急性肺损伤血清氨基末端脑钠肽前体、白细胞介素-6及肿瘤坏死因子-α变化的临床意义

李宏伟　张续民　凤　雷

723000 陕西，汉中市人民医院肿瘤胸外科1

邓建明1　金发光2　李王平2



·论著·

急性肺损伤血清氨基末端脑钠肽前体、白细胞介素-6及肿瘤坏死因子-α变化的临床意义

李宏伟1张续民1凤雷1

723000 陕西，汉中市人民医院肿瘤胸外科1

邓建明1金发光2李王平2

【摘要】目的探讨氨基末端脑钠肽前体(NT-proBNP)、白细胞介素-6(IL-6)及肿瘤坏死因子(TNF-α)和急性肺损伤之间的相互关系，为急性肺损伤诊断提供佐证并提示预后情况。方法随机顺序选取60例我院ICU收治的急性肺损伤患者为观察组，招募24例正常人为对照组。采用电化学发光免疫检测血浆NT-proBNP、酶联免疫吸附试验检测IL-6及TNF-α水平变化，同时进行肺损伤评分，分析其相关性。结果(1)急性肺损伤患者血浆NT-proBNP、IL-6及TNF-α水平高于对照组(P<0.05)；(2)血浆NT-proBNP、IL-6及TNF-α水平与肺损伤评分呈正相关(r=0.7031;P<0.05)；(3)急性肺损伤患者治疗后血浆NT-proBNP、IL-6及TNF-α较治疗前降低(P<0.05)。结论血清NT-proBNP、IL-6及TNF-α水平在急性肺损伤患者中上调，肺损伤评分联合血清NT-proBNP、IL-6及TNF-α测定可作为急性肺损伤严重程度评价和预后判断的重要标志。

【关键词】急性肺损伤；肿瘤坏死因子-α；白介素-6；氨基末端脑钠肽前体；肺损伤评分

急性肺损伤(acute lung injury, ALI)是现代重症医学常见的临床疾病，是目前普遍存在而又十分棘手的呼吸道问题[1-2]。ALI的病理生理机制复杂，多种因素参与了其发生。ALI难以控制的炎性反应，内皮损伤以及毛细血管损伤可导致肺泡分泌物填充致急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome, ARDS)。ALI/ARDS病因多样，其中严重肺部感染和胃内容物误吸在ALI/ARDS发生中占重要比重。氨基末端脑钠肽前体(N-terminal pro-B-type natriuretic peptide, NT-proBNP)作为脑钠肽BNP代谢水解产物，被认为是心室功能障碍和急性冠脉综合征的预后因素[3]。随着研究深入，已发现其在脓毒血症、慢性阻塞性肺疾病和HIV感染患者中具有判断预后的作用，并得到了广泛的认可[4-6]。由于ALI/ARDS和脓毒血症共有相似的心脏功能损害的病理特征，NT-proBNP可能在急性肺损伤中也具有评估预后的作用。白细胞介素-6(interleukin，IL-6)是一种常见的炎症因子，在急性炎症反应中，其表达反映了炎性反映的严重程度。肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)是重要的炎症因子，参与到了众多引起急性肺损伤的病例生理过程中。本研究通过动态检测急性肺损伤患者血清NT-proBNP、IL-6及TNF-α水平变化，并判断其与急性肺损伤的相关性，旨在探讨血清NT-proBNP、IL-6及TNF-α水平在评估急性肺损伤严重程度中的重要意义。

材料与方法

一、 一般资料

选择2012年至2015年入住我院ICU的急性肺损伤患者60例为观察组。其中男性42例，女性18例，年龄32～75岁。观察组60例患者中，各种原因误吸继发急性肺损伤30例，严重肺部感染继发急性肺损伤22例，各种中毒继发急性肺损伤8例。纳入标准：参照中华医学会急性肺损伤诊断标准。排除标准：其他心源性、肝、肾、内分泌等基础疾病患者。观察组误吸患者、感染患者、中毒患者均达到急性肺损伤诊断标准。招募24例正常志愿者为对照，签署知情同意书。本研究经汉中市人民医院伦理委员会批准。

二、 样本采集

入院后完善相关生化检测，影像学检查以及呼吸功能，完成肺损伤评分。收集急性肺损伤治疗前及治疗终点外周静脉血置于抗凝管中，4 ℃下，以6 000×g 离心10 min，分离血清，-20 ℃保存。样本自储存之日起1周内电化学发光法测定血清NT-proBNP、酶联免疫吸附法检测IL-6及TNF-α水平变化，避免样本反复冻融。

三、 治疗方案

患者入院后给予特级护理，重症监护，在纠正基础疾病的基础上，给予充分氧疗，纠正电解质紊乱及酸碱失衡。强化呼吸道护理，吸痰护理。在符合无创机械通气条件时，给予无创呼吸机辅助呼吸。如呼吸衰竭不能纠正，即给予气管插管呼吸机辅助呼吸。根据氧合指数标准给予相应的呼吸模式，改善呼吸功能[7-8]。患者病情恢复，无代谢性及呼吸性代谢失衡，可给与间断脱机、堵管。呼吸机参数递减后能满足机体需要时，可考虑拔管，拔管后无需进一步气管插管呼吸机辅助通气，可认为拔管成功，呼吸功能恢复，则治疗成功。观察患者住院时间及生存情况，记录并分析各组间预后。

四、 观察指标

1. 血气分析： Premier 3000全自动血气分析仪检测动脉氧分压(PaO2)、动脉二氧化碳分压(PaCO2)、氧弥散量。记录相关数据，观察治疗前后呼吸功能情况，监测病情变化。

2. 肺损伤评分(lung injury score, LIS)： 采用肺损伤评分量表，对胸片肺实变区域、PaO2/FiO2、PEEP、呼吸系统顺应性进行评分，将累积评分(前3项或前4项)除以指标数得肺损伤评分0为正常，0.1～1分为轻度损伤，1～2.5分为中度损伤，大于2.5为重度损伤。肺损伤评分量表，见表1。

表1　肺损伤评分量表

注：PaO2/FiO2: 氧化指数；PEEP：呼氢末正压通气

3. 血清NT-proBNP： 采用电化学发光免疫检测方法在罗氏电化学发光分析仪E170上检测，人NT-proBNP检测试剂盒购自罗氏公司，按照标准操作流程记录血清NT-proBNP浓度，单位为pg/ml，记录结果并分析。

4. 血清IL-6、TNF-α测定： 采用酶联免疫双抗体夹心吸附法(ELISA)检测。人IL-6、TNF-α ELISA检测试剂盒购自ABNOVA公司，按照试剂盒操作流程，伯乐iMARK酶标仪检测，记录数据结果并分析。

五、统计学分析

结果

一、观察组中各亚组LIS平分

观察组中各亚组肺损伤评分分布中毒患者轻-中度损伤较多，误吸和感染患者中-重度损伤较多，P<0.05，见图1。观察组中ALI患者LIS为1.79±0.77分,其中误吸组ALI患者LIS为1.98±0.75分, 感染组ALI患者LIS为1.90±0.63分, 中毒组ALI患者LIS为0.76±0.24分。中毒组ALI患者LIS评分低于其他两组患者，P<0.05，见图2。

图1观察组中各亚组肺损伤评分分布比例。注：*P<0.05与中毒组比较

图2观察组中各亚组肺损伤评分比较。注：*P<0.05与中毒组比较

二、血浆NT-proBNP、IL-6及TNF-α水平比较

观察组平均NT-proBNP水平(470.78±79.73)pg/ml显著高于正常组(216.87±54.49)pg/ml，P<0.05；观察组平均IL-6水平(17.10±1.65)ng/L显著高于正常组(3.01±0.97)ng/L，P<0.05；观察组平均TNF-α水平(1.58±0.31)ng/ml显著高于正常组(0.95±0.15)ng/ml，P<0.05。观察组中误吸患者NT-proBNP较中毒患者和感染患者要高；中毒患者IL-6和TNF-α水平最高，见表2。

表2　观察组和对照组血浆NT-proBNP、IL-6及

注：NT-proBNP：氩基粒端脑钠肽前体；IL-6：白细胞介素-6；TNF-α：肿瘤坏死因子-α；a中毒患者组与正常组对比；P<0.05;b感染患者组与正常组对比，P<0.05；c误吸患者组与正常组对比，P<0.05

三、血浆NT-proBNP水平与LIS评分相关性分析

Pearson 相关性分析显示，急性肺损伤患者血清NT-proBNP与LIS评分呈正相关，相关系数r=0.7031，P<0.05，见图3。

图3　血浆NT-proBNP与LIS评分相关性分析

四、急性肺损伤治疗前后血清NT-proBNP、IL-6和TNF-α水平比较

急性肺损伤各亚组治疗后血清NT-proBNP、IL-6和TNF-α水平较治疗前显著降低，具有统计学意义(P<0.05)，见图4。

图4　观察组治疗前后血清NT-proBNP、IL-6和TNF-α水平变化

五、急性肺损伤患者预后评估

急性肺损伤各亚组随着住院时间的延长，误吸组和感染组患者预后好于中毒组患者，具有统计学意义(P<0.05)，见图5。

图5　急性肺损伤各亚组Kaplan-Meier生存曲线比较

急性肺损伤发病机制复杂，众多炎症因子，炎性细胞子在其发生过程中起到了重要作用[7-9]。ALI/ARDS的病理生理机制复杂，多种因素参与了其发生，其病理生理特征包括难以控制的炎性反应，内皮损伤以及毛细血管损伤导致肺泡填充以致呼吸衰竭，甚至多脏器功能障碍综合征(multiple organ dysfunction syndrome, MODS)[10]。胃内容物吸入和感染是ALI/ARDS主要原因。对于急性肺损伤进行早期干预可能是治疗的关键[11]。寻找新的炎性标记物对急性肺损伤病程进行评估，并推测预后已成为急性肺损伤研究的新目标[12]。

白细胞介素是炎性细胞产生的具有生物学活性小分子多肽样片段，在炎症反应中扮演着重要作用。IL-6是由单核巨噬细胞等合成并分泌的，与局部炎症反应相关，作用于局部炎性组织，促进局部消除炎性刺激[13]。血清中IL-6的水平能在一定程度上反映炎性反应的水平[13]。本研究中急性肺损伤患者中IL-6水平较正常组增加。

TNF-α正常情况下，体内含量很低。炎性反应或某些肿瘤发生时，TNF-α水平增加[14-15]。TNF-α主要由单核巨噬细胞分泌产生，发挥免疫防御和病理损伤双重作用[16]。IL-6和TNF-α在炎症反应中的作用已有众多研究，在慢性阻塞性肺疾病中IL-6和TNF-α也起到了促进疾病进展的作用[17]。在本研究中急性肺损伤患者的TNF-α水平较正常组增加。亚组比较，误吸患者TNF-α水平相对较低，急性中毒患者TNF-α水平较高。现有炎症因子IL-6、TNF-α等在急性肺损伤中能够反映炎性反应的程度，但是在评估急性肺损伤的病情及预后尚不能达到满意的水平。

NT-proBNP相比BNP具有更长的半衰期，其在评估脓毒血症、慢性阻塞性肺疾病以及HIV感染患者中能够较好地反映预后水平[18-19]。NT-proBNP在急性肺损伤患者中的变化尚无文献报道。肺损伤评分是评估急性肺损伤的重要指标之一。通过NT-proBNP水平与肺损伤评分的相关性分析，NT-proBNP水平与肺损伤严重程度呈正相关。NT-proBNP可作为评估急性肺损伤直观的血清学指标。本研究表明在急性肺损伤患者中NT-proBNP水平较正常升高，误吸患者表达水平较急性感染及中毒患者均高。显示血清NT-proBNP可作为急性肺损伤的重要标记分子。观察组患者缓解后血清NT-proBNP、IL-6和TNF-α水平较前显著减低。血清IL-6和TNF-α水平在急性肺损伤患者中的变化已有报道，血清NT-proBNP有可能作为评价急性肺损伤疗效的新指标。

NT-proBNP在心血管疾病的诊断及预后评估等方面已经得到可广泛的认可，其在肺栓塞、肾脏疾病、脓毒症中也有较多的研究[20-21]。本研究显示急性肺损伤患者NT-proBNP水平与肺损伤评分呈正相关，能够反映疾病进展情况。血清NT-proBNP水平可作为独立预测急性肺损伤患者的可靠指标。

已有研究证实一般感染患者与健康组血清NT-proBNP水平无差异。本研究提示在感染合并急性肺损伤情况下，血清NT-proBNP水平显著增加。急性肺损伤患者血清NT-proBNP水平以及LIS评分呈正相关。血清NT-proBNP水平与血清IL-6、TNF-α水平反映急性肺损伤严重程度呈正相关。有研究表明，脓毒症中NT-proBNP水平较正常人高。在并发其他脏器功能衰竭时，血清NT-proBNP水平显著高于未发生脏器衰竭者。脓毒血症并发肾脏功能衰竭和呼吸功能衰竭的患者NT-proBNP水平显著高于未发生衰竭者。由此可见NT-proBNP升高可能在损伤修复过程中起作用，而不仅仅局限于在心力衰竭中起作用。NT-proBNP在损伤修复中的作用机制尚有待进一步研究。

综上所述，急性肺损伤患者血清NT-proBNP、IL-6、TNF-α水平较正常组比较升高，治疗后NT-proBNP、IL-6、TNF-α恢复至接近正常水平。血清NT-proBNP水平与肺损伤评分呈正相关。肺损伤评分联合血清NT-proBNP、IL-6及TNF-α测定可作为对急性肺损伤严重程度评价和预后判断的重要标志。

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(本文编辑：黄红稷)

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Changes of N-terminal pro-B-type natriuretic peptide, interleukin-6, and tumor necrosis factor-α plasma levels in patients with acute lung injuryLiHongwei1,ZhangXumin1,FengLei1,DengJianmin1,JinFaguang2,LiWangping2.1DepartmentofOncologicalandThoracicSurgery,HanzhoungCityPeople′sHospital,Hanzhoung723000,China;2DepartmentofPulmonaryandCriticalCareMedicine,TangduHospital,theFourthMilitaryMedicalUniversity,Xi′an710038,China

【Abstract】ObjectiveTo explore the relationship between N-terminal pro-B-type natriuretic peptide(NT-proBNP) and acute lung injury as well as interleukin-6(IL-6) and tumor necrosis factor-α(TNF-α). MethodsAll 60 patients with acute lung injury were allocated to observation group and 24 normal cases were recruited to control group. The serum levels of NT-proBNP, IL-6 and TNF-α were detected by the electrochemical luminescence immunoassay, ELISA respectively. Results(1) The serum NT-proBNP, IL-6 and TNF-α levels in patients with acute lung injury were higher than those in control group (P<0.05); (2) The serum NT-proBNP, IL-6 and TNF-α levels were positively correlated with lung injury score (r=0.7031; P<0.05); (3) After treatment, the serum NT-proBNP, IL-6 and TNF-α levels were decreased in patients with acute lung injury (P<0.05). ConclusionThe serum levels of NT-proBNP, IL-6 and TNF-α are increased in patients with acute lung injury. Lung injury score combines with serum NT-proBNP, IL-6 and TNF-α levels are important biomarkers for acute lung injury and its prognosis.

【Key words】Acute lung injury;Tumor necrosis factor-α;Interleukin-6;N-terminal pro-B-type natriuretic peptide;Lung injury score

(收稿日期：2015-12-22)

Corresponding author：Li Wangping, Email: qxd25@163.com

中图法分类号：R563

文献标识码：A

通讯作者：李王平，Email: qxd25@163.com

基金项目：科技厅自然科学基础研究计划(2013JC-13)

DOI：10.3877/cma.j.issn.1674-6902.2016.01.008

710038 西安，第四军医大学唐都医院呼吸与危重症医学科2