慢性阻塞性肺疾病合并肺部感染者Th17/Treg、IL-17 水平与肺功能及CAT评分的关系

2022-07-25 01:52宋伟伟常双喜禹彩霞孙广信
中国老年学杂志 2022年8期
关键词:外周血肺部炎症

宋伟伟 常双喜 禹彩霞 孙广信

(1河南省胸科医院呼吸及危重症监护室,河南 郑州 450000;2郑州市第一人民医院呼吸内科;3郑州人民医院重症医学科)

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一种慢性炎症性疾病,以小气道气流受限为主要特点,由于长期的免疫受损,容易并发肺部感染,进一步增加肺功能受损程度,严重影响患者的生活质量和活动耐力。临床中,应用COPD评估量表(CAT)可以为患者的临床症状及生存质量评估提供客观可靠参考〔1〕。在COPD进展过程中,气道炎症反应发挥重要作用,COPD患者合并肺部感染时,体内的炎症反应显著增加,研究显示〔2,3〕,辅助型 T 细胞17/调节型 T 细胞(Th17/Treg)免疫失衡,可诱发机体的炎症反应,导致多种感染性疾病的发生,Th17可通过分泌白细胞介素(IL)-17促进炎症因子的释放,从而加剧体内的炎症反应,在 Th17/Treg免疫失衡过程中,发挥关键作用,其血清水平可以反映 Th17/Treg免疫失衡的严重程度。那么COPD合并肺部感染患者Th17、Treg、Th17/Treg及IL-17的水平变化对肺功能的影响到底如何,以及与CAT评分的相关性,尚未见报道,需进一步探讨。本实验旨在探讨Th17、Treg及其相关炎症因子对COPD并发肺部感染患者肺功能及生存质量的影响。

1 对象与方法

1.1对象 选取2018年3月至2019年3月在郑州市第一人民医院及郑州人民医院收治的单纯 COPD患者30例作为COPD组,COPD合并肺部感染患者34例作为感染组。患者均符合《COPD诊治指南(2013年修订版)》中的相关标准〔4〕,感染组患者均通过影像学和细菌学确诊为肺部感染。同期医院体检的健康志愿者32例作为对照组。3组性别、年龄、体重指数、吸烟指数无统计学差异(P>0.05),可行组间比较。见表1。

研究对象对本研究知情同意。排除标准:①合并肺结核等其他肺部疾病者。②合并有恶性肿瘤或预计生存期不足3个月者。③合并有严重心、肝、肾、脑等重要脏器功能障碍者。④合并严重全身性疾病者。⑤合并自身免疫性疾病。⑥近期手术。⑦存在精神障碍或无法配合检查者。

1.2方法

1.2.1血清IL-17检测 研究对象均于清晨空腹抽取肘静脉血5 ml,肝素抗凝,采用离心机以3 000 r/min的转速离心10 min,提取上层血清,样本置于-80℃冰箱待测。采用酶联免疫吸附试验(ELISA) 测定血清IL-17水平,试剂盒购自上海生工生物工程有限公司,操作严格按试剂盒说明书进行。

表1 3组一般资料比较

1.2.2Th17、Treg检测 研究对象均于清晨空腹抽取肘静脉血5 ml,肝素钠抗凝,采用BD FACS Calibur型流式细胞仪检测外周血中 Th17细胞和Treg细胞的比例。

1.2.3肺功能检测 该项检查由受过专业培训的实验者进行,使用肺功能仪(比利时Medisoft-Hyp)对所有研究对象进行检测,指标包括:用力肺活量(FVC)、第 1 秒用力呼气容积(FEV1),并且计算FEV1/FVC。

1.2.4CAT评分 包括咳嗽、咳痰、睡眠、胸闷、情绪、精力六个主观方面及日常运动影响、运动耐力两个方面对患者症状进行评估,总分为40分。 其中0~10 分为轻微病情;11~20分为中度病情;21~30分为重度病情;31~40分非常严重,无法从事任何活动,生活完全无法自理。

1.3统计学分析 采用SPSS21.0软件进行t检验、F检验、χ2检验、Spearman检验。

2 结 果

2.13组外周血Th17、Treg、Th17/Treg 及IL-17 水平比较 3组外周血中Th17、Treg、Th17/Treg及IL-17水平比较有统计学差异(P<0.05),感染组外周血中Th17、Th17/Treg及IL-17水平高于COPD组和对照组,且COPD组外周血中Th17、Th17/Treg及IL-17水平高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);感染组外周血中Treg细胞比例低于COPD组和对照组,差异有统计学意义(P<0.05),且COPD组外周血中Treg细胞比例低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

2.23组肺功能指标比较 3组FEV1、FVC、FEV1/FVC比较有统计学差异(P<0.05),其中感染组的FEV1、FVC、FEV1/FVC明显低于COPD组和对照组,且COPD组的FEV1、FVC、FEV1/FVC显著低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),见表2。

2.3COPD合并肺部感染患者Th17、Treg、Th17/Treg、IL-17 水平与肺功能及CAT评分的关系 经Spearman相关分析显示,COPD合并肺部感染患者Th17、Th17/Treg及IL-17 水平与肺功能指标FEV1、FVC、FEV1/FVC均呈负相关(P<0.05),而与CAT评分呈正相关(P<0.05)。Treg细胞比例与肺功能指标FEV1、FVC、FEV1/FVC均呈正相关(P<0.05),与CAT评分呈负相关(P<0.05)。见表3。

表2 3组外周血Th17、Treg、Th17/Treg 及IL-17 水平及肺功能指标比较

表3 外周血Th17、Treg、Th17/Treg、IL-17 水平与肺功能指标及CAT评分的相关性分析

3 讨 论

COPD是一种炎症因子介导的全身炎症反应性疾病,主要累及小气道和肺组织,特征是持续气流受限。 目前,COPD 的发病率居高不下,患者病程较长,病情容易迁延,特别是进展为COPD急性加重期,住院率及死亡率显著增加,不仅影响患者的生存质量,同时给家庭及社会带来沉重的经济负担〔5〕。目前研究认为肺部感染是诱发COPD急性加重期的一个重要因素,COPD 并发肺部感染后,患者的肺功能会受到进一步损伤,降低患者生存质量,严重影响预后〔6〕。COPD的发病机制目前仍未完全阐明,但多数学者认为,炎症因子介导的相关炎症反应在 COPD的发生、发展中扮演重要的作用〔7,8〕。

Th17 与 Treg是近年来发现的一类淋巴细胞亚群,两者均是由幼稚型T细胞分化而来,但功能上表现为相互拮抗作用〔9〕。Th17可以防御细菌感染、诱导炎症反应、调控自身免疫性疾病,IL-17是其特征性分泌的炎症因子, 研究发现, IL-17的水平升高,可促使上皮细胞及巨噬细胞释放大量的炎症因子和趋化因子,诱导和活化中性粒细胞,进而增加机体的炎症反应,Treg则可抑制炎症因子介导的炎性反应,有效地保持机体免疫的稳定性,维持免疫监视作用〔10〕。Th17/Treg失衡状态在COPD、哮喘等多种肺部疾病的发生和发展过程中发挥重要的调控作用〔11,12〕。本研究结果表明COPD合并肺部感染患者体内存在明显的Th17/Treg失衡状况,使得 Th17 及 Treg 细胞含量在 COPD合并肺部感染患者中存在显著地差异,Th17 细胞及其特异性炎症因子 IL-17,在COPD合并肺部感染患者中高表达,参与了COPD的炎症反应过程,同时引起机体全身炎症反应,从而引起机体病理性免疫应答反应,促使Treg 细胞含量减少。Eustace等〔13〕研究发现,IL-17 作为重要的致炎因子,在 COPD 患者炎症反应的过程中,扮演着重要的角色,并且全程参与,随着 COPD 病变程度的加重,IL-17 水平也随之升高。本研究同时发现,与对照组相比,COPD合并感染组及单纯COPD组的肺功能明显受损,相关肺功能指标: FEV1、FVC、FEV1/FVC 均明显下降,且合并感染组下降更加明显,同时相关性分析显示,COPD 合并感染组患者Th17、Th17/Treg 及 IL-17 水 平 随 FEV1、FVC、FEV1/FVC 的下降而明显升高,呈显著负相关;而Treg 细胞含量随 FEV1、FVC、FEV1/FVC 的下降而明显下降,呈显著正相关,可能的机制是Th17及特征性炎性因子IL-17的高表达和 Treg低表达,导 致了Th17/Treg比例失衡,引起IL-17、TNF-α等炎症因子水平上升,从而导致活化中性粒细胞在小气道内聚集,促使气道分泌物增加,加重不可逆的气流受限,从而影响肺部换气功能,最终引起肺功能损伤〔14〕。

CAT评分是反映急性加重期或稳定期的COPD患者咳嗽咳痰、胸闷气喘、睡眠精力等主要症状的量表,对于COPD患者临床症状、严重程度及生存质量有很好的评估价值,Mackay 等〔15〕研究发现,CAT评分对COPD急性加重期有较好的预测价值。本研究提示血清Th17、IL-17水平与COPD合并肺部感染患者健康状况、生存质量密切联系,并且Th17、Th17/Treg及IL-17水平增加对COPD合并肺部感染患者的生存质量可能造成不良影响。王红等〔16〕研究同样发现,COPD急性加重期患者中存在 Th17/Treg 细胞失衡,且失衡情状况越严重,患者生活质量、营养状况越差。因此可推测Th17、Treg及IL-17可能通过引起COPD合并肺部感染全身炎症反应,促使机体分解代谢增强,从而导致营养不良状况的发生,最终对COPD合并肺部感染患者临床症状和生存质量造成负面影响。因此,检测Th17、Treg及IL-17水平对COPD并发肺部感染患者的病情程度、疗效及评估预后有一定的预测价值。

综上所述,COPD合并肺部感染患者呼吸道慢性炎症的发生、发展过程中,Th17/Treg细胞免疫失衡及IL-17的高表达可能持续存在,且严重损害了患者的肺功能,同时与COPD合并肺部感染患者的疾病程度、生存质量密切相关。临床检测Th17、Treg及IL-17水平对了解患者病情严重程度、判断疾病预后情况均有一定的指导意义。当然,本研究也存在一定的缺陷,如缺乏COPD合并肺部感染患者,治疗前后炎症因子表达的数据,且研究的样本量偏小,待于进一步完善。

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