慢性阻塞性肺疾病治療期間呼出氣冷凝液中炎癥因子的變化及臨床意義

楊超勉，韋球，黃天霞，文延峰

(南寧市第一人民醫(yī)院呼吸內(nèi)科1、檢驗(yàn)科2，廣西南寧530022)

慢性阻塞性肺疾病治療期間呼出氣冷凝液中炎癥因子的變化及臨床意義

楊超勉1，韋球1，黃天霞1，文延峰2

(南寧市第一人民醫(yī)院呼吸內(nèi)科1、檢驗(yàn)科2，廣西南寧530022)

目的探討慢性阻塞性肺疾病(COPD)治療期間呼出氣冷凝液(EBC)中白細(xì)胞介素-6(IL-6)、白細(xì)胞介素-8(IL-8)、白細(xì)胞介素-10(IL-10)、白細(xì)胞介素-17(IL-17)、人基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)的變化及臨床意義。方法選擇我院呼吸內(nèi)科2016年1～10月期間收治的48例COPD穩(wěn)定期患者為研究對(duì)象，同時(shí)選擇45例健康體檢者納入對(duì)照組，比較兩組受檢者EBC中的IL-6、IL-8、IL-10、IL-17、MMP-9水平，對(duì)COPD患者治療前后進(jìn)行COPD評(píng)估測(cè)試(CAT)評(píng)分并比較。結(jié)果COPD患者治療前后EBC中的IL-6、IL-8、IL-17、MMP-9水平均明顯高于對(duì)照組，IL-10明顯低于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；COPD患者治療后，EBC中的IL-6、IL-8、IL-17、MMP-9水平較治療前明顯降低，IL-10較治療前明顯升高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；治療后，COPD患者CAT評(píng)分為(18.14±2.02)分，明顯低于治療前的(21.18±2.15)分，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；COPD患者EBC中的IL-6、IL-8、IL-17、MMP-9水平均與CAT評(píng)分呈正相關(guān)(P<0.05)，IL-10則與CAT評(píng)分呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)。結(jié)論監(jiān)測(cè)EBC IL-6、IL-8、IL-10、IL-17及MMP-9水平變化可有效反映COPD患者的氣道炎癥反應(yīng)程度，且炎癥因子水平與生活質(zhì)量具有相關(guān)性。

慢性阻塞性肺疾病；呼出氣冷凝液；炎癥因子；生活質(zhì)量

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是臨床最常見(jiàn)的呼吸系統(tǒng)疾病之一，其在我國(guó)的總患病率達(dá)9.4%[1]，且其發(fā)病率隨著我國(guó)進(jìn)入老齡化社會(huì)有逐年增高的趨勢(shì)。COPD的基本病理特征是一種氣道、肺實(shí)質(zhì)、肺血管的慢性炎癥反應(yīng)，研究表明白細(xì)胞介素-6(IL-6)、白細(xì)胞介素-8(IL-8)、白細(xì)胞介素-10(IL-10)、白細(xì)胞介素-17(IL-17)、人基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)等炎癥因子在COPD發(fā)病及病程進(jìn)展中具有重要作用[2-3]。本研究通過(guò)檢測(cè)COPD患者治療期間呼出氣冷凝液(EBC)IL-6、IL-8、IL-10、IL-17、MMP-9水平的變化，結(jié)合生活質(zhì)量評(píng)分以探討其臨床意義，現(xiàn)報(bào)道如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料選擇我院呼吸內(nèi)科于2016年1～10月期間收治的48例COPD穩(wěn)定期患者為研究對(duì)象，其中男性28例，女性20例，年齡60～81歲，平均(71.4±10.5)歲，病程5～27年，平均(11.6±6.5)年；均符合中華醫(yī)學(xué)會(huì)呼吸病學(xué)分會(huì)制定的COPD診斷標(biāo)準(zhǔn)[4]：第1秒用力呼氣量(FEV1)與用力肺活量(FVC)的比值(FEV1/FVC)<70%，處于疾病穩(wěn)定期。排除標(biāo)準(zhǔn)：①年齡≤40歲；②合并支氣管哮喘、肺部感染、支氣管擴(kuò)張、肺癌等肺部疾病，以及急慢性感染性疾病、心力衰竭、肝腎功能不全的患者；③合并認(rèn)知、精神障礙不能完成調(diào)查及隨訪者。同時(shí)選擇45例健康體檢者納入對(duì)照組，其中男性28例，女性17例，平均年齡為(69.5±10.4)歲；兩組受檢者年齡、性別比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

1.2 治療方法兩組患者均給予常規(guī)治療，包括健康宣教、吸氧以及應(yīng)用支氣管擴(kuò)張劑、止咳化痰、孟魯司特鈉及吸入糖皮質(zhì)激素等治療，療程為12周。

1.3 觀察指標(biāo)

1.3.1 EBC檢測(cè)對(duì)照組于入組次日，COPD組患者于治療前后進(jìn)行EBC檢測(cè)。方法：受檢者在休息15 min，并用蒸餾水漱口后由專人采用呼出氣冷凝液收集裝置對(duì)EBC進(jìn)行收集。收集EBC 2 mL左右將其分裝到EP管中，保存于-80℃條件下待測(cè)。采用液相蛋白芯片技術(shù)(CBA法)對(duì)IL-6、IL-8、IL-10、IL-17、MMP-9的濃度進(jìn)行檢測(cè)。

1.3.2 COPD評(píng)估測(cè)試(CAT)評(píng)分COPD患者于治療前后均采用CAT問(wèn)卷進(jìn)行評(píng)分。該問(wèn)卷包含臨床癥狀、心理狀況、活動(dòng)能力、睡眠情況及社會(huì)影響等方面，由8個(gè)問(wèn)題組成，分值范圍為0～40分，評(píng)分越高則說(shuō)明生活質(zhì)量越差。

2 結(jié)果

2.1 兩組受檢者的EBC IL-6、IL-8、IL-10、IL-17、MMP-9水平比較COPD患者治療前后的EBC IL-6、IL-8、IL-17、MMP-9水平均明顯高于對(duì)照組，IL-10明顯低于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；COPD患者治療后，EBC IL-6、IL-8、IL-17、MMP-9水平較治療前明顯降低，IL-10較治療前明顯升高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見(jiàn)表1。

表1 兩組受檢者的EBC IL-6、IL-8、IL-10、IL-17、MMP-9水平比較

表1 兩組受檢者的EBC IL-6、IL-8、IL-10、IL-17、MMP-9水平比較

注：與對(duì)照組比較，aP<0.05；與本組治療前比較，bP<0.05。

組別對(duì)照組COPD組時(shí)間-治療前治療后例數(shù)45 48 48 IL-6(pg/mL) 1.18±0.25 1.59±0.38a1.34±0.27abIL-8(pg/mL) 1.89±0.25 1.46±0.21a1.17±0.19abIL-10(pg/mL) 1.75±0.41 1.32±0.32a1.51±0.28abIL-17(pg/mL) 0.78±0.14 1.68±0.33a1.24±0.22abMMP-9(ng/mL) 12.23±3.12 38.19±7.84a21.37±4.23ab

2.2 COPD患者治療前后的CAT評(píng)分比較治療后，COPD患者CAT評(píng)分為(18.14±2.02)分，明顯低于治療前的(21.18±2.15)分，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

2.3 COPD患者EBC IL-6、IL-8、IL-10、IL-17、MMP-9水平與CAT評(píng)分的相關(guān)性COPD患者EBC IL-6、IL-8、IL-17、MMP-9水平均與CAT評(píng)分呈正相關(guān)(r=0.435、0.418、0.502、0.347，P<0.05)，IL-10則與CAT評(píng)分呈負(fù)相關(guān)(r=-0.416，P<0.05)。

3 討論

慢性阻塞性肺疾病近年來(lái)已成為世界范圍內(nèi)危害人們健康的嚴(yán)重問(wèn)題，COPD患者可因感染等因素導(dǎo)致急性加重發(fā)作，患者的氣道阻力增高、呼吸肌做功增加，嚴(yán)重影響患者的勞動(dòng)能力和生活質(zhì)量，并且容易發(fā)展至呼吸衰竭而危及患者生命[5]。COPD患者氣流受限不完全可逆并呈進(jìn)行性發(fā)展，發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，主要以氣道、肺實(shí)質(zhì)和肺血管的慢性炎癥反應(yīng)為特征，其中氣道炎癥主要以中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、CD8+淋巴細(xì)胞為主。氣道炎癥的持續(xù)存在可使氣道上皮細(xì)胞、膠原纖維、纖毛結(jié)構(gòu)被破壞，最終引起氣道結(jié)構(gòu)的重塑及肺實(shí)質(zhì)的破壞[6]。因此，氣道炎癥因子的監(jiān)測(cè)對(duì)指導(dǎo)COPD的治療及預(yù)后的判斷均具有重要的臨床意義。

臨床上對(duì)于氣道炎癥因子水平的監(jiān)測(cè)在實(shí)際實(shí)施時(shí)較為困難，傳統(tǒng)的方法如留取痰液、誘導(dǎo)痰、支氣管肺泡灌洗液等檢查均有明顯不足，限制了其臨床應(yīng)用范圍。EBC檢測(cè)則是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種檢查技術(shù)，其中特定成分的變化可以有效評(píng)價(jià)氣道炎癥和氧化應(yīng)激程度及病理生理狀態(tài)，尤其是具有安全、無(wú)創(chuàng)、實(shí)時(shí)以及可重復(fù)的特點(diǎn)[7]。李晶等[8]研究指出EBC檢測(cè)結(jié)果與肺功能具有良好的相關(guān)性，為動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)氣道炎癥反應(yīng)和療效評(píng)價(jià)提供了新的途徑。多種細(xì)胞因子及炎癥介質(zhì)(如IL-6、IL-8、IL-10、IL-17、MMP-9)參與了COPD的發(fā)生發(fā)展過(guò)程，其中IL-6是一種由單核/巨噬細(xì)胞、T細(xì)胞及上皮細(xì)胞等分泌的一種促炎細(xì)胞因子，具有促進(jìn)全身炎癥反應(yīng)的作用[9]；IL-8主要由巨噬細(xì)胞等產(chǎn)生，其主要作用為誘導(dǎo)嗜酸性粒細(xì)胞和中性粒細(xì)胞的浸潤(rùn)及聚集。朱霞等[10]研究發(fā)現(xiàn)，血清IL-8水平是引起COPD患者肺功能下降的重要因素；IL-10具有多向生物活性，在免疫應(yīng)答和免疫調(diào)節(jié)中具有重要作用，可抑制腫瘤壞死因子-α(TNF-α)等炎癥因子的產(chǎn)生，并且能抑制MMP-9的表達(dá)；中性粒細(xì)胞在氣道中的募集和活化在其發(fā)病過(guò)程中具有重要作用，而這一過(guò)程是由Th17細(xì)胞通過(guò)其主要效應(yīng)細(xì)胞因子IL-17誘導(dǎo)完成的。此外，IL-17還能促進(jìn)IL-6、TNF-α的釋放增加[11]。基質(zhì)蛋白酶是一組同源的、在細(xì)胞外基質(zhì)和基底膜的降解中起主要作用的蛋白酶之一，其中起主導(dǎo)作用的是MMP-9。MMP-9可以通過(guò)促進(jìn)成纖維細(xì)胞增生、膠原沉積，進(jìn)而導(dǎo)致氣道重塑[12]。本研究對(duì)比了COPD患者與健康對(duì)照組受檢者EBC IL-6、IL-8、IL-10、IL-17、MMP-9水平，結(jié)果發(fā)現(xiàn)COPD患者EBC IL-6、IL-8、IL-17、MMP-9水平均明顯高于對(duì)照組，IL-10明顯低于對(duì)照組；COPD患者治療后，EBC IL-6、IL-8、IL-17、MMP-9水平較治療前明顯降低，IL-10較治療前明顯升高，說(shuō)明IL-6、IL-8、IL-10、IL-17、MMP-9等炎癥因子參與了COPD的發(fā)生。CAT量表是評(píng)價(jià)COPD患者生活質(zhì)量的新型工具，能夠有效評(píng)估患者的病情嚴(yán)重程度及其對(duì)生活質(zhì)量的影響。本研究治療后，COPD患者CAT評(píng)分明顯降低，EBC IL-6、IL-8、IL-17、MMP-9水平均與CAT評(píng)分呈正相關(guān)，IL-10則與CAT評(píng)分呈負(fù)相關(guān)。

綜上所述，監(jiān)測(cè)EBC IL-6、IL-8、IL-10、IL-17及MMP-9水平變化可有效反映COPD患者的氣道炎癥反應(yīng)程度，且炎癥因子水平與生活質(zhì)量具有相關(guān)性，能夠指導(dǎo)患者的治療以及預(yù)后的判斷。

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Changes and clinical significance of inflammatory cytokines in exhaled breath condensate during treatment of chronic obstructive pulmonary disease.

YANG Chao-mian1,WEI Qiu1,HUANG Tian-xia1,WEN Yan-feng2. Respiratory Department1,Department of Clinical Laboratory2,the First People's Hospital of Nanning,Nanning 530022, Guangxi,CHINA

ObjectiveTo investigate the changes and clinical significance of interleukin 6(IL-6),IL-8,IL-10, IL-17 and human matrix metalloproteinase-9(MMP-9)in exhaled breath condensate(EBC)during treatment of chronic obstructive pulmonary disease(COPD).MethodsForty-eight cases of stable COPD patients treated in the respiratory department of our hospital from January 2016 to October 2016 were observed,and 45 healthy people underwent health examination during the same time were selected as control group.Comparison of two groups were explored on level of IL-6,IL-8,IL-10,IL-17,MMP-9 in EBC and scores of COPD assessment test(CAT)before and after treatment.ResultsBoth pre-and post-treatment serum level of EBC IL-6,IL-8,IL-17,MMP-9 in COPD patients were significantly higher than those in control group,while IL-10 concentration was significantly lower in patients compared to controls(P<0.05).IL-6,IL-8,IL-17 and MMP-9 levels at post-treatment were significantly lower than at pre-treatment in EBC of COPD patients,and IL-10 concentration was significantly higher(P<0.05).The mean CAT score for the COPD patients after treatment was(18.14±2.02),significantly below(21.18±2.15)before treatment(P<0.05).There was a positive correlation of EBC IL-6,IL-8,IL-17,MMP-9 with CAT score in COPD patients(P<0.05),and a negative correlation between IL-10 and CAT score(P<0.05).ConclusionMonitoring the changes of EBC IL-6,IL-8,IL-10,IL-17 and MMP-9 levels may effectively reflect the degree of airway inflammation in COPD patients.There is a relationship between inflammatory factors level and quality of life.

Chronic obstructive pulmonary disease;Exhaled breath condensate;Inflammatory cytokines;Quality of life

10.3969/j.issn.1003-6350.2017.10.021

R563

A

1003—6350（2017）10—1611—03

2017-02-24)

廣西南寧市科技局項(xiàng)目(編號(hào)：201101011C)

黃天霞。E-mail：ycmangi@126.com