膿毒癥患者血清炎癥細胞因子動態變化的研究

吳　媛， 王國恩， 郭　蕾， 黨雙鎖(西安交通大學第二附屬醫院重癥醫學科，陜西 西安　70004； 西安交通大學第二附屬醫院感染科； 通訊作者，E-mail：dang@6.com)

?

膿毒癥患者血清炎癥細胞因子動態變化的研究

吳媛1， 王國恩1， 郭蕾1， 黨雙鎖2*(1西安交通大學第二附屬醫院重癥醫學科，陜西 西安710004；2西安交通大學第二附屬醫院感染科；*通訊作者，E-mail：dang212@126.com)

摘要：目的探討膿毒癥患者血清中主要促炎和抗炎細胞因子的濃度變化與疾病嚴重程度的關系。 方法回顧性分析62例膿毒癥患者，按病情分為膿毒癥組(34例) 和嚴重膿毒癥組(28例)，所有患者均在確診膿毒癥后第1，3，5，7天進行過細胞因子檢測，同時選取同期進行過細胞因子檢測的未診斷為膿毒癥的住院患者30例作為對照組，用病歷管理系統調取靜脈血細胞因子IL-2R，IL-6、IL-8、IL-10濃度，用統計學方法分析各組細胞因子濃度變化趨勢。結果嚴重膿毒癥組患者血清中IL-2R，IL-6，IL-8濃度均較膿毒癥組顯著增高(均P<0.05) ,且均隨時間推移和病情加重呈現逐漸增高的變化，嚴重膿毒癥組抗炎因子IL-10較膿毒癥組及對照組顯著增高(均P<0.05)，但膿毒癥組抗炎因子IL-10較對照組未見明顯升高。結論血清細胞因子IL-2R，IL-6，IL-8，IL-10濃度升高可作為評價膿毒癥患者病情嚴重的指標，IL-10濃度明顯升高提示患者存在嚴重膿毒癥。

關鍵詞：膿毒癥；細胞因子；白介素

膿毒癥是感染誘發的全身性炎癥反應綜合征(systemic inflammatory response syndrome，SIRS)，是嚴重創(燒)傷、休克、感染、內/外科重癥患者常見的并發癥，進一步發展可導致膿毒性休克、多器官功能障礙綜合征(multiple organ dysfunction syndrome，MODS)，是重癥監護室危重患者最主要死因之一。膿毒癥和MODS病情進展迅速、預后極差，在臨床工作中及時、準確判斷病情對于指導治療極為關鍵。炎癥是嚴重創傷、燒傷和感染打擊后機體最基本的反應，本質上屬免疫反應的范疇，因而僅僅依靠SIRS、代償性抗炎反應綜合征(CARS)、混合性拮抗反應綜合征(MARS)以及MODS來表述機體的免疫功能狀態，難以解釋膿毒癥患者的免疫變化規律。本研究從細胞因子水平狀態，闡釋病程中細胞因子動態變化過程，對其與膿毒癥患者病情變化及預后的相關關系加以討論。

1資料與方法

1.1研究對象

回顧性分析重癥醫學科2012-01～2012-12膿毒癥病例，均來自本院重癥醫學科的住院患者(包括重癥肺炎、急性壞死性胰腺炎、心肺復蘇后、多發性創傷、多臟器功能不全等)。入選標準按照2001年國際膿毒癥定義會議關于膿毒癥診斷標準[1]確立。同時，患者均在確診膿毒癥后，于第1，3，5，7天進行血清細胞因子檢測。共62例，其中男39例，女23例，平均年齡(60±21)歲。按照膿毒癥診斷標準將所有患者按病情分為膿毒癥組(34例)和嚴重膿毒癥組(28例)。對照組選取同期在重癥醫學科進行加強監護的普通住院患者30例,男20例,女10例，平均年齡(57±24)歲，近期無感染、無SIRS表現。所有患者均排除有嚴重原發心肝腎等器官功能障礙者；排除入院前2周使用糖皮質激素或進行其他可能影響患者免疫功能的治療的患者。

1.2細胞因子的檢測

取靜脈血5 ml，低溫3 000 r/min，離心5-10 min，離心半徑15 cm，分離血清，IL-2R，IL-6、IL-8、IL-10含量檢測采用雙抗體夾心酶聯免疫吸附法(ELISA),采用相應試劑盒,嚴格按照試劑盒使用說明操作，所有試劑盒均購自美國B.D公司。

1.3統計學處理

2結果

2.1促炎細胞因子IL-2R，IL-6、IL-8變化

嚴重膿毒癥組從確診第1天起IL-2R濃度已明顯高于膿毒癥組和對照組(均P<0.05)，隨著時間推移有逐漸升高的趨勢。膿毒癥組IL-2R濃度持續升高，在第7天時與對照組相比較有統計學意義(P<0.05)；膿毒癥組和嚴重膿毒癥組IL-6濃度從確診第1天開始逐漸升高，各時間點嚴重膿毒癥組、膿毒癥組與對照組相比較，均差異有統計學意義(P<0.05)，嚴重膿毒癥組IL-6濃度在確診第1，3天時與膿毒癥組比較差異有統計學意義(P<0.05)；膿毒癥組和嚴重膿毒癥組IL-8濃度從確診第1天開始逐漸升高，在各時間點嚴重膿毒癥組、膿毒癥組與對照組相比較，均差異有統計學意義(P<0.05)，嚴重膿毒癥組與膿毒癥組比較差異有統計學意義(P<0.05，見表1)。

2.2抗炎細胞因子IL-10的變化

嚴重膿毒癥組從確診第1天起IL-10濃度明顯升高(P<0.05,見表1)；隨著時間推移有逐漸升高的趨勢。至確診第3天已明顯高于膿毒癥組和對照組(P均<0.05)。膿毒癥組IL-10濃度有升高趨勢，但與對照組相比較無統計學意義。

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

對照組參數：IL-2R為(695±36)U/ml，IL-6為(3.4±0.1)pg/ml，IL-8為(10.5±2.1)pg/ml，IL-10為(6.5±1.5) pg/ml；與對照組比較，#P<0.05；與膿毒癥組比較，*P<0.05

2.3膿毒癥組和嚴重膿毒癥組各細胞因子變化規律

膿毒癥組與嚴重膿毒癥組各炎癥因子變化規律見圖1-4。從確診后第3天開始，嚴重膿毒癥組促炎因子IL-2R、IL-6、IL-8以及抗炎因子IL-10水平進行性升高；而膿毒癥組促炎因子雖有升高，但在各時間點其水平均低于嚴重膿毒癥組，且膿毒癥組抗炎因子IL-10水平變化不大。

3討論

目前認為，膿毒癥的發病機制是一個極其復雜的病理生理過程。在膿毒癥的發生與發展過程中，機體的細胞免疫狀態并不是一成不變的。在受到嚴重感染打擊后，機體可能開始處于促炎因子作用下的免疫激活狀態，而隨著病情的進展，則可能進入免疫抑制狀態[2]，也可能自始至終機體就處于免疫紊亂狀態。20世紀90年代中期美國學者提出了代償性抗炎反應綜合征(CARS)假說,并指出多種細胞因子參與了CARS的發生，其中以IL-10等[3,4]最為重要。CARS假說認為在臨床上以免疫抑制為主，在早期具有代償意義，可減輕炎癥對機體造成的損害，晚期常因免疫功能嚴重抑制而造成無法控制的感染。新近發現宿主對感染的反應往往是SIRS與CARS并存，即經典炎癥和抗炎反應，與獲得性免疫反應基因表達的改變同時出現，因此提出MARS的概念。

圖1　膿毒癥組及嚴重膿毒癥組IL-2R變化趨勢Figure 1　The changing tendency of IL-2R in sepsis group and severe sepsis group

圖2　膿毒癥組及嚴重膿毒癥組IL-6變化趨勢Figure 2　The changing tendency of IL-6 in sepsis group and severe sepsis group

圖3　膿毒癥組及嚴重膿毒癥組IL-8變化趨勢Figure 3　The changing tendency of IL-8 in sepsis group and severe sepsis group

圖4　膿毒癥組及嚴重膿毒癥組IL-10變化趨勢Figure 4　The changing tendency of IL-10 in sepsis group and severe sepsis group

本研究中,嚴重膿毒癥組及膿毒癥組促炎因子IL-2R,IL-6,IL-8濃度均隨著時間推移和病情加重而呈現逐漸增高的動態變化，可見在膿毒癥的初始階段，膿毒癥即以大量分泌炎性介質為主要特征。嚴重膿毒癥組患者血清中IL-2R,IL-6,IL-8,IL-10濃度均較膿毒癥組顯著增高(P均<0.01)，表明這些細胞因子在膿毒癥病情加重過程中具有重要的預示作用，持續升高的IL-2R、IL-6、IL-8水平提示患者病情危重，預后不良[5]。同時，嚴重膿毒癥組患者IL-10濃度較膿毒癥組及對照組升高明顯，差異具有統計學意義(P<0.05)。而膿毒癥組IL-10濃度未見明顯升高，與對照組相比較無統計學差異。可見嚴重膿毒癥患者從開始即存在SIRS/CARS兩種趨勢，即混合性拮抗反應綜合征(MARS)[6-8]。二者的消長決定患者病情演變、發展及轉歸。在二者相互斗爭、相互制約的過程中，如果促炎因子逐漸回落、 抗炎因子逐漸上升，達到動態平衡，疾病緩解或痊愈；如促炎因子持續升高、 抗炎因子不能對其有效抑制，則會出現炎癥反應的瀑布樣擴大，最終導致病情惡化而死亡[9]。嚴重膿毒癥患者在病程中雖出現了抗炎因子水平逐漸上升，但促炎因子亦持續升高，兩者未能達到動態平衡，致使自始至終機體就處于免疫紊亂狀態，導致病情惡化。而膿毒癥組IL-10濃度逐漸升高，但與對照組相比較無統計學差異。這說明膿毒癥患者在膿毒癥的初始階段，膿毒癥已大量分泌促炎因子，處于免疫激活狀態；而隨著病程的延長，機體亦有抗炎因子分泌，但未導致機體明顯的免疫抑制，因而預后較嚴重膿毒癥組較好。

可見,通過動態觀察患者的促炎因子及抗炎因子的濃度，可用于判斷患者病情嚴重程度以及病情是否繼續惡化。同時，用以判斷患者所處的免疫狀態，即以SIRS、CARS或是MARS為主的階段，最終指導臨床階段性治療目標。因此，在拮抗促炎因子過度分泌的同時提高機體免疫功能[10]，改善免疫抑制狀態，達到促炎因子與抗炎因子的平衡才是治療膿毒癥的有效方法[11]。由于各種因素的制約，本實驗僅檢測膿毒癥患者確診后前7 d促炎因子與抗炎因子的變化趨勢，因此未能反映患者7 d后二者濃度的消長情況，還需進一步深入研究。

參考文獻：

[1]姚詠明,盛志勇,林洪遠,等.膿毒癥定義及診斷的新認識[J].中國危重病急救醫學,2004,16(6):321-324.

[2]Kimura F,Shimizu H,Yoshidome H,etal.Immunosuppression following surgical and traumatic injury[J].Surg Today,2010,40(9):793-808.[3]Atmatzidis S,Koutelidakis IM,Chatzimavroudis G,etal.Detrimental effect of apoptosis of lymphocytes at an early time point of experimental abdominal sepsis[J].BMC Infect Dis,2011,11:321.[4]Urra X,Cervera A,Obach V,etal.Monocytes are major players in the prognosis and risk of infection after acute stroke[J].Stroke,2009,40(4):1262-1268.

[5]Pinsky MR,Vincent JL,Deviere J,etal.Serum cytokine levels in human septic shock. Relation to multiple-system organ failure and mortality[J].Chest,1993,103(2):565-575.

[6]Dellinger RP,Levy MM,Carlet JM,etal.Surviving sepsis campaign:international guidelines for management of severe sepsis and septic shock[J].Intens Care Med,2008,34(1):17-60.

[7]Remick DG.Pathophysiology of sepsis[J].Am J Pathol,2007,170(5):1435-1444.

[8]Monneret G,Venet F,Pachot A,etal.Monitoring immune dysfunctions in the septic patient:a new skin for the old ceremony[J].Mol Med,2008,14(1-2):64-78.

[9]Barochia AV,Cui X,Vitberg D,etal.Bundled care for septic shock:an analysis of clinical trials[J].Crit Care Med,2010,38(2):668-678.

[10]Hotoura E,Giapros V,Kostoula A,etal.Pre-inflammatory mediators and lymphocyte subpopulations in preterm neonates with sepsis[J].Inflammation,2012,35(3):1094-1101.

[11]Soares MO,Welton NJ,Harrison DA,etal.An evaluation of the feasibility,cost and value of information of a multicentre randomized controlled trial of intravenous immunoglobulin for sepsis(severe sepsis and septic shock):incorporating a systematic review,meta -analysis and value of information analysis[J].Health Technol Assess,2012,16(7):1-186.

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]

作者簡介：吳媛，女，1981-04生，博士，主治醫師，E-mail：yiyi7229@163.com.

中圖分類號：R631

文獻標志碼：A

文章編號：1007-6611(2016)01-087-04

DOI：10.13753/j.issn.1007-6611.2016.01.021