燒傷病人血液炎性細(xì)胞因子水平變化的研究

馮登超,高東東,鄔天剛

(1.延安大學(xué)附屬醫(yī)院 燒傷整形手外科,陜西 延安716000;2.漢中市人民醫(yī)院 整形科,陜西 漢中723000)

*通訊作者

燒傷病人血液炎性細(xì)胞因子水平變化的研究

馮登超1,高東東1,鄔天剛2*

(1.延安大學(xué)附屬醫(yī)院 燒傷整形手外科,陜西 延安716000;2.漢中市人民醫(yī)院 整形科,陜西 漢中723000)

目的 探討燒傷病人血液炎性細(xì)胞因子水平變化。方法 選取2014年1月-2015年6月期間我院收治的55例燒傷患者作為研究對象，設(shè)為觀察組，隨機(jī)選取同期我院體檢的健康人群30例作為對照組，比較兩組患者血液炎性因子表達(dá)水平，燒傷患者燒傷后1天和第3天血液炎性細(xì)胞因子水平以及生存組和死亡組燒傷后1天和第3天血液炎性細(xì)胞因子水平。結(jié)果 燒傷患者組血清G-CSF、GM-CSF、IL-1RA、IL-15、MCP-1、MIP-1β以及VEGF濃度顯著高于健康對照組(P<0.05)，燒傷患者組血清IL-8和IL-17A濃度顯著低于健康對照組(P<0.05)；燒傷患者第3天血清G-CSF和IL-6濃度顯著高于燒傷患者第1天(P<0.05)，燒傷患者第3天血清GM-CSF、IFN-γ、IL-1RA、IL-2、IL-9、IL-10、IL-17A、MIP-1β、PDGF-BB、RANTES、VEGF以及Eotaxin濃度顯著低于燒傷患者第1天(P<0.05)；死亡組患者燒傷后第1天血清IL-1RA、IL-6以及MCP-1濃度顯著高于生存組患者(P<0.05)，死亡組患者燒傷后第3天血清PDGF-BB濃度顯著低于生存組患者(P<0.05)。結(jié)論 炎性細(xì)胞因子相關(guān)通路相互作用形成復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)參與燒傷患者的血液炎性細(xì)胞因子水平調(diào)控，且IL-1RA、IL-6、 MCP-1和PDGF-BB可作為燒傷患者預(yù)后指標(biāo)，值得臨床治療過程中加以關(guān)注。

燒傷；血液；炎性；細(xì)胞因子

(ChinJLabDiagn,2017,21:0269)

大面積燒傷損傷可引起一系列的炎癥反應(yīng)，其主要特征是炎癥反應(yīng)通路的活化，各種細(xì)胞因子的釋放[1]。炎癥反應(yīng)受一個復(fù)雜的細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)控制，并保持親和以及抗炎介質(zhì)之間的平衡。在這個網(wǎng)絡(luò)中，一種細(xì)胞因子能影響多種類型的細(xì)胞，而多種細(xì)胞因子可以對同一類型細(xì)胞作用，進(jìn)而產(chǎn)生相似的生物學(xué)作用[2]。因此，一種細(xì)胞因子的作用可以通過另一個細(xì)胞因子來補(bǔ)償。親和抗炎細(xì)胞因子的激活能夠使免疫防御功能下降和增強(qiáng)全身性炎癥，其導(dǎo)致組織損傷，多器官衰竭或死亡[3]。為了解燒傷患者機(jī)體內(nèi)炎性細(xì)胞因子水平變化情況，我院在2014年1月-2015年6月期間對收治的55例燒傷患者進(jìn)行研究，現(xiàn)將相關(guān)內(nèi)容報道如下。

1 資料和方法

1.1 資料來源

選取2014年1月-2015年6月期間我院收治的55例燒傷患者作為研究對象，設(shè)為觀察組，排除燒傷前伴有全身器官性疾病的患者，排除燒傷前高血壓、糖尿病、自身免疫性疾病患者，排除燒傷前患惡性腫瘤患者等。隨機(jī)選取同期我院體檢的健康人群30例作為對照組。其中觀察組男性35例，女性20例，年齡范圍33-56歲，平均年齡47.3±5.3歲，TBSA范圍20-90%，平均50.3±18.3%，死亡17例，生存38例，火焰燒傷41例，燙傷4例，電燒傷5例，化學(xué)燒傷5例。對照組男性19例，女性11例，年齡范圍35-53歲，平均年齡49.3±5.1歲，兩組患者在年齡、性別以及燒傷類型等一般資料方面比較比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。死亡組男性患者10例，女性7例，平均年齡45.3±5.9歲，TBSA平均50.9±14.3%，生存組男性患者20例，女性患者18例，平均年齡58.1±5.3歲，TBSA平均49.8±17.4%，兩組患者在年齡、性別、燒傷嚴(yán)重程度以及燒傷類型等一般資料方面比較比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會討論研究后通過，所有患者或其家屬均簽署知情同意書。

1.2 研究方法和觀察指標(biāo)

在患者入院后第1天及第3天采集所有患者的血液樣本，并收集30例健康體檢患者血液樣本作為對照。所有血液標(biāo)本在采集后30 min內(nèi)處理，2 500 g 離心10 min，收集血清儲存于-70℃?zhèn)溆谩７謩e檢測粒細(xì)胞集落刺激因子(G-CSF)，粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞集落刺激因子(GM-CSF)，干擾素γ(IFN-γ)，腫瘤壞死因子α(TNF-α)，白介素1β(IL-1β)，白細(xì)胞介素1受體拮抗劑(IL-1RA)，白細(xì)胞介素-2(IL-2)，白細(xì)胞介素-4(IL-4)，白介素5(IL- 5)，白細(xì)胞介素-6(IL-6)，白細(xì)胞介素-7(IL-7)，白細(xì)胞介素-8(IL-8)，白細(xì)胞介素9(IL-9)，白細(xì)胞介素10(IL-10)，白介素-12的p70(IL-12p70)，白細(xì)胞介素13(IL-13)，白細(xì)胞介素-15(IL-15)，白細(xì)胞介素17(IL-17)，IP-10，單核細(xì)胞趨化蛋白-1( MCP-1)，巨噬細(xì)胞炎性蛋白1α(MIP-1α)，巨噬細(xì)胞炎性蛋白1β(MIP-1β)，血小板衍生生長因子-BB(PDGF-BB)，正常T細(xì)胞表達(dá)和分泌調(diào)節(jié)活化因子(RANTES)，血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)，堿性成纖維細(xì)胞生長因子(FGF)和趨化因子(Eotaxin)的血清濃度。采用Bio-Rad公司生產(chǎn)的Bio-Plex的人細(xì)胞因子27-plex的測定試劑盒。嚴(yán)格按照操作說明書進(jìn)行，將血清樣品解凍后，在2 500 g離心處理5 min，然后加入微珠標(biāo)記的上述細(xì)胞因子的特定抗體，并孵育30 min。洗滌處理后，加入檢測特定于單個細(xì)胞因子抗體的試劑，并洗滌，將加入鏈親和素藻紅蛋白后孵育10分鐘，再次洗滌，然后采用Bio-Plex 懸浮芯片檢測儀器檢測每個細(xì)胞因子的濃度。

比較燒傷患者組和健康對照組血液上述炎性細(xì)胞因子水平，燒傷患者組炎性細(xì)胞因子水平采用第1天和第3天檢測濃度的平均值。

比較燒傷患者燒傷后1天和第3天以及生存組和死亡組燒傷后1天和第3天血液炎性細(xì)胞因子水平。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 燒傷患者組和健康對照組血液炎性細(xì)胞因子水平比較

燒傷患者組血清G-CSF、GM-CSF、IL-1RA、IL-15、MCP-1、MIP-1β以及VEGF濃度顯著高于健康對照組，數(shù)據(jù)比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，燒傷患者組血清IL-8和IL-17A濃度顯著低于健康對照組，數(shù)據(jù)比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表1。

2.2 燒傷患者燒傷后1天和第3天血液炎性細(xì)胞因子水平比較

燒傷患者第3天血清G-CSF和IL-6濃度顯著高于燒傷患者第1天，數(shù)據(jù)比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，燒傷患者第3天血清GM-CSF、IFN-γ、IL-1RA、IL-2、IL-9、IL-10、IL-17A、MIP-1β、PDGF-BB、RANTES、VEGF以及Eotaxin濃度顯著低于燒傷患者第1天，數(shù)據(jù)比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表2。

表1 燒傷患者組和健康對照組血液炎性細(xì)胞因子 水平比較

表2 燒傷患者燒傷后1天和第3天血液炎性細(xì)胞 因子水平比較

2.3 生存組和死亡組燒傷后1天和第3天血液炎性細(xì)胞因子水平比較

死亡組患者燒傷后第1天血清IL-1RA、IL-6以及MCP-1濃度顯著高于生存組患者，數(shù)據(jù)比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，死亡組患者燒傷后第3天血清PDGF-BB濃度顯著低于生存組患者，數(shù)據(jù)比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表3。

表3 生存組和死亡組燒傷后1天和第3天血液 炎性細(xì)胞因子水平比較

注：與生存組同一天數(shù)據(jù)比較，*P<0.05。

3 討論

嚴(yán)重?zé)齻罂梢鹗Э匦匝装Y反應(yīng)，導(dǎo)致機(jī)體內(nèi)促炎-抗炎自穩(wěn)失衡，免疫防御功能下降，而過量的炎性介質(zhì)加重組織細(xì)胞損傷，進(jìn)而導(dǎo)致多器官功能障礙[4,5]。炎癥介質(zhì)及抗炎介質(zhì)平衡失調(diào)是導(dǎo)致全身炎癥反應(yīng)綜合癥的關(guān)鍵[6]，在此過程中可見多種炎性細(xì)胞因子和抗炎因子信號通路激活，導(dǎo)致濃度發(fā)生改變[7]。

本研究發(fā)現(xiàn)燒傷患者組血清G-CSF、GM-CSF、IL-1RA、IL-15、MCP-1、MIP-1β以及VEGF濃度顯著升高(P<0.05)，而IL-8和IL-17A濃度顯著降低(P<0.05)。目前，針對燒傷病人血清炎性因子水平變化的研究較少，也有相關(guān)研究證實IL-6，IL-8，MCP-1和G-CSF的血清水平在燒傷患者的顯著增加，與本文結(jié)果相似[8]。導(dǎo)致上述一系列炎性細(xì)胞因子濃度的影響因素多而復(fù)雜，原因可能包括患者的年齡、燒傷面積及嚴(yán)重程度，合并癥以及并發(fā)癥，此外還有白細(xì)胞計數(shù)等[9]。上調(diào)的炎性細(xì)胞因子可能是燒傷直接導(dǎo)致，也可能是二次調(diào)節(jié)，或者全身性炎癥或其他伴隨癥的標(biāo)記物，以目前的研究水平較難以區(qū)分[10,11]。在上調(diào)的細(xì)胞因子中，IL-6和IL-8的是公認(rèn)的炎性細(xì)胞因子，而IL-10和IL-1RA消炎(免疫調(diào)節(jié))細(xì)胞因子，這表明，促炎和抗炎信號通路均參與了參與早期燒傷病人的炎癥反應(yīng)過程。而在我們的研究數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)在燒傷病人機(jī)體內(nèi)并非所有的炎細(xì)胞因子均上調(diào)，這表明存在一些細(xì)胞因子制衡網(wǎng)絡(luò)參與該過程的調(diào)控。

進(jìn)一步的研究表明除了細(xì)胞因子G-CSF和IL-6持續(xù)升高外，燒傷第3天血清GM-CSF、IFN-γ、IL-1RA、IL-2、IL-9、IL-10、IL-17A、MIP-1β、PDGF-BB、RANTES、VEGF以及Eotaxin濃度顯著低于燒傷第1天，表明在患者燒傷后第1天機(jī)體免疫平衡狀態(tài)影響較大，而隨著時間推移以及各種細(xì)胞因子信息通路的作用，多種因子水平降低。本研究結(jié)果顯示死亡組和存活組患者燒傷后第1天血清IL-1RA、IL-6以及MCP-1濃度存在顯著差異。相關(guān)的研究認(rèn)為在燒傷患者中IL-1RA是最能預(yù)測患者死亡率的指標(biāo)[12]，此外，IL-6、IL-8、MCP-1、IL-15和趨化因子的濃度變化也與死亡率密切相關(guān)[13，14]。這些結(jié)果表明某些細(xì)胞因子可以用作在燒傷的預(yù)后標(biāo)志物。

本研究僅針對燒傷后患者第1天和第3天的炎性因子血清濃度進(jìn)行考察分析，并沒有持續(xù)長期觀察患者患者炎性因子血清濃度變化，此外，本研究入組患者的燒傷嚴(yán)重程度為20%-90%，并沒有比較不同嚴(yán)重程度患者的血清炎性細(xì)胞因子濃度，有一定的局限性，且樣本量僅為55例，樣本量偏少，存在誤差的風(fēng)險較大，還有待在后續(xù)研究中進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量，同時針對不同炎性因子在燒傷病人炎癥反應(yīng)過程的相關(guān)性進(jìn)行研究分析，以揭示相關(guān)的炎性細(xì)胞因子通路之間的相互作用網(wǎng)絡(luò)。

綜上所述，炎性細(xì)胞因子相關(guān)通路相互作用形成復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)參與燒傷患者的血液炎性細(xì)胞因子水平調(diào)控，且IL-1RA、IL-6、 MCP-1和PDGF-BB可作

為燒傷患者預(yù)后指標(biāo)，值得臨床治療過程中加以關(guān)注。

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Inflammatory cytokines and their prognostic ability in cases of major burn injury

FENGDeng-chao1，GAODong-dong,WUTian-gang*.

(1.DepartmentofBurnsandPlasticHandSurgery,AffiliatedHospitalofYanAnUniversityShanXi,YanAn716000，China;2.DepartmentofPlasticSurgery,thepeople’sHospitalofHanzhongCity,Hanzhong,Shanxi723000,China)

Objective To investigate the changes of inflammatory cytokines and their prognostic ability in cases of major burn injury.Methods During January 2014 to June 2015 our hospital,55 cases of burn patients admitted to the observation group,and randomly selected30 cases of healthy people of hospital examination as a control group in the same period,to compare blood inflammatory cytokine expression levels of the two groups,and blood levels of inflammatory cytokines of burn patients with burns after a day and three days and blood levels of inflammatory cytokines of a day and three days after burn of survival group and death group.Results serum G-CSF,GM-CSF,IL-1RA,IL-15,MCP-1,MIP-1βand VEGF of burn patients were significantly higher than the control group (P<0.05),and serum IL- burn patients 8 and IL-17A was significantly lower than the control group (P<0.05);serum G-CSF and IL-6 concentration of three days after burn was significantly higher than that on day 1 (P<0.05),and serum GM-CSF,IFN-γ,IL-1RA,IL-2,IL-9,IL-10,IL-17A,MIP-1,PDGF-BB,RANTES,VEGF and Eotaxin concentrations f three days after burn were significantly lower than those on 1 day (P<0.05);serum IL-1RA,IL-6,and MCP-1 concentrations of the death group after 1 day were significantly higher than those of the survival of patients (P<0.05),and three days after burn,serum PDGF-BB of the death group was significantly lower than that of the survival group (P<0.05).Conclusion The inflammatory cytokines related pathways interact and form complex networks to regulate blood levels of inflammatory cytokines involved of burn patients,and IL-1RA,IL-6,MCP-1 and PDGF-BB can be used as a prognostic indicator of patients with burns,it was worthy of to be concerned about the course of treatment.

Burns;blood;inflammation;cytokines

1007-4287(2017)02-0269-04

R644

A

馮登超(1977-),男，陜西富平人，碩士，主治醫(yī)師、研究方向：燒傷，電擊傷治療。

2016-02-12)