脓毒症患者血清炎症细胞因子动态变化的研究

吴　媛， 王国恩， 郭　蕾， 党双锁(西安交通大学第二附属医院重症医学科，陕西 西安　70004； 西安交通大学第二附属医院感染科； 通讯作者，E-mail：dang@6.com)



脓毒症患者血清炎症细胞因子动态变化的研究

吴媛1， 王国恩1， 郭蕾1， 党双锁2*(1西安交通大学第二附属医院重症医学科，陕西 西安710004；2西安交通大学第二附属医院感染科；*通讯作者，E-mail：dang212@126.com)

摘要：目的探讨脓毒症患者血清中主要促炎和抗炎细胞因子的浓度变化与疾病严重程度的关系。 方法回顾性分析62例脓毒症患者，按病情分为脓毒症组(34例) 和严重脓毒症组(28例)，所有患者均在确诊脓毒症后第1，3，5，7天进行过细胞因子检测，同时选取同期进行过细胞因子检测的未诊断为脓毒症的住院患者30例作为对照组，用病历管理系统调取静脉血细胞因子IL-2R，IL-6、IL-8、IL-10浓度，用统计学方法分析各组细胞因子浓度变化趋势。结果严重脓毒症组患者血清中IL-2R，IL-6，IL-8浓度均较脓毒症组显著增高(均P<0.05) ,且均随时间推移和病情加重呈现逐渐增高的变化，严重脓毒症组抗炎因子IL-10较脓毒症组及对照组显著增高(均P<0.05)，但脓毒症组抗炎因子IL-10较对照组未见明显升高。结论血清细胞因子IL-2R，IL-6，IL-8，IL-10浓度升高可作为评价脓毒症患者病情严重的指标，IL-10浓度明显升高提示患者存在严重脓毒症。

关键词：脓毒症；细胞因子；白介素

脓毒症是感染诱发的全身性炎症反应综合征(systemic inflammatory response syndrome，SIRS)，是严重创(烧)伤、休克、感染、内/外科重症患者常见的并发症，进一步发展可导致脓毒性休克、多器官功能障碍综合征(multiple organ dysfunction syndrome，MODS)，是重症监护室危重患者最主要死因之一。脓毒症和MODS病情进展迅速、预后极差，在临床工作中及时、准确判断病情对于指导治疗极为关键。炎症是严重创伤、烧伤和感染打击后机体最基本的反应，本质上属免疫反应的范畴，因而仅仅依靠SIRS、代偿性抗炎反应综合征(CARS)、混合性拮抗反应综合征(MARS)以及MODS来表述机体的免疫功能状态，难以解释脓毒症患者的免疫变化规律。本研究从细胞因子水平状态，阐释病程中细胞因子动态变化过程，对其与脓毒症患者病情变化及预后的相关关系加以讨论。

1资料与方法

1.1研究对象

回顾性分析重症医学科2012-01～2012-12脓毒症病例，均来自本院重症医学科的住院患者(包括重症肺炎、急性坏死性胰腺炎、心肺复苏后、多发性创伤、多脏器功能不全等)。入选标准按照2001年国际脓毒症定义会议关于脓毒症诊断标准[1]确立。同时，患者均在确诊脓毒症后，于第1，3，5，7天进行血清细胞因子检测。共62例，其中男39例，女23例，平均年龄(60±21)岁。按照脓毒症诊断标准将所有患者按病情分为脓毒症组(34例)和严重脓毒症组(28例)。对照组选取同期在重症医学科进行加强监护的普通住院患者30例,男20例,女10例，平均年龄(57±24)岁，近期无感染、无SIRS表现。所有患者均排除有严重原发心肝肾等器官功能障碍者；排除入院前2周使用糖皮质激素或进行其他可能影响患者免疫功能的治疗的患者。

1.2细胞因子的检测

取静脉血5 ml，低温3 000 r/min，离心5-10 min，离心半径15 cm，分离血清，IL-2R，IL-6、IL-8、IL-10含量检测采用双抗体夹心酶联免疫吸附法(ELISA),采用相应试剂盒,严格按照试剂盒使用说明操作，所有试剂盒均购自美国B.D公司。

1.3统计学处理

2结果

2.1促炎细胞因子IL-2R，IL-6、IL-8变化

严重脓毒症组从确诊第1天起IL-2R浓度已明显高于脓毒症组和对照组(均P<0.05)，随着时间推移有逐渐升高的趋势。脓毒症组IL-2R浓度持续升高，在第7天时与对照组相比较有统计学意义(P<0.05)；脓毒症组和严重脓毒症组IL-6浓度从确诊第1天开始逐渐升高，各时间点严重脓毒症组、脓毒症组与对照组相比较，均差异有统计学意义(P<0.05)，严重脓毒症组IL-6浓度在确诊第1，3天时与脓毒症组比较差异有统计学意义(P<0.05)；脓毒症组和严重脓毒症组IL-8浓度从确诊第1天开始逐渐升高，在各时间点严重脓毒症组、脓毒症组与对照组相比较，均差异有统计学意义(P<0.05)，严重脓毒症组与脓毒症组比较差异有统计学意义(P<0.05，见表1)。

2.2抗炎细胞因子IL-10的变化

严重脓毒症组从确诊第1天起IL-10浓度明显升高(P<0.05,见表1)；随着时间推移有逐渐升高的趋势。至确诊第3天已明显高于脓毒症组和对照组(P均<0.05)。脓毒症组IL-10浓度有升高趋势，但与对照组相比较无统计学意义。

指标组别第1天第3天第5天第7天IL-2R(U/ml)脓毒症组721±35867±41946±381013±52# 严重脓毒症组1345±78#*1452±63#*1795±90#*2049±70#* IL-6(pg/ml)脓毒症组11±2#26±3#58±5#87±3#严重脓毒症组35±4#*48±2#*79±2#109±4# IL-8(pg/ml)脓毒症组34±8#45±6#89±4#102±12#严重脓毒症组234±32#*321±41#*456±56#*637±53#*IL-10(pg/ml)脓毒症组3.84±0.3 4.46±0.4 5.10±0.3 7.14±0.2 严重脓毒症组13.10±2.8 19.70±5.1#*37.20±4.8#*62.10±7.1#*

对照组参数：IL-2R为(695±36)U/ml，IL-6为(3.4±0.1)pg/ml，IL-8为(10.5±2.1)pg/ml，IL-10为(6.5±1.5) pg/ml；与对照组比较，#P<0.05；与脓毒症组比较，*P<0.05

2.3脓毒症组和严重脓毒症组各细胞因子变化规律

脓毒症组与严重脓毒症组各炎症因子变化规律见图1-4。从确诊后第3天开始，严重脓毒症组促炎因子IL-2R、IL-6、IL-8以及抗炎因子IL-10水平进行性升高；而脓毒症组促炎因子虽有升高，但在各时间点其水平均低于严重脓毒症组，且脓毒症组抗炎因子IL-10水平变化不大。

3讨论

目前认为，脓毒症的发病机制是一个极其复杂的病理生理过程。在脓毒症的发生与发展过程中，机体的细胞免疫状态并不是一成不变的。在受到严重感染打击后，机体可能开始处于促炎因子作用下的免疫激活状态，而随着病情的进展，则可能进入免疫抑制状态[2]，也可能自始至终机体就处于免疫紊乱状态。20世纪90年代中期美国学者提出了代偿性抗炎反应综合征(CARS)假说,并指出多种细胞因子参与了CARS的发生，其中以IL-10等[3,4]最为重要。CARS假说认为在临床上以免疫抑制为主，在早期具有代偿意义，可减轻炎症对机体造成的损害，晚期常因免疫功能严重抑制而造成无法控制的感染。新近发现宿主对感染的反应往往是SIRS与CARS并存，即经典炎症和抗炎反应，与获得性免疫反应基因表达的改变同时出现，因此提出MARS的概念。

图1　脓毒症组及严重脓毒症组IL-2R变化趋势Figure 1　The changing tendency of IL-2R in sepsis group and severe sepsis group

图2　脓毒症组及严重脓毒症组IL-6变化趋势Figure 2　The changing tendency of IL-6 in sepsis group and severe sepsis group

图3　脓毒症组及严重脓毒症组IL-8变化趋势Figure 3　The changing tendency of IL-8 in sepsis group and severe sepsis group

图4　脓毒症组及严重脓毒症组IL-10变化趋势Figure 4　The changing tendency of IL-10 in sepsis group and severe sepsis group

本研究中,严重脓毒症组及脓毒症组促炎因子IL-2R,IL-6,IL-8浓度均随着时间推移和病情加重而呈现逐渐增高的动态变化，可见在脓毒症的初始阶段，脓毒症即以大量分泌炎性介质为主要特征。严重脓毒症组患者血清中IL-2R,IL-6,IL-8,IL-10浓度均较脓毒症组显著增高(P均<0.01)，表明这些细胞因子在脓毒症病情加重过程中具有重要的预示作用，持续升高的IL-2R、IL-6、IL-8水平提示患者病情危重，预后不良[5]。同时，严重脓毒症组患者IL-10浓度较脓毒症组及对照组升高明显，差异具有统计学意义(P<0.05)。而脓毒症组IL-10浓度未见明显升高，与对照组相比较无统计学差异。可见严重脓毒症患者从开始即存在SIRS/CARS两种趋势，即混合性拮抗反应综合征(MARS)[6-8]。二者的消长决定患者病情演变、发展及转归。在二者相互斗争、相互制约的过程中，如果促炎因子逐渐回落、 抗炎因子逐渐上升，达到动态平衡，疾病缓解或痊愈；如促炎因子持续升高、 抗炎因子不能对其有效抑制，则会出现炎症反应的瀑布样扩大，最终导致病情恶化而死亡[9]。严重脓毒症患者在病程中虽出现了抗炎因子水平逐渐上升，但促炎因子亦持续升高，两者未能达到动态平衡，致使自始至终机体就处于免疫紊乱状态，导致病情恶化。而脓毒症组IL-10浓度逐渐升高，但与对照组相比较无统计学差异。这说明脓毒症患者在脓毒症的初始阶段，脓毒症已大量分泌促炎因子，处于免疫激活状态；而随着病程的延长，机体亦有抗炎因子分泌，但未导致机体明显的免疫抑制，因而预后较严重脓毒症组较好。

可见,通过动态观察患者的促炎因子及抗炎因子的浓度，可用于判断患者病情严重程度以及病情是否继续恶化。同时，用以判断患者所处的免疫状态，即以SIRS、CARS或是MARS为主的阶段，最终指导临床阶段性治疗目标。因此，在拮抗促炎因子过度分泌的同时提高机体免疫功能[10]，改善免疫抑制状态，达到促炎因子与抗炎因子的平衡才是治疗脓毒症的有效方法[11]。由于各种因素的制约，本实验仅检测脓毒症患者确诊后前7 d促炎因子与抗炎因子的变化趋势，因此未能反映患者7 d后二者浓度的消长情况，还需进一步深入研究。

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Dynamic changes of serum levels of cytokines in patients with sepsis

WU Yuan1， WANG Guoen1， GUO Lei1， DANG Shuangsuo2*

(1DepartmentofCriticalCareMedicine,SecondAffiliatedHospital,Xi’an710004,China；2DepartmentofInfection,SecondAffiliatedHospital,Xi’anJiaotongUniversity;*Correspondingauthor,E-mail：dang212@126.com)

Abstract：ObjectiveTo explore the relationship between the changes of main pro-inflammatory, anti-inflammatory cytokines and disease severity in the patients with sepsis. MethodsSixty-two patients with sepsis were divided into two groups: sepsis group(n=34) and severe sepsis group(n=28). The serum cytokines were detected at day 1, 3, 5 and 7 after final diagnosis. Thirty patients without sepsis and inflammation at the same period were selected as control group. The concentrations of IL-2R，IL-6, IL-8, IL-10 in venous blood were obtained from medical records. The concentrations of cytokines and the changing tendency were compared between groups.ResultsThe concentrations of IL-2R, IL-6, IL-8 in severe sepsis group were significantly increased in a time-dependent manner compared with sepsis group(P<0.01). The concentration of anti-inflammatory cytokine IL-10 in severe sepsis group significantly increased compared with sepsis group and control group(P<0.05). However, the concentration of anti-inflammatory cytokine IL-10 in the patients with sepsis was not significantly higher than that in controls.ConclusionThe elevated levels of cytokine IL-2R，IL-6, IL-8, IL-10 in serum can be used important indexes for evaluating the severity of patients with sepsis. The significant increase of IL-10 may indicate the severe sepsis in the patients.

Key words:sepsis；cytokines；interleukins

[收稿日期：2015-10-21]

作者简介：吴媛，女，1981-04生，博士，主治医师，E-mail：yiyi7229@163.com.

中图分类号：R631

文献标志码：A

文章编号：1007-6611(2016)01-087-04

DOI：10.13753/j.issn.1007-6611.2016.01.021