慢阻肺患者血清IL-17，IL-27和IL-33水平表达及与不同临床分期FeNO和肺功能的相关性研究

陈志勇，罗世林，张 健，蔡 懿，黎必亮，向绍山，胡小英

(巴中市中心医院 a.呼吸与危重症医学科;b.检验科，四川巴中 636600)

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease,COPD）是目前世界上的第四大死亡疾病，其慢性发病率和死亡率居高不下。从病理生理学角度认为COPD 是基于环境和遗传因素的相互作用引起的，并将COPD 假定为具有多因素背景的复杂疾病[1]。COPD 被认为与气道和肺脏对气体的慢性炎性反应增强有关[2]，研究发现，炎症因子水平对COPD 稳定期和急性加重期的诊断具有一定的辅助作用[3]。IL-17，IL-27，IL-33 在传递信息、激活与调节免疫细胞、介导T，B 细胞活化、增殖与分化及在炎症反应中起重要作用，参与了COPD 的发病过程[4]。呼出气一氧化氮（FeNO）是气道炎症生物标志物，广泛用于各种呼吸系统疾病的监测，对COPD 的诊断也具有重要意义[5]。既往研究发现[1,6]，COPD 患者其血清IL-17，IL-27 水平可作为评价患者病情严重程度的指标，其它炎症指标如血清降钙素原[7]通过探究发现与肺功能关系密切，对于判断肺功能受损程度有参考意义。本研究主要探讨血清IL-17，IL-27 和IL-33 在COPD 患者发病机制中所起到的作用。

1 材料与方法

1.1 研究对象 选取2017年1月～2020年1月于我院就诊确诊的慢性阻塞肺疾病患者100 例，其中COPD 稳定期患者50 例（男性26 例，女性24 例），急性加重期COPD 患者50 例（男性22 例，女性28 例），平均年龄63.75±8.25 岁。同时期本院门诊体检正常患者40 例（男性17 例，女性13 例）为正常组，平均年龄61.72±7.41 岁。三组患者在年龄、性别方面的比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。本研究经我院伦理委员会批准，所有患者签署知情同意书。诊断标准：COPD 诊断参照《中国老年慢性阻塞性肺疾病临床诊治实践指南》[8]：肺应用支气管舒张剂后FEV1/FVC<0.7 目前仍然是COPD 的诊断标准。COPD 急性加重期：患者呼吸道症状加重，超过日常变异水平，需要改变治疗方案，患者表现为咳嗽，咳痰、气短和（或）喘息加重，痰量增多，脓性或黏液脓性痰，可伴有发热等。COPD 稳定期：咳嗽，咳痰和气短等症状稳定或症状轻微，病情基本恢复到急性加重前的状态。纳入标准：①符合COPD 诊断标准；②年龄40～80 岁；③急性组患者研究前一个月内未接受糖皮质激素等药物治疗,稳定期患者配合治疗；④患者签署知情同意。排除标准：①患有支气管哮喘，肺部肿瘤等其它肺部疾病；②患有精神意识障碍；③并发严重肝肾功能不全；④肺功能检查禁忌证；⑤患者依从性差，不能完成本研究。

1.2 仪器与试剂 Master Screen PFT System 肺功能监测仪（德国耶格）；FeNO 测定仪（沃医疗电子纳库仑呼气分析仪）；IL-17，IL-27 和IL-33 试剂盒（上海臻科生物科技有限公司）。

1.3 方法 ①肺功能测定：使用肺功能测定仪（德国耶格牌），由我院具有经验的呼吸科医师进行测定，记录FEV1%pred；②FeNO 测定：使用FeNO测定仪（沃医疗电子纳库仑呼气分析仪），由我院具有经验的呼吸科医师进行测定，记录FeNO；③血清IL-17，IL-27 和IL-33 测定：三组患者于清晨空腹抽取外周静脉血6ml,用台式离心机以3 000r/min, 离心15min, 分离增生期血清存于-80℃冷冻箱中备用。采用酶联免疫吸附试验法,按照酶联免疫吸附检测试剂盒说明书操作，测定血中的IL-17，IL-27，IL-33 水平。

1.4 统计学分析 采用SPSS 26.0 统计软件分析,符合正态分布的计量数据以均数±标准差(±s)表示, 三组正态计量资料比较,应用方差分析,两组相互比较采用两独立样本t检验, 相关性分析采用Pearson 相关分析。以P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 血清IL-17，IL-27，IL-33 的表达水平 见表1。COPD组血清IL-17，IL-27和IL-33水平高于正常组，COPD 急性加重期组血清IL-17，IL-27 和IL-33 水平高于COPD 稳定期组，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。

表1 血清IL-17，IL-27，IL-33 的表达水平(±s，pg/ml)

表1 血清IL-17，IL-27，IL-33 的表达水平(±s，pg/ml)

项目COPD 急性加重期组(n=50)COPD 稳定期组(n=50)正常组(n=40)F 值P 值IL-1745.17±8.5829.78±6.0621.55±7.3918.4290.000 IL-27195.66±21.57129.16±16.8194.95±20.0524.7160.000 IL-33333.56±18.21241.53±19.94142.29±21.2431.1430.000

2.2 FeNO 水平及FEV1%pred 见表2。COPD 组FeNO 水平高于正常组，COPD 急性加重期组FeNO水平高于COPD 稳定期组，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。COPD 组FEV1%pred 低于正常组，COPD 急性加重期组FEV1%pred 低于COPD 稳定期组，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。

表2 FeNO 水平及FEV1%pred(±s)

表2 FeNO 水平及FEV1%pred(±s)

项目COPD 急性加重期组(n=50)COPD 稳定期组(n=50)正常组(n=40)F 值P 值FeNO(×10-9)33.17±7.1426.78±2.068.35±4.0915.2750.000 FEV1%pred42.36±9.7753.64±7.8581.45±8.61724.6420.000

2.3 COPD 患者血清IL-17，IL-27，IL-33 水平与FEV1pred%，FeNO 的相关性 见表3。COPD 患者血清IL-17，IL-27 及IL-33 浓度均与肺通气功能指标FEV1%pred 呈负相关，差异有统计学意义（P＜0.05）。COPD 患者血清IL-17，IL-27 及IL-33浓度均与FeNO 呈正相关，差异有统计学意义（P＜0.05）。

表3 COPD 患者血清IL-21，IL-17，TLR4 水平与FEV1pred%，FeNO 的相关性

2.4 血清IL-17 与IL-27，IL-33 表达水平的相关性 见表4。COPD 急性加重期组与稳定期组患者血清IL-17 与IL-27，IL-33 水平呈正相关,差异有统计学意义（P＜0.05）。正常组血清IL-17 与IL-27 及IL-33无明显相关性,差异无统计学意义（P＞0.05）。

表4 血清IL-17 与IL-27，IL-33 表达水平的相关性

3 讨论

慢性阻塞性肺疾病的异质性带来了许多诊断、预后和治疗方面的挑战，因为COPD 的发病机制非常复杂，而对COPD 患者发病的细胞和分子机制的了解仍然很少。因此探讨与临床相关的生物标志物与COPD 之间相关性，对于诊断及治疗COPD 具有重要意义[9]。慢性阻塞性肺疾病主要临床特征是可逆的气流限制不完全，且死亡率高。在致病因素中，慢性炎症和氧化应激已被证明是在COPD 的发展中起关键作用。随着人们生活习惯的改变，吸烟是COPD 的常见危险因素，烟雾中含有大量化合物和自由基。大量研究表明自由基的大量产生不仅会导致肺部氧化损伤，还会激活炎症细胞，引起炎症反应,中性粒细胞与巨噬细胞均参与炎症反应过程[10]。杨文林等[11]研究发现炎症小体参与了COPD 慢性炎症的发展,与肺组织炎症细胞以及气道病理改变密切相关。李若倩等[13]研究发现外周血细胞比容和超敏C-反应蛋白对COPD 患者诊治及预后评估也具有重要价值，因此炎症反应在COPD 发病机制中占据重要地位。

IL-17 是一种主要由T 细胞产生的致炎细胞因子，可以促进T 细胞的激活和刺激上皮细胞、内皮细胞、成纤维细胞产生多种细胞因子化学增活素及细胞黏附分子1，从而导致炎症的产生[11]。有研究发现，血清IL-17 在老年COPD 患者中呈高度表达，两者呈正相关且随着病情加重，IL-17 有上升趋势,并认为这与IL-17 参与气道慢性持续炎症反应有关[13]。郝青等[14]研究发现，经过多元回归分析,IL-17 是COPD 急性加重期患者GOLD 分级的危险因素,并且与COPD 急性加重期患者肺功能严重程度有关，这与国外的研究报道一致[15]。本研究表明COPD 组患者血清IL-17 浓度明显高于正常组,且急性加重期的COPD患者高于稳定期COPD患者（均P<0.05），同时本研究结果显示IL-17 与肺功能指标FEV1pred%有相关性,据此认为,血清IL-17 在COPD 的发病机制中发挥作用。

IL-27 与IL-17 家族相似，其成熟蛋白在大脑中表达，由IL-12B 相关蛋白和IL-12A 相关蛋白组成，能迅速引起初始T 细胞增殖并诱导细胞产生γ-干扰素，发生炎症反应[16]。郑伟等[17]研究发现COPD 的发病机制中IL-27 起关键作用，其COPD 急性期患者IL-27 水平明显高于COPD 稳定期患者及正常组，并认为IL-27 在COPD 发病过程中参与炎症反应。卫雪曼[18]研究发现血清IL-27 浓度与老年COPD 患者疾病严重程度呈正相关,对评估COPD 病情的严重程度及治疗效果上具有一定的临床价值。本研究表明COPD 组患者血清IL-27 浓度明显高于正常组,且急性加重期的COPD 患者高于稳定期COPD 患者，均P<0.05，同时本研究结果显示IL-27 与肺功能指标FEV1pred%有相关性,IL-27 与IL-17 表达水平存在相关性。据此认为,血清IL-27和IL-17在COPD的发病机制中共同发挥作用。

IL-33 为白细胞介素-1 组成之一，参与系统免疫反应调节，能够调节T 细胞、B 细胞等促进免疫细胞的增殖分化，影响疾病的发生和发展[19]。王生成等[20]研究发现，COPD 稳定期患者较急性加重期患者血清IL-33 水平降低，血清IL-33 与心肺功能呈负相关,并认为IL-33 对COPD 患者的临床症状存在一定的影响。程丹等[21]研究发现，COPD患者血清IL-33 水平与肺功能FEV1/FVC 呈负相关，并认为IL-33 在COPD 发病过程中具有促进炎症反应的作用。本研究表明COPD 组患者血清IL-33 浓度明显高于正常组,且急性加重期的COPD 患者高于稳定期COPD 患者，均P<0.05，同时本研究结果显示IL-33 与肺功能指标FEV1pred%有相关性,IL-33 与IL-17 表达水平存在相关性，据此认为,血清IL-33 也参与了COPD 的炎症发生机制。

第1 秒用力呼气容积在预计值的百分比即FEV1pred%，一般可以反映气流阻塞的情况，气流阻塞越严重该数值越低，用于COPD 病人的肺功能轻重程度分级。本研究证实COPD 患者血清IL-17，IL-27 和IL-33 浓度均与FEV1%pred 呈负相关,这说明血清IL-17，IL-27 和IL-33 与COPD 患者气流受限严重程度具有相关性。

FeNO 检测作为一种无创检查，可作为气道炎症生物标志物，发炎时浓度升高，可作为COPD 的诊断与监测。本研究证实COPD 患者血清IL-17，IL-27，IL-33 浓度均与FeNO 呈正相关,这说明血清IL-17，IL-27 和IL-33 参与COPD 患者炎症反应过程。

本实验证实血清IL-17，IL-27 及IL-33 均参与了COPD 的发病过程, 可能作为评价COPD 的有效指标且对于鉴别COPD 患者病情严重程度有很大帮助,但具体的炎症免疫传导通路仍需要我们进一步深入探索,为COPD 治疗提供新方向。