创伤性脓毒症患者IL-1β、IL-6、IL-18、TNF-α水平变化分析

苏晓清 闫世杰 徐谦 邓卓军

该疾病发病群体多为休克、创伤、烧伤感染患者，在发病后期，严重时可能会造成患者休克、身体器官衰竭等症状，脓毒症为全身性炎性反应综合征(systemic inflammatory response syndrome,SIRS)疾病，发病时间较快，其致死率相对较高[1]。经相关调查数据显示，创伤性疾病为<45岁群体高发性疾病，致死率极高，而脓毒症疾病近几年发病率呈逐年上升趋势，其中因创伤性脓毒症死亡病例占据总数量的63%[2]。相关研究数据显示，脓毒症不仅仅会有炎性反应，在治疗过程中，如果炎性因子水平不能被合理控制，将会导致患者身体机能受损，在病情高发期，高炎性因子会对患者的免疫系统造成严重影响，这不仅会增加患者的感染概率，还会促进患者淋巴细胞的死亡率[3,4]。据相关调查数据显示，脓毒症是导致创伤患者死亡的主要原因，患者体内炎性反应失衡，严重造成患者身体机能下降[5]。因此，怎样有效降低创伤性脓毒症的发生率成为临床治疗的关键，此次研究将对创伤性患者的IL-1β、IL-6、IL-18、TNF-α因子表现进行分析，为临床创伤性脓毒症患者治疗提供可靠依据，报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2018年1月至2019年1月在我院就诊的120例创伤患者作为本次的研究对象。将患者用随机数字表法将其平均分为创伤组、创伤性脓毒症组和对照组。创伤组40例，男16例，女24例；年龄32～55岁，平均年龄(45.14±4.19)岁；创伤性脓毒症组40例，男28例，女12例；年龄34～57岁，平均年龄(39.42±6.32)岁；对照组40例，男27例，女13例；年龄30～62岁；平均年龄(47.42±6.32)岁。3组患者年龄、病程、性别比差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性，并由我院伦理委员会确认同意。

1.2 纳入与排除标准

1.2.1 纳入标准:①经我院确诊为创伤性脓毒症患者；②确保患者无沟通障碍，并在同意参加本次实验以后签订同意书。

1.2.2 排除标准:①患有严重老年疾病以及神志不清的患者；②无法完成调查的患者；③处于妊娠或哺乳阶段；④心脏功能及肾脏功能有重大疾病患者。

1.3 方法 对所有参加试验的患者抽取静脉血5 ml，离心(3 000 r/min,常温10 min)分离血清，离心半径4 cm，上清分离到EP管中，置于-80℃冰箱中备用。酶联免疫吸附法(ELISA)检测血清中IL-1β、IL-6、IL-18和TNF-α因子的水平，操作严格按照试剂盒(上海圣工生物工程有限公司)说明书进行检测。

1.4 观察指标及评价标准 血清炎性因子检测:按照美国B.D公司生产的人炎性因子流式细胞仪微球阵列试剂盒(CBA kit)说明书制备细胞因子微球标准稀释剂。标准稀释液体混合微球(IL-1β,IL-6、IL-18,TNF-α因子)和50 μl血清，在每个标准试管加入PE(藻红蛋白)荧光染料溶液，在每次50 μl充分混合反应后避光室温3 h,所有试管均加入1 ml洗液，200 g/min,离心5 min,弃上清液加300 μl洗液混合3～5 min使用流式细胞仪(美国FACS Calibur BD公司)完成测试；根据美国危重病医学委员会制定的全身炎性反应综合症(SIRS)、脓毒症(Sepsis)准则，对所有患者进行分类，SIRS 2代表2个指标阳性,SIRS 3代表3个指标阳性,SIRS 4代表4个指标阳性；观察各组反应机体免疫功能状态的细胞因子以及外周血 Th17/Treg平衡相关细胞因子含量并进行比较。

2 结果

2.1 3组炎性因子比较 治疗后，创伤性脓毒症组炎性因子水平高于对照组和创伤组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 3组炎性因子水平比较

2.2 创伤脓毒症患者不同病程炎性细胞因子变化特点 经实验对比后发现，在确诊后1 d IL-6和IL-18水平为上升趋势，确诊后3～7 d为下降趋势；确诊后第3天，TNF-α和IL-1β水平为上升趋势，确诊后5～7 d为下降趋势。见表2。

表2 创伤脓毒症患者不同病程炎性细胞因子变化特点

2.3 IL-18 与创伤脓毒症的相关性分析 发生SIRS的患者比未发生SIRS的患者IL-18水平高,且SIRS的严重程度与循环IL-18水平相关。见表3。

表3 SIRS、Sepsis患者IL-18的动态变化

2.4 3组反应机体免疫功能状态的细胞因子比较 CRP在对ROC曲线中的G+菌和G-菌脓毒症进行病原体类型区分时，其显示P>0.05，说明CRP不能对脓毒症中的病原体类型进行区分。由于CRP的诊断比较特殊，导致机体发生创伤、出现免疫性疾病以及肿瘤等疾病时，其含量会有所升高，差异有统计学意义(P<0.05)。见表4。

表4 3组反应机体免疫功能状态的细胞因子比较

2.5 3组外周血Th17/Treg平衡相关细胞因子含量比较 TGF-β是Treg细胞分化增殖过程中必要的细胞因子，IL-6联合TGF-β可以使T细胞向Th17细胞方向分化，IL-23是维持Th17细胞功能活性的必要细胞因子，通过对血清中这几种在Th17/Treg细胞分化增殖中起重要作用的细胞因子ELISA检测结果显示，创伤组血清TGF-β、IL-6及IL-23含量均明显高于健康对照组(P<0.01)；创伤性脓毒症组血清TGF-β和IL-6含量明显高于对照组，而血清IL-23含量与健康对照组比较差异无统计学意义(P>0.05)。创伤组与创伤性脓毒症组比较血清TGF-β含量差异无统计学意义(P>0.05)，而血清IL-6、IL-23含量明显高于后者，差异有统计学意义(P<0.01)。见表5。

表5 3组Th17/Treg平衡相关细胞因子含量比较

3 讨论

脓毒症是患者在治疗中出现炎性反应综合征所引起的，患者身体机能会受炎症影响逐渐下降，严重患者会出现炎症转移到淋巴细胞，从而对患者生命造成严重威胁[6,7]。因此在临床治疗中，应针对患者身体指标及各项炎性因子指标进行检测，早期发现并降低创伤性脓毒症的发生成为创伤外科医学面临的主要问题之一[8]。

PCT主要是由甲状腺细胞所形成的前肽糖蛋白，其在健康机体中含量比较低，但在脓毒症状态下，其含量快速提高，感染3 h时后，PCT含量升高，于12 h含量达到最高值，最高可达1 000 ng/L。相较于CRP，PCT在局部细菌感染时，针对严重病毒感染与非感染性的炎症，其含量不会增加或轻微增加，被临床用于鉴别细菌感染与病毒感染。大量研究显示，PCT在对最初的细菌感染类型方面，其灵敏性与特异性都高于CRP。本研究对120例创伤患者进行分析，降钙素水平对脓毒症诊断的整体敏感度与特异度比较高。其研究结果再次证明，PCT能够被用于鉴别G-菌和G+菌感染。Leli等[9]学者的研究证明，当PCT到达10.8 ng/ml时，能够对脓毒症中的G-菌和G+菌进行区分。本次研究在G-菌中的PCT水平比较高，还可以结合其水平的高低对G-菌还是G+菌感染进行区分，经检验后，其区别能力更强。针对本研究中的ROC曲线，发现PCT在由G+菌导致的脓毒症与非脓毒症方面具有较高的诊断价值。同时，其大部分数值与戴莉等[10]的报告相近，但部分数值也存在不同，主要与患者的机体、病菌属性等因素相关。本次研究均选择各科室的脓毒症患者，由于患者类别不同，导致相应的参考值也有所不同。

相关数据和研究表明，脓毒症患者各器官损伤的主要原因是体内氧化应激引起的炎性细胞因子级联爆发，而脓毒症患者损伤的主要原因是炎性反应调节失衡[11]。其中，脓毒性休克(septic shock)及多器官功能障碍综合征(multiple organdys function syndrome,MODS)为主要症状，该因素也是加重患者死亡概率的主要原因。在生物在感染的情况下，细菌、毒素进入血液并形成循环，对已活化的单核和巨噬细胞进行刺激，导致大量的细胞因子和炎性介质的形成，从而对身体机能及器官造成重复伤害，并对脏器功能造成严重影响。在创伤的临床救治中，尽早对患者的身体指标和各项炎性因子指标进行监测，积极做到早发现早治疗，对患者伤口进行彻底清理，并针对患者进行创伤性脓毒症预防工作，降低细胞因子对患者身体机能造成的伤害。

在此次研究中，通过对比创伤脓毒症组血清中IL-1β、IL-6、IL-18、TNF-α因子与对照组比较后发现，其对比有统计学差异并呈升高趋势，在确诊后IL-1β水平逐渐上涨，高峰期在确诊后3 d，并在确诊7 d后逐渐下降，而7 d后仍一直处于在较高的标准。在确诊后IL-6水平逐渐上涨，高峰期在确诊后1 d，并在确诊7 d后逐渐下降到最低，但相关指标数据均高于对照组。在确诊后IL-18水平逐渐上涨，高峰期最高水平在确诊后1 d，然后慢慢下降。在确诊后TNF-α因子逐渐上涨，高峰期最高水平在确诊后3 d，然后慢慢下降，并在确诊5 d后逐渐下降到最低。创伤脓毒症组血清IL-1β、IL-6、IL-18水平略高于非创伤脓毒症组。创伤脓毒症组血清TNF-水平与非创伤脓毒症组差异无统计学意义。IL-6和IL-18水平明显高于创伤脓毒症组[12]。对比实验结果得知，创伤后血清中IL-1β、IL-6、TNF-α的水平与创伤程度有着很大关联，创伤情况越发严重，患者炎性因子水平越高。MODS及其前身、SIRS和严重创伤后脓毒症均与炎性反应失控有关[13]。炎性介质和细胞因子网络的失衡是由炎性反应失控所导致的，也可将其理解为炎性因子的数量与抗炎因子的数量不符，其抗炎因子数量较低，从而造成一系列免疫炎性疾病的发生。

随着医疗技术的进步，越来越多的学者对脓毒症进行不断研究，例如：曾有多位学者脓毒性休克的小鼠肝脏提取液中分离到IL-18[14]。其他研究报道表明IL-18对免疫系统的炎症作用，动物暴露于内毒素攻击下，会有大量IL-18的产生，并成为IFN-γ产生的介质，导致细胞免疫反应发生变化，从而对细胞免疫介导组织、器官造成损伤[15,16]。另外,抗IFN-γ、TNF-α抗体可部分而非全部地遏制肝损伤,保护作用均不如抗IL-18抗体[17,18]。在此次研究中创伤脓毒症组的IL-1β、IL-6成为造成脓毒症休克的主要因素，提示其与创伤脓毒症的严重程度和预后相关，并呈明显上升趋势。

经上述实验对比得知，IL-1β、IL-6、IL-18、TNF-α为促炎性细胞因子，IL-10属抗炎性细胞因子，指标的变化时刻影响着创伤脓毒症病情的变化。在治疗中，应对TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-18进行及时记录及观察，从而降低病情恶化程度。在严重创伤病例中，创伤后血浆IL-18水平显著升高，因此创伤的严重程度是影响IL-18合成和释放的重要因素；将创伤后峰值IL-18水平与内脏并发症发生率进行比较。SIRS患者的IL-18水平明显高于非SIRS患者，并且SIRS的严重程度与循环中的IL-18水平相关。另外，脓毒症患者，IL-18水平均未明显升高，血浆监测水平的测定可作为一项有价值的免疫学指标，用于早期判断严重创伤患者的危重程度和脓毒症的生命体征监测，同时可以更敏感地观察创伤脓毒症患者的治疗情况及治疗疗效。从而为外科创伤治疗提供基础，有效提高患者治疗效果及满意度。