急性腦梗死后肺炎患者病原微生物變化及與IL-8 TNF-α Bcl-2 的相關性

張 鯤 陳文娜 白永杰

河南科技大學第一附屬醫院，河南 洛陽471000

急性腦梗死是腦部血液供應突然障礙導致的腦組織缺血性壞死，以吞咽困難、大小便失禁、肢體癱瘓等為主要臨床表現［1］。急性腦梗死發病率高，并逐漸呈現年輕化的趨勢，且具有較高的致殘率和病死率［2］。肺炎是急性腦梗死嚴重并發癥之一，發生率為7%～22%，急性腦梗死合并肺炎后可誘發多器官功能障礙綜合征（multiple organ dysfunction syndrome，MODS），增加患者的死亡風險［3-4］，因此探討急性腦梗死合并肺炎的相關機制對早期診斷及預后改善有重要意義。急性腦梗死后因一系列神經體液調節機制的作用使肺間質水腫、通氣換氣功能下降，神經源性吞咽困難、咳嗽反射減弱又導致肺中分泌物難以及時排出，使患者肺部感染進一步惡化［5-6］。以往研究表明，急性腦梗死的發生與炎癥因子的異常合成和分泌以及細胞凋亡機制有關［7］。

白細胞介素8（interleukin 8，IL-8）是巨噬細胞、上皮細胞等分泌的細胞因子，可吸引并激活體內中性粒細胞，使其形態改變，在反應部位積聚導致炎癥反應的發生，起到殺菌和殺傷細胞的作用，并在促血管生成、小支氣管炎發病等生理病理過程中發揮重要作用［8-10］。腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor α，TNF-α）是一種主要由活化的單核/巨噬細胞產生的細胞因子，可調節炎性反應和殺傷腫瘤細胞，還可作用于血管內皮細胞，使血管通透性升高，誘導黏附分子的產生和釋放氧化酶、蛋白酶等，加重組織損傷，同時其神經毒性可促進細胞死亡，血管屏障被破壞而導致腦水腫［10-12］。B 淋巴細胞瘤/白血病-2（B cell leukemia-2，Bcl-2）是細胞凋亡研究中最受重視的癌基因之一，主要通過參與線粒體和核孔復合體信號分子的轉導，改變線粒體外膜通透性，控制細胞凋亡因子的釋放，此外還能夠通過影響鈉鉀泵的功能減少輻射導致的細胞凋亡［13-15］。研究顯示急性腦梗死患者血清IL-8、TNF-α、Bcl-2水平異常，其異常程度與梗死體積密切相關［16］。文獻［17］報道肺部感染患者外周血中IL-8、TNF-α水平呈現上升趨勢，Bcl-2 水平呈現下降趨勢，且3 個因子參與了肺部感染的發病過程。目前關于急性腦梗死后肺炎與炎癥和凋亡關系的研究較少，本研究對急性腦梗死合并肺炎患者肺部病原微生物與IL-8、TNF-α、Bcl-2 相關性進行了探討，以期為臨床防治急性腦梗死合并肺炎提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 經河南科技大學第一附屬醫院倫理委員會批準，分析2017-07—2019-07 河南科技大學第一附屬醫院收治的126 例急性腦梗死患者的臨床資料，根據是否合并肺炎將其分為合并組（n=57）與未合并組（n=69）。合并組男34例，女23例；年齡45～80（70.39±5.38）歲。病例組男42 例，女27 例；年齡45～78（71.48±5.11）歲。2 組一般資料無顯著差異（P＞0.05）。納入標準：（1）急性腦梗死符合《中國急性缺血性腦卒中診治指南2018》中急性腦梗死診斷標準［1］；（2）肺炎診斷符合2010 年我國制定的《卒中相關性肺炎診治中國專家共識》中肺炎標準；（3）病例資料齊全；（4）3 個月內無抗菌藥物史；（5）簽署知情同意書。排除標準：（1）合并肺結核、肺不張、肺栓塞者；（2）合并自身免疫性疾病者；（3）有腦卒中史者；（4）3 個月內有細菌感染史者；（5）心、肝、腎功能不全者；（6）合并肺部腫瘤者。

1.2 研究方法 所有研究對象入院后記錄年齡、性別等一般資料，采用纖維支氣管鏡肺泡灌洗法收集支氣管肺泡灌洗液，嚴格按照《全國臨床檢驗操作規程》，將支氣管肺泡灌洗液接種于血平板培養5～7 d，篩選出優勢生長的可疑致病菌采用全自動微生物鑒定儀（北京陽光正澔科技有限公司，型號：ARIS 2X）進行微生物鑒定。采集所有研究對象清晨空腹外周靜脈血2 mL，于肝素抗凝管（上海博湖生物科技有限公司）靜置1 h，使用超速低溫離心機（北京京創恒興科技有限公司，型號：Beckman XL90）以3 000 r/min 離心10 min，分離血清血清IL-8、TNF-α、Bcl-2 水平，采用酶聯免疫吸附法（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）檢測血清IL-8、TNF-α、Bcl-2水平，IL-8試劑盒由上海吉泰依科賽生物科技有限公司提供，TNF-α試劑盒由上海博谷生物科技有限公司提供，Bcl-2試劑盒由上海廣銳生物科技有限公司提供。所有操作由同一名經驗豐富醫師嚴格按照操作說明書完成。

1.3 統計學方法 采用SPSS 22.0 軟件對研究數據進行統計分析，采用t 檢驗比較2 組血清IL-8、TNF-α、Bcl-2 水平，采用χ2檢驗比較2 組肺部病原微生物檢出情況，采用Spearman 相關分析急性腦梗死合并肺炎患者肺部病原微生物與IL-8、TNF-α、Bcl-2 相關性，以P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 2組肺部病原微生物檢出情況 未合并組共培養分離病原菌4 株，其中革蘭陰性菌檢出最多，其次為革蘭陽性菌、真菌；合并組共培養分離病原菌75株，其中革蘭陰性菌檢出最多，革蘭陽性菌檢出居中，真菌檢出最少。合并組革蘭陰性菌、革蘭陽性菌、真菌檢出率顯著高于未合并組，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表1。

表1 2組肺部病原微生物檢出情況 ［n（%）］Table 1 Detection rate of pulmonary pathogenic microorganisms ［n（%）］

2.2 2 組血清IL-8、TNF-α、Bcl-2 水平比較 合并組血清IL-8、TNF-α水平顯著高于未合并組，差異有統計學意義（P＜0.05）；合并組血清Bcl-2水平顯著低于未合并組，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表2。

2.3 急性腦梗死合并肺炎患者肺部病原微生物與IL-8、TNF-α、Bcl-2 相關性 急性腦梗死合并肺炎患者肺部銅綠假單胞菌、大腸埃希菌、陰溝腸桿菌、表皮葡萄球菌、肺炎鏈球菌、腸球菌、熱帶假絲酵母菌、光滑假絲酵母菌與IL-8、TNF-α、Bcl-2 均無相關性（P＞0.05）；急性腦梗死合并肺炎患者肺部鮑曼不動桿菌、肺炎克雷伯桿菌、金黃色葡萄球菌、白假絲酵母菌與IL-8 呈正相關（P＜0.05）；急性腦梗死合并肺炎患者肺部鮑曼不動桿菌、肺炎克雷伯桿菌、金黃色葡萄球菌、白假絲酵母菌與TNF-α呈正相關（P＜0.05）；急性腦梗死合并肺炎患者肺部鮑曼不動桿菌、肺炎克雷伯桿菌、金黃色葡萄球菌、白假絲酵母菌與Bcl-2呈負相關（P＜0.05）。見表3。

表2 2組血清IL-8、TNF-α、Bcl-2水平比較 （±s，μg·L-1）Table 2 Serum IL-8, TNF-αand Bcl-2 levels of two groups （±s，μg·L-1）

表2 2組血清IL-8、TNF-α、Bcl-2水平比較 （±s，μg·L-1）Table 2 Serum IL-8, TNF-αand Bcl-2 levels of two groups （±s，μg·L-1）

組別未合并組合并組t值P值n 69 57 IL-8 0.51±0.11 1.26±0.43 13.957＜0.001 TNF-α 2.48±0.30 4.19±0.58 21.295＜0.001 Bcl-2 1.52±0.35 0.77±0.17 14.794＜0.001

表3 急性腦梗死合并肺炎患者肺部病原微生物與IL-8、TNF-α、Bcl-2相關性Table 3 Correlation between pulmonary pathogenic microorganisms and IL-8, TNF-α and Bcl-2 in patients with acute cerebral infarction complicated with pneumonia

3 討論

急性腦梗死是一種常見腦血管疾病（cerebrovascular diseases，CVD），具有發病急、進展快、致殘率高、病死率高的特點，嚴重威脅人類健康。由于急性腦梗死患者多免疫力低下且長期處于臥床狀態，胸部擴張受限，呼吸功能減退，呼吸氣流不暢，呼吸道分泌物在肺部淤積，肺部滋生大量病原菌，故急性腦梗死后極易并發肺部感染［18］。有研究顯示卒中相關性肺炎（stroke-associated pneumonia，SAP）是急性腦梗死后導致患者死亡的重要危險因素之一［19］，因此研究急性腦梗死并發肺炎的相關因素，可早期診斷并有針對性地給予抗感染治療，延長患者預后生存時間。

本研究顯示合并肺炎組革蘭陰性菌、革蘭陽性菌、真菌檢出率顯著高于未合并肺炎組，合并肺炎組病原微生物以革蘭陰性菌為主，提示本院急性腦梗死合并肺炎主要由革蘭陰性菌所致，臨床上應針對性選用抗菌藥物進行治療，防止出現菌群耐藥。IL-8、TNF-α是重要的炎性細胞因子，具有較高的敏感度，在機體防御及炎性活動中發揮重要作用［20-21］。IL-8 是一種對炎性細胞具有趨化作用的細胞因子，單核/巨噬細胞、淋巴細胞、血管內皮細胞（vascular endothelial cell，VEC）等細胞均可分泌，其主要靶細胞為中性粒細胞，可吸引體內中性粒細胞在反應部位積聚而誘發炎癥反應。IL-8參與了多種疾病的發展和組織損傷，如肺炎、COPD、急性胰腺炎、類風濕性關節炎、缺血再灌綜合征、腎小球腎炎等［22］。研究顯示COPD 患者急性期、穩定期IL-8 在氣道中持續升高，在肺內積聚發揮持續效應并激活發生脫顆粒，釋放溶酶體和細胞因子，誘導氣道分泌細胞分泌黏液，促進炎癥過程［23］。資料顯示動態監測IL-8 水平可反映重癥肺炎預后，血液和肺泡灌洗液中IL-8持續較高濃度且下降緩慢可提示重癥肺炎患者預后不良［24］。

TNF-α是一種生物學效應多樣的細胞因子，主要由活化的單核/巨噬細胞產生，平滑肌細胞、淋巴細胞、成纖維細胞等細胞也可產生。TNF-α除具有調節炎性反應、殺傷腫瘤細胞的作用外，還可作用于VEC，使血管通透性升高，誘導血管細胞黏附分子-1（vascular cell adhesion molecule-1，VCAM-1）產生，釋放環氧化酶（cyclooxygenase，COX）和基質金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP），加重組織損傷。研究顯示全身性炎性反應綜合征（systemic inflammatory response syndrome，SIRS）患 者 血 清TNF-α濃度顯著上升，而且注入重組TNF-α可致人體出現SIRS［25］。資料顯示TNF-α可在許多感染性體克患者血漿中檢測到，其濃度高低與病情嚴重性和預后有一定關系［26］；TNF-α在炎癥反應或內毒素休克時出現較早，并迅速達高峰，從而誘導下游細胞因子，如IL-1、IL-6、IL-8的產生。文獻［27］指出，在肺部炎癥中TNF-α通過促進中性粒細胞表面細胞黏附分子CD11/18表達及氧自由基釋放，介導粒細胞在心肺循環中黏附于肺內毛細血管內皮上，損傷血管內皮。研究發現TNF-α能夠誘導多種細胞合成和向胞外分泌磷酯酶A2（phosphoesterase A2，PLA2），PLA2能催化膜磷脂生成溶血性磷脂酰膽堿、花生四烯酸、血小板活化因子、白細胞三烯及各種前列腺素等強效致炎因子，進一步加重炎癥引起的肺組織損傷［28］。Bcl-2為一種抗凋亡基因，在細胞程序性死亡過程中發揮重要作用。Bcl-2 主要通過參與線粒體和核孔復合體（nuclear pore complexes，NPC）信號分子的轉導，改變線粒體外膜通透性，起到抗細胞凋亡作用。Bcl-2還可抑制由鈣泵特異性抑制劑Thapsigargen誘導的細胞凋亡。此外，Bcl-2可通過增加胞內谷胱甘肽（glutathione，GSH）水平，上調尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（nicotinamide adenine dinucleotide，NAD）/還原型尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（nicotinamide adeninedinucleotide phosphate，NADH）的比值，抑制細胞凋亡［29-30］。本研究顯示，合并肺炎組血清IL-8、TNF-α水平顯著高于未合并肺炎組，Bcl-2水平顯著低于未合并肺炎組，提示IL-8、TNF-α、Bcl-2參與了急性腦梗死合并肺炎的發病過程。Spearman相關分析顯示急性腦梗死合并肺炎患者肺部鮑曼不動桿菌、肺炎克雷伯桿菌、金黃色葡萄球菌、白假絲酵母菌與IL-8、TNF-α呈正相關，與Bcl-2均呈負相關，提示急性腦梗死并發肺炎與炎癥因子異常分泌及細胞凋亡相關，對于預防急性腦梗死并發肺炎及患者預后提升有重要意義。

急性腦梗死合并肺炎患者肺部病原微生物以革蘭陰性菌為主，肺部病原微生物檢出率與IL-8、TNF-α、Bcl-2 相關，肺部病原微生物檢出率隨著血清IL-8、TNF-α水平上升及Bcl-2 水平下降而增加，可為臨床防治急性腦梗死后肺炎發病提供參考依據。由于本研究樣本量較小，得出的結論尚有待于收集更多的樣本和進行更深入的研究加以證實。