心半徑4 cm，上清分離到EP管中，置于-80℃冰箱中備用。酶聯免疫吸附法(ELISA)檢測血清中IL-1β、IL-6、IL-18和TNF-α因子的水平，操作嚴格按照試劑盒(上海圣工生物工程有限公司)說明書進行檢測。

1.4 觀察指標及評價標準 血清炎性因子檢測:按照美國B.D公司生產的人炎性因子流式細胞儀微球陣列試劑盒(CBA kit)說明書制備細胞因子微球標準稀釋劑。標準稀釋液體混合微球(IL-1β,IL-6、IL-18,TNF-α因子)和50 μl血清，在每個標準試管加入PE(藻紅蛋白)熒光染料溶液，在每次50 μl充分混合反應后避光室溫3 h,所有試管均加入1 ml洗液，200 g/min,離心5 min,棄上清液加300 μl洗液混合3～5 min使用流式細胞儀(美國FACS Calibur BD公司)完成測試；根據美國危重病醫學委員會制定的全身炎性反應綜合癥(SIRS)、膿毒癥(Sepsis)準則，對所有患者進行分類，SIRS 2代表2個指標陽性,SIRS 3代表3個指標陽性,SIRS 4代表4個指標陽性；觀察各組反應機體免疫功能狀態的細胞因子以及外周血 Th17/Treg平衡相關細胞因子含量并進行比較。

2 結果

2.1 3組炎性因子比較 治療后，創傷性膿毒癥組炎性因子水平高于對照組和創傷組，差異有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 3組炎性因子水平比較

2.2 創傷膿毒癥患者不同病程炎性細胞因子變化特點 經實驗對比后發現，在確診后1 d IL-6和IL-18水平為上升趨勢，確診后3～7 d為下降趨勢；確診后第3天，TNF-α和IL-1β水平為上升趨勢，確診后5～7 d為下降趨勢。見表2。

表2 創傷膿毒癥患者不同病程炎性細胞因子變化特點

2.3 IL-18 與創傷膿毒癥的相關性分析 發生SIRS的患者比未發生SIRS的患者IL-18水平高,且SIRS的嚴重程度與循環IL-18水平相關。見表3。

表3 SIRS、Sepsis患者IL-18的動態變化

2.4 3組反應機體免疫功能狀態的細胞因子比較 CRP在對ROC曲線中的G+菌和G-菌膿毒癥進行病原體類型區分時，其顯示P>0.05，說明CRP不能對膿毒癥中的病原體類型進行區分。由于CRP的診斷比較特殊，導致機體發生創傷、出現免疫性疾病以及腫瘤等疾病時，其含量會有所升高，差異有統計學意義(P<0.05)。見表4。

表4 3組反應機體免疫功能狀態的細胞因子比較

2.5 3組外周血Th17/Treg平衡相關細胞因子含量比較 TGF-β是Treg細胞分化增殖過程中必要的細胞因子，IL-6聯合TGF-β可以使T細胞向Th17細胞方向分化，IL-23是維持Th17細胞功能活性的必要細胞因子，通過對血清中這幾種在Th17/Treg細胞分化增殖中起重要作用的細胞因子ELISA檢測結果顯示，創傷組血清TGF-β、IL-6及IL-23含量均明顯高于健康對照組(P<0.01)；創傷性膿毒癥組血清TGF-β和IL-6含量明顯高于對照組，而血清IL-23含量與健康對照組比較差異無統計學意義(P>0.05)。創傷組與創傷性膿毒癥組比較血清TGF-β含量差異無統計學意義(P>0.05)，而血清IL-6、IL-23含量明顯高于后者，差異有統計學意義(P<0.01)。見表5。

表5 3組Th17/Treg平衡相關細胞因子含量比較

3 討論

膿毒癥是患者在治療中出現炎性反應綜合征所引起的，患者身體機能會受炎癥影響逐漸下降，嚴重患者會出現炎癥轉移到淋巴細胞，從而對患者生命造成嚴重威脅[6,7]。因此在臨床治療中，應針對患者身體指標及各項炎性因子指標進行檢測，早期發現并降低創傷性膿毒癥的發生成為創傷外科醫學面臨的主要問題之一[8]。

PCT主要是由甲狀腺細胞所形成的前肽糖蛋白，其在健康機體中含量比較低，但在膿毒癥狀態下，其含量快速提高，感染3 h時后，PCT含量升高，于12 h含量達到最高值，最高可達1 000 ng/L。相較于CRP，PCT在局部細菌感染時，針對嚴重病毒感染與非感染性的炎癥，其含量不會增加或輕微增加，被臨床用于鑒別細菌感染與病毒感染。大量研究顯示，PCT在對最初的細菌感染類型方面，其靈敏性與特異性都高于CRP。本研究對120例創傷患者進行分析，降鈣素水平對膿毒癥診斷的整體敏感度與特異度比較高。其研究結果再次證明，PCT能夠被用于鑒別G-菌和G+菌感染。Leli等[9]學者的研究證明，當PCT到達10.8 ng/ml時，能夠對膿毒癥中的G-菌和G+菌進行區分。本次研究在G-菌中的PCT水平比較高，還可以結合其水平的高低對G-菌還是G+菌感染進行區分，經檢驗后，其區別能力更強。針對本研究中的ROC曲線，發現PCT在由G+菌導致的膿毒癥與非膿毒癥方面具有較高的診斷價值。同時，其大部分數值與戴莉等[10]的報告相近，但部分數值也存在不同，主要與患者的機體、病菌屬性等因素相關。本次研究均選擇各科室的膿毒癥患者，由于患者類別不同，導致相應的參考值也有所不同。

相關數據和研究表明，膿毒癥患者各器官損傷的主要原因是體內氧化應激引起的炎性細胞因子級聯爆發，而膿毒癥患者損傷的主要原因是炎性反應調節失衡[11]。其中，膿毒性休克(septic shock)及多器官功能障礙綜合征(multiple organdys function syndrome,MODS)為主要癥狀，該因素也是加重患者死亡概率的主要原因。在生物在感染的情況下，細菌、毒素進入血液并形成循環，對已活化的單核和巨噬細胞進行刺激，導致大量的細胞因子和炎性介質的形成，從而對身體機能及器官造成重復傷害，并對臟器功能造成嚴重影響。在創傷的臨床救治中，盡早對患者的身體指標和各項炎性因子指標進行監測，積極做到早發現早治療，對患者傷口進行徹底清理，并針對患者進行創傷性膿毒癥預防工作，降低細胞因子對患者身體機能造成的傷害。

在此次研究中，通過對比創傷膿毒癥組血清中IL-1β、IL-6、IL-18、TNF-α因子與對照組比較后發現，其對比有統計學差異并呈升高趨勢，在確診后IL-1β水平逐漸上漲，高峰期在確診后3 d，并在確診7 d后逐漸下降，而7 d后仍一直處于在較高的標準。在確診后IL-6水平逐漸上漲，高峰期在確診后1 d，并在確診7 d后逐漸下降到最低，但相關指標數據均高于對照組。在確診后IL-18水平逐漸上漲，高峰期最高水平在確診后1 d，然后慢慢下降。在確診后TNF-α因子逐漸上漲，高峰期最高水平在確診后3 d，然后慢慢下降，并在確診5 d后逐漸下降到最低。創傷膿毒癥組血清IL-1β、IL-6、IL-18水平略高于非創傷膿毒癥組。創傷膿毒癥組血清TNF-水平與非創傷膿毒癥組差異無統計學意義。IL-6和IL-18水平明顯高于創傷膿毒癥組[12]。對比實驗結果得知，創傷后血清中IL-1β、IL-6、TNF-α的水平與創傷程度有著很大關聯，創傷情況越發嚴重，患者炎性因子水平越高。MODS及其前身、SIRS和嚴重創傷后膿毒癥均與炎性反應失控有關[13]。炎性介質和細胞因子網絡的失衡是由炎性反應失控所導致的，也可將其理解為炎性因子的數量與抗炎因子的數量不符，其抗炎因子數量較低，從而造成一系列免疫炎性疾病的發生。

隨著醫療技術的進步，越來越多的學者對膿毒癥進行不斷研究，例如：曾有多位學者膿毒性休克的小鼠肝臟提取液中分離到IL-18[14]。其他研究報道表明IL-18對免疫系統的炎癥作用，動物暴露于內毒素攻擊下，會有大量IL-18的產生，并成為IFN-γ產生的介質，導致細胞免疫反應發生變化，從而對細胞免疫介導組織、器官造成損傷[15,16]。另外,抗IFN-γ、TNF-α抗體可部分而非全部地遏制肝損傷,保護作用均不如抗IL-18抗體[17,18]。在此次研究中創傷膿毒癥組的IL-1β、IL-6成為造成膿毒癥休克的主要因素，提示其與創傷膿毒癥的嚴重程度和預后相關，并呈明顯上升趨勢。

經上述實驗對比得知，IL-1β、IL-6、IL-18、TNF-α為促炎性細胞因子，IL-10屬抗炎性細胞因子，指標的變化時刻影響著創傷膿毒癥病情的變化。在治療中，應對TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-18進行及時記錄及觀察，從而降低病情惡化程度。在嚴重創傷病例中，創傷后血漿IL-18水平顯著升高，因此創傷的嚴重程度是影響IL-18合成和釋放的重要因素；將創傷后峰值IL-18水平與內臟并發癥發生率進行比較。SIRS患者的IL-18水平明顯高于非SIRS患者，并且SIRS的嚴重程度與循環中的IL-18水平相關。另外，膿毒癥患者，IL-18水平均未明顯升高，血漿監測水平的測定可作為一項有價值的免疫學指標，用于早期判斷嚴重創傷患者的危重程度和膿毒癥的生命體征監測，同時可以更敏感地觀察創傷膿毒癥患者的治療情況及治療療效。從而為外科創傷治療提供基礎，有效提高患者治療效果及滿意度。