血流動力學指標和IL-6在膿毒癥腎損傷患兒中的表達及其與免疫指標的相關性①

蘇 秦 高 進 付俊鮮 李 鵬

(內蒙古醫(yī)科大學附屬醫(yī)院兒童重癥監(jiān)護室,呼和浩特 010050)

膿毒癥是因感染導致的全身性炎癥反應，在兒科臨床中發(fā)病率較高，可繼發(fā)心、肝、腎多種器官病變[1]。臨床常分為單純膿毒癥、嚴重膿毒癥及膿毒癥休克[2]。單純膿毒指僅存在膿毒癥，不合并其他病變。嚴重膿毒癥是膿毒癥伴其他器官功能障礙，重癥膿毒癥患者中約2/3會繼發(fā)腎損傷，膿毒癥休克屬于嚴重膿毒癥的一種[3]。膿毒癥發(fā)病原因涉及全身炎癥反應、免疫功能障礙、凝血機制異常及病原微生物感染[4]。免疫功能低下是感染因素侵入機體引起炎癥反應，導致膿毒癥發(fā)生的主要原因[5]。炎癥反應時炎癥細胞釋放的炎癥因子可損傷腎組織細胞及腎血管內皮，導致腎血流動力學及凝血功能異常[6]。有研究顯示，IL-6在膿毒癥伴腎損傷患者血清中異常升高[7]。因此，本研究通過檢測膿毒癥伴腎損傷患兒血流動力學指標、IL-6及免疫功能指標，探討血流動力學及炎癥反應與患兒免疫功能關系。

1 資料與方法

1.1資料

1.1.1一般資料 選取2016年3月～2018年4月我院收治膿毒癥患兒75例。納入標準：①年齡4～12歲；②感染癥狀；③符合小兒膿毒癥診斷標準：體溫>38.3℃或<36℃，意識障礙，呼吸頻率>30次/min，白細胞>12×109L-1或<4×109L-1，收縮壓<90 mmHg，平均動脈壓<70 mmHg，氧合指數(shù)<300，活化部分凝血活酶時間>60 s，血小板<100×109L-1[8]；④既往無腎臟疾病史；⑤無心腦血管疾病。排除標準：①先天及后天免疫功能缺陷；②近1月內服用抗感染藥物或免疫抑制劑。根據(jù)是否繼發(fā)腎臟損傷分為膿毒癥組34例，伴腎損傷組41例。腎損傷診斷標準：血清肌酐增加>26.4 μmol/L、24 h尿量<0.5 ml/(kg·h)。另選擇同期來院體檢健康兒童35例作為對照組。膿毒癥組年齡4～10歲，平均(7.42±2.16)歲，男18例，女性16例。伴腎損傷組年齡5～12歲，平均(7.36±2.21)歲，男22例，女性19例。對照組年齡4～11歲，平均(7.53±2.14)歲，男20例，女性15例。3組研究對象年齡及性別基礎信息比較差異無顯著統(tǒng)計學意義(P>0.05)。本研究獲醫(yī)學倫理委員會批準，所有兒童及家屬對本研究內容充分知曉，自愿簽署知情同意書。

1.1.2儀器與試劑 流式細胞儀(貝克曼庫爾特公司，型號：DxFLEX)；血流動力學檢測儀(北京拜安吉科技有限公司，型號：Finometer PRO)；ELISA試劑盒購自R&D Systems公司。

1.2方法

1.2.1實驗方法 分別于體檢時、入院后第2天清晨抽取對照組小兒、尿毒癥組與伴腎損傷組患兒靜脈血5 ml，3 000 r/min離心10 min，分離血清低溫保存。通過ELISA檢測血清IL-6水平，采用免疫比濁法檢測血清IgA、 IgM、IgG水平，采用流式細胞儀檢測CD4+、CD8+T細胞水平。通過血流動力學檢測儀，檢測血流量、血流阻力、收縮壓、舒張壓、中心靜脈壓、心率及平均動脈壓。

1.2.2觀察指標 ① 3組受試者血清IL-6表達水平。② 3組受試者血流動力學指標血流量、血流阻力、收縮壓、舒張壓、中心靜脈壓、心率、平均動脈壓。③ 3組受試者免疫功能指標血清IgA、IgM、IgG、CD4+及CD8+T細胞水平。④ 伴腎損傷組患兒免疫學指標與血流動力學指標及IL-6相關性。

1.3統(tǒng)計學分析 采用SPSS22.0統(tǒng)計學軟件進行分析。計量資料組間比較采用獨立樣本t檢驗，組內比較采用配對樣本t檢驗，相關性分析采用皮爾森(Pearson)相關系數(shù)分析法。P<0.05表示比較差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.13組受試者血清IL-6表達水平比較 對照組健康兒童血清IL-6表達水平明顯低于膿毒癥組及伴腎損傷組(P<0.05)；伴腎損傷組患兒血清IL-6表達水平顯著高于膿毒癥組(P<0.05)，見表1。

2.23組受試者血流量、血流阻力、收縮壓、舒張壓、中心靜脈壓、心率及平均動脈壓比較 對照組健康兒童血流量、收縮壓、舒張壓、中心靜脈壓、心率及平均動脈壓明顯高于膿毒癥組與伴腎損傷組(P<0.05)；對照組血流阻力明顯低于膿毒癥組與伴腎損傷組(P<0.05)；伴腎損傷組患兒血流阻力高于膿毒癥組(P<0.05)；伴腎損傷組患兒血流量低于膿毒癥組(P<0.05)；伴腎損傷組患兒收縮壓、舒張壓、心率、中心靜脈壓及平均動脈壓與膿毒癥組比較差異無顯著統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表2。

表1 3組受試者血清IL-6表達水平比較

Tab.1 Comparison of serum IL-6 expression levels in three groups

GroupsIL-6(pg/ml)Sepsis group(n=34)10.64±2.271)2)Sepsis kidney injury group(n=41)17.35±2.521)Control group(n=35)0.38±0.04F689.540P<0.001

Note:Compared with control group,1)P<0.05;compared with sepsis kidney injury group,2)P<0.05

2.33組受試者血清IgA、 IgM、IgG、CD4+及CD8+T細胞水平比較 對照組血清IgA、 IgM、IgG、CD4+T細胞、CD8+T細胞水平均高于膿毒癥與伴腎損傷組(P<0.05)；伴腎損傷組血清IgA、 IgM、IgG、CD4+T細胞水平低于膿毒癥組(P<0.05)；伴腎損傷組CD8+T細胞水平與膿毒癥組比較差異無顯著統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表3。

2.4伴腎損傷組患兒免疫學指標與血流動力學指標及IL-6相關性 IgA、 IgM、IgG、CD4+T細胞、CD8+T細胞與IL-6及血流阻力成負相關(P<0.05)；IgA、 IgM、IgG、CD4+T細胞、CD8+T細胞與血流量、收縮壓及舒張壓成正相關(P<0.05)；IgA、IgM、IgG、CD4+T細胞、CD8+T細胞與中心靜脈壓、心率及平均動脈壓無明顯相關性(P>0.05)，見表4。

表2 3組受試者血流量、血流阻力、收縮壓、舒張壓、中心靜脈壓、心率及平均動脈壓比較

Tab.2 Comparison of blood flow,blood resistance,systolic pressure,diastolic pressure,central venous pressure,heart rate and mean arterial pressure in three groups

GroupsBloodflow(ml/s)Bloodresistance(cm/s)Systolicpressure(mmHg)Diastolicpressure(mmHg)Central venouspressure (mmHg)Heartrate(time/min)Mean arterialpressure (mmHg)Sepsis group(n=34)8.15±2.261)2)1 635.33±201.371)2)112.58±13.561)60.32±11.181)6.11±1.251)122.48±12.311)62.23±5.781)Sepsis kidney injury group (n=41)6.81±2.151)2)1 986.41±228.541)2)111.35±13.611)61.74±11.261)5.83±1.231)123.73±12.421)63.39±5.941)Control group(n=35)12.03±2.121 195.32±214.79126.54±21.0575.83±15.496.89±2.12112.36±12.6283.75±6.83F57.180126.5810.08015.2604.2430.4763.55P<0.001<0.001<0.001<0.0010.017<0.001<0.001

Note:Compared with control group,1)P<0.05;compared with sepsis kidney injury group,2)P<0.05.

表3 3組受試者血清IgA、 IgM、IgG、CD4+及CD8+T細胞水平比較

Tab.3 Comparison of serum levels of IgA,IgM,IgG,CD4+and CD8+T cells in three groups

GroupsIgA(g/L)IgM(g/L)IgG(g/L)CD4+(%)CD8+(%)Sepsis group(n=34)1.85±1.061)2)1.77±1.011)2)9.76±1.431)2)31.75±2.231)2)30.25±2.111)Sepsis kidney injury group(n=41)1.13±0.891)2)1.61±0.841)8.15±1.021)28.39±1.561)30.37±2.031)Control group(n=35)2.44±1.032.38±1.1211.74±1.2638.51±2.7432.74±2.25F16.700 6.18079.850204.33015.540P<0.0010.003<0.001<0.001<0.001

Note:Compared with control group,1)P<0.05;compared with sepsis kidney injury group,2)P<0.05.

表4 伴腎損傷組患兒免疫學指標與血流動力學指標及IL-6相關性

Tab.4 Correlation between immunological indexes,hemodynamic indexes and IL-6 in children with sepsis renal injury

IndexesIgArPIgMrPIgGrPCD4+rPCD8+rPIL-6-0.5250.003-0.4310.006-0.527<0.001-0.3820.045-0.2760.004Blood flow0.4120.0100.4260.0090.4320.0120.543<0.0010.465<0.001Blood resistance-0.4030.021-0.379<0.001-0.4080.018-0.4160.009-0.3820.045Systolic blood pressure0.3160.0470.3230.0420.3070.0360.3130.0110.3060.016Diastolic blood pressure0.4850.0080.4730.0090.471<0.0010.469<0.0010.4510.008Central venous pressure0.2420.1120.2390.1470.2270.3560.2780.1080.3160.325Heart rate0.1350.4530.1830.4200.1780.4330.1860.4820.1240.398Mean arterial pressure0.2060.3220.2090.3100.1930.4120.1470.4010.1550.431

3 結論

膿毒癥伴腎損傷臨床病死率可達50%～70%，是造成小兒膿毒癥死亡的主要原因之一[9]。現(xiàn)代臨床認為膿毒癥合并腎損傷主要發(fā)生機制是因機體出現(xiàn)急性免疫功能抑制，清除炎癥因子作用減弱，使腎臟功能受損[10]。其病理變化主要為腎臟內局部血流灌注發(fā)生異常，腎小管細胞大量壞死[11]。腎臟血流灌注量降低，腎小球及腎小管濾過功能減弱。臨床表現(xiàn)為多尿、白細胞顯著升高癥狀。腎血流灌注量降低的主要機制是血流動力學變化異常。臨床常根據(jù)血流量、血流阻力、血流速度、血細胞比容、平均動脈壓、中心靜脈壓、心率、收縮壓及舒張壓等指標變化，評估機體病理狀態(tài)下血流動力學變化[12]。

IL-6主要免疫學功能是促炎性細胞因子釋放，使機體免疫應答反應下降[13]。通過檢測血清IL-6水平，可觀察患兒炎癥反應進程，進而探討IL-6對免疫功能影響[14]。機體免疫能力強弱主要表現(xiàn)為各類免疫活性因子表達量變化。IgA、 IgM及IgG是具有抗體活性的免疫球蛋白，臨床常用來輔助診斷患者體液免疫功能受損程度[15]。IgA具有抑制病原微生物增殖作用。IgM是分子量最大的免疫球蛋白，具有強殺傷病原菌作用，可作為感染疾病早期診斷敏感指標。IgG是機體最主要的抗體，具有中和病毒及抗菌作用[16]。CD4+是輔助型T細胞，具有傳遞抗原，促進抗原抗體反應作用。CD8+是細胞毒性T細胞，具有直接殺傷感染細胞能力[17]。檢測血CD4+與CD8+T細胞表達水平，可反映機體細胞免疫能力強弱[18]。有研究表示IgA、 IgM、IgG、CD4+及CD8+T細胞水平在膿毒癥伴腎損傷患者中均呈低表達[19,20]。

本研究發(fā)現(xiàn)，膿毒癥伴腎損傷組患兒血清IL-6表達量明顯較高。表明膿毒癥伴腎損傷時機體炎癥反應強烈，使血清炎癥因子水平快速升高。提示血清IL-6水平可能可反映患者損傷嚴重程度。同時本研究發(fā)現(xiàn)，伴腎損傷組患兒血流動力學指標血流量、收縮壓、舒張壓、中心靜脈壓、心率及平均動脈壓較低，血流阻力明顯較大，與李軍德等[21]研究結果一致。表明膿毒癥合并腎損傷時，由于血流嚴重受阻，腎臟缺乏血液灌注，導致腎組織受損情況加重。因此臨床治療膿毒癥伴腎損傷患兒時可預先通過血流動力學指標判斷患兒腎臟受損情況，再采取針對措施進行治療。本研究發(fā)現(xiàn)，膿毒癥伴腎損傷患兒免疫功能指標IgA、 IgM及IgG水平明顯較低，T免疫細胞CD4+與CD8+含量也較低。表明膿毒癥腎損傷時患兒體液免疫及細胞免疫均受較大程度抑制，免疫功能顯著下降。經Pearson相關系數(shù)分析，本研究發(fā)現(xiàn)免疫功能指標IgA、 IgM、IgG、CD4+T細胞、CD8+T細胞與IL-6及血流阻力成負相關，與血流量、收縮壓及舒張壓成正相關。表明膿毒癥伴腎損傷時，炎癥因子IL-6水平越高、血流阻力越大，機體免疫指標水平越低，患兒免疫功能受IL-6表達水平及部分血流動力學指標影響。

綜上所述，IL-6在膿毒癥合并腎損傷患兒血清中高表達，致腎血管血流受阻，腎臟嚴重缺血。從而引起全身或局部炎癥反應增強，炎癥因子IL-6釋放增加，免疫功能持續(xù)下降。臨床可根據(jù)IL-6及血流動力學指標表達水平，評估膿毒癥伴腎損傷患兒免疫功能狀態(tài)，為后續(xù)選擇治療方案提供參考價值。