血清细胞因子水平检测在COPD不同发病期中的临床价值研究

余维庆 陈建勇 张丽芬

【摘要】 目的：探討血清中肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-6（IL-6）、白细胞介素-1β（IL-1β）和T淋巴细胞亚群（CD4+、CD8+、CD4+/CD8+）的水平变化在慢性阻塞性肺疾病（COPD）急性加重期和缓解期中的临床价值研究。方法：对75例COPD患者急性期和缓解期血清中的TNF-α、IL-6、IL-1β和CD4+、CD8+水平进行检测，同时选择健康体检中心的健康老年人30例作为对照组。分别行肺功能检测，对血清TNF-α、IL-6、IL-1β和CD4+、CD8+与肺功能指标（FEV1%pred、FEV1/FVC%）进行相关性分析。结果：COPD缓解期患者的FEV1%pred、FEV1/FVC%均较COPD急性期明显提高，但均比对照组低，差异均有统计学意义（P<0.05）。COPD缓解期患者血清中TNF-α、IL-6和IL-1β的水平均较急性期时明显下降，但均比对照组高，差异均有统计学意义（P<0.05）;COPD缓解期患者血清中CD4+、CD4+/CD8+均较急性期时明显升高，但均比对照组低，差异均有统计学意义（P<0.05）;COPD缓解期患者血清中CD8+较急性期时降低，但仍比对照组高，差异有统计学意义（P<0.05）。COPD患者血清TNF-α、IL-6、IL-1β及CD8+百分比与肺功能指标中的FEV1%pred、FEV1/FVC%均呈负相关（P<0.05）;CD4+百分比、CD4+/CD8+与肺功能指标中的FEV1%pred、FEV1/FVC%均呈正相关（P<0.05）。结论：血清TNF-α、IL-6、IL-1β和CD4+、CD8+均参与了COPD的发生发展，并与肺功能相关联，为判断患者病情严重程度、治疗效果及预后提供一定的依据。

【关键词】 慢性阻塞性肺疾病; 细胞因子; 肿瘤坏死因子-α; 白介素

【Abstract】 Objective：To investigate the serum tumor necrosis factor-α（TNF-α），interleukin-6（IL-6），interleukin-1β（IL-1β）and T lymphocyte subsets（CD4+，CD8+，CD4+/CD8+）levels of clinical value in the acute exacerbation and stable phase of chronic obstructive pulmonary disease（COPD）.Method：The levels of TNF-α，IL-6，IL-1β，CD4+ and CD8+ in serum of 75 patients with COPD were detected in the acute phase and remission phase.30 healthy elderly people in the health check-up center were selected as the control group.Pulmonary function tests（FEV1%pred，FEV1/FVC%）were performed to analyze the correlation between serum TNF-α，IL-6，IL-1β，CD4+，CD8+ and lung function indexes.Result：FEV1%pred，FEV1/FVC% in patients with COPD remission were significantly higher than those in the acute phase of COPD，but lower than those in the control group，with statistically significant differences（P<0.05）.Serum levels of TNF-α，IL-6 and IL-1β in patients with COPD remission were significantly lower than those in the acute phase，but higher than those in the control group，with statistically significant differences（P<0.05）.CD4+ and CD4+/CD8+ in the serum of patients with COPD remission were significantly higher than those in the acute phase，but lower than those in the control group，with statistically significant differences（P<0.05）.The serum CD8+ in COPD remission patients was lower than that in the acute phase，but still higher than that in the control group，with statistically significant difference（P<0.05）.The percentages of serum TNF-α，IL-6，IL-1β and CD8+ in COPD patients were negatively correlated with FEV1%pred and FEV1/FVC% in lung function indexes（P<0.05）.The percentage of CD4+，CD4+/CD8+ were positively correlated with FEV1%pred and FEV1/FVC% in lung function indexes（P<0.05）.Conclusion：Serum TNF-α，IL-6，IL-1β，CD4+ and CD8+ are involved in the development of COPD and are associated with pulmonary function，which provides a basis for judging the severity，treatment and prognosis of patients.

【Key words】 Chronic obstructive pulmonary disease; Cytokines; Tumor necrosis factor-α; Interleukin

First-authors address：Jiangmen Central Hospital，Jiangmen 529000，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2019.11.003

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）是一种以不完全可逆性呼吸气道阻塞为特点的疾病，此种气道阻塞通常是渐进性的，且伴随肺部吸入毒性微粒或气体后的不正常反应。根据世界卫生组织（WHO）的统计，每年约造成300万人死亡，占全世界人口死亡原因第五位，并预期在2030年可能进一步成为第三大死因[1]。COPD有两种基本的病理变化，任何一种均有炎症因子参与，一种会影响气道，造成气道纤维化与窄化;另一种则影响肺部，导致肺气肿[2]。本研究比较了COPD患者急性加重期与稳定期血清中的肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-6（IL-6）和白细胞介素-1β（IL-1β）的水平以及T淋巴细胞亚群（CD4+、CD8+、CD4+/CD8+）检测结果，并进行肺功能测定，以探讨血清细胞因子在COPD病程中的作用及临床意义，现将研究结果报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2018年1-12月在江门市中心医院呼吸内科收治的COPD患者75例，（1）纳入标准：①分级和诊断标准符合COPD的GINA/GOLD 2014年版诊疗指南[3];②近1个月内无呼吸道感染史。（2）排除标准：①患有风湿免疫性疾病;②肺部手术史患者;③其他肺部疾病或肺部肿瘤。同时选择健康体检中心的健康老年人（体检结果无异常）30例作为对照组。本研究经医院医学伦理委员会批准，患者均知情同意。

1.2 方法

1.2.1 标本采集 分别于患者COPD急性发作期和症状缓解期2次空腹抽取肘静脉血6 mL，分为两份，1份用于测定T淋巴细胞亚群，1份于室温静置30 min，3 000 r/min离心10 min分离血清，于-20 ℃冰箱封存，在一周内完成检测。对照组于健康体检时进行采集样本。

1.2.2 TNF-α、IL-6和IL-1β濃度测定 采用双抗体夹心酶联免疫吸附法（ELISA）检测血清中TNF-α、IL-6和IL-1β的浓度，人TNF-α试剂盒购自Rapdbio公司，IL-6和IL-1β试剂盒购自北京晶美生物技术公司，均按照相应试剂盒说明书步骤严格操作。

1.2.3 T淋巴细胞亚群测定 采用美国BECTON DICKSON公司FACSCalibur流式细胞仪检测静脉血T淋巴细胞亚群，包括CD4+、CD8+，并计算CD4+/CD8+。试剂盒为购自美国B.D.Pharmingen公司。

1.2.4 肺功能测定 采用hypAir型肺功能仪（比利时Medisoft公司）进行肺功能检查。记录第1秒用力呼气容积（FEV1）、用力肺活量（FVC）以及两者的比值（FEV1/FVC%），FEV1占预计值百分比（FEV1%pred）

1.3 统计学处理 采用SPSS 22.0统计软件进行统计学处理，计量资料用（x±s）表示，两组间比较采用t检验，多组间比较采用F检验;计数资料以率（%）表示，比较采用字2检验，相关性采用Pearson分析，以P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 三组一般资料比较 COPD患者75例，其中男39例，女36例，平均年龄（69.89±7.47）岁，按照不同发病期分为COPD急性期组（n=41）和COPD缓解期组（n=34），COPD急性期组：男21例，女20例，平均年龄（69.52±7.13）岁;COPD缓解期组：男18例，女16例，平均年龄（70.23±7.92）岁。对照组30例，其中男16例，女14例，平均年龄（70.11±7.52）岁。三组性别、年龄比较，差异均无统计学意义（P>0.05），具有可比性。

2.2 COPD不同发病期和对照组的FEV1%pred、FEV1/FVC%比较 COPD缓解期患者的FEV1%pred、FEV1/FVC%均较COPD急性期明显提高，但均比对照组低，差异均有统计学意义（P<0.05），见表1。

2.3 COPD不同发病期和对照组的血清TNF-α、IL-6和IL-1β水平比较 COPD缓解期患者血清中TNF-α、IL-6和IL-1β的水平均较COPD急性期组明显下降，但均比对照组高，差异均有统计学意义（P<0.05），见表2。

2.4 COPD不同发病期和对照组的血清T淋巴细胞亚群水平比较 COPD缓解期患者血清中CD4+、CD4+/CD8+均较COPD急性期组明显升高，但均比对照组低，差异均有统计学意义（P<0.05）;COPD缓解期患者血清中CD8+较COPD急性期组降低，但仍比对照组高，差异均有统计学意义（P<0.05）。见表3。

2.5 血清细胞因子与肺功能指标的相关性分析 COPD患者血清TNF-α、IL-6、IL-1β及CD8+与肺功能指标中的FEV1%pred、FEV1/FVC%均呈负相关（P<0.05）;CD4+、CD4+/CD8+与肺功能指标中的FEV1%pred、FEV1/FVC%均呈正相关（P<0.05）。见表4。

3 讨论

已有越来越多的证据显示COPD是一个复杂全身性炎症性疾病。多数COPD患者死于心血管疾病或癌症而非呼吸系统疾病，目前已提出将COPD当作慢性系统性炎症综合征的一部分的观念，呼吸道气流阻塞会引起心肺功能及气体交换的障碍，导致全身系统性的反应。COPD的炎症反应为嗜中性粒细胞、巨噬细胞、CD8+ T淋巴细胞增加。文献[4]研究发现，T淋巴细胞亚群表达异常在COPD发病中起着重要作用。COPD亦会引起炎症反应及修复机制的交互作用，导致炎症介质进入血液循环，最后引起骨骼肌消耗及恶性体质等全身系统性的表现。会引起机体炎症反应的生物因子包含以下几类：（1）细胞因子：如TNF-α、IL-6、IL-8、IL-1β、趋化因子和脂肪因子等[5-6];（2）急性期蛋白质：如CRP、纤维蛋白原血清淀粉样蛋白A和表面活性剂蛋白D等[7]。这些系统性的表现会进而引起并加重其他相关合并症的发生，增加患者住院的机会、死亡率及相关医疗费用的支出，并影响了COPD的治疗[8]。