感染源性急性呼吸窘迫綜合征患者血Th1和Th2細胞及相關細胞因子檢測的臨床意義

范慧 索濤 蘇夢茹 鄧沖 王研妮 趙乾秀 陳國忠

本研究通過檢測臨床診斷的早期感染源性ARDS患者外周血Th1、Th2細胞變化，分析Th1、Th2細胞相關細胞因子表達水平，旨在探討ARDS患者Th1、Th2細胞及其相關細胞因子表達與ARDS病情嚴重程度和預后的關系，為制定個體化精準治療方案提供新的依據。

資料與方法

一、對象

選擇2019年6月至2020年8月我科臨床診斷的ARDS患者58例。納入標準：① 符合2012年柏林定義[7]診斷標準；② 年齡大于18周歲。排除標準：① 入院48 h內死亡者；② 年齡≤18周歲；③ 急慢性氣道阻塞性疾病、急性肺栓塞、心源性肺水腫、慢性肝病與慢性腎病者；④ 腫瘤患者；⑤ 重癥肌無力；⑥ 結締組織疾病；⑦ 近2月內接受激素或免疫抑制劑治療者；⑧ 資料不完整者。研究對象參照柏林定義診斷嚴重程度分類標準[7]，以ARDS診斷后第一天的動脈血氣分析PaO2與吸入氣氧濃度之比值 (PaO2/FiO2)<150 mmHg 為中重度組，≥150mmHg為輕中度組。選擇同期我院健康體檢者30人為健康對照組，對照組年齡、性別、體重與ARDS患者相近似。

二、方法

1 資料收集 詳細收集患者一般臨床資料，包括年齡、性別、體重、基礎疾病、入院時及入院后24h血壓、呼吸、心率、動脈血氣分析、吸氧濃度等資料。收集入院24h內血生化、C反應蛋白、降鈣素原、血常規及胸部影像學資料。

3 Th1和Th2細胞因子表達水平 清晨空腹抽取診斷為ARDS后第一天及健康體檢者外周靜脈血3ml，置于未加抗凝劑離心管中，以3500r/min離心10min分離血清于EP管，-70 ℃低溫冰箱保存待測。采用ELISA法測定血清Th1相關細胞因子IL-2、TNF-α和IFN-γ表達水平和Th2相關細胞因子IL-4、IL-5、IL-13表達水平。試劑盒由BD公司提供，具體操作嚴格按照說明書進行。

結 果

一、研究對象一般資料的比較

符合納入與排除標準的ARDS患者58例，輕中度組32例，中重度組26例，兩組患者年齡、性別、病因構成、呼吸頻率與平均動脈壓等一般臨床資料相近似，差異無統計學意義(P>0.05)(見表1)。肺內源性是指肺部感染引起的ARDS，肺外源性是指肺外感染性膿毒血癥引起的ARDS。輕中度組32例中，肺部感染為25例，其中細菌感染19例，病毒感染6例；肺外感染引起的膿毒血癥7例，其中血培養陽性4例。中重度組26例中，肺部感染為22例，其中細菌感染17例，病毒感染5例；肺外感染引起的膿毒血癥4例，其中血培養陽性2例。兩組病因構成與原發病一致。

表1 ARDS患者臨床資料

二、ARDS患者Th1、Th2細胞數量

ARDS患者診斷后24h：輕中度組與中重度組Th1細胞數量較對照組明顯增多，差異有顯著統計學意義，P<0.05；中重度組Th1細胞數量顯著高于輕中度組，P<0.05。輕中度組與中重度組Th2細胞數量均較對照組明顯升高，差異有顯著統計學意義(P<0.05)(見表2)。

表2 ARDS患者Th1、Th2細胞占細胞百分比變化

三、ARDS患者Th1與Th2相關細胞因子表達

檢測ARDS患者診斷后24h血清Th1相關細胞因子IFN-γ、TNF-α、IL-2及Th2相關細胞因子IL-4、IL-5、IL-13。結果表明：輕中度與中重度ARDS患者，血清IFN-γ、IL-4及IL-13表達水平均較健康對照組顯著升高，差異具有顯著統計學意義，P<0.05。中重度ARDS患者：血清IFN-γ、IL-13表達水平顯著高于輕中度組，P<0.05；抗炎因子IL-4表達水平顯著低于輕中度組(P<0.05)(見表3)。

表3 ARDS患者血清炎癥因子表達水平

四、血清細胞因子表達水平與總住院時間和住院病死率的關系

相關性分析表明：ARDS患者血清炎癥因子IFN-γ及IL-13表達水平與總住院時間呈正相關，r分別為0.543，0.436，均P<0.01；與住院病死率呈正相關，r分別為0.476，0.502，均P<0.01。抗炎因子1L-4表達水平與總住院時間和住院病死率呈負相關，r分別為-0.542，-0.485，均P<0.05(見表4)。

表4 血清炎癥因子與總住院時間和住院病死率的關系

討 論

ARDS本質為炎癥反應，是多種炎癥細胞和炎癥介質相互作用的結果，是促炎細胞因子與抗炎細胞因子之間失衡所致，同時機體也存在免疫調節失平衡，最終導致炎癥反應失控，從而引起肺組織損傷[8]。ARDS病因眾多，肺部感染與肺外源性膿毒血癥是ARDS最重要的發病誘因[9]。研究表明，機體免疫反應在膿毒血癥發生發展過程中發揮重要作用[10]。

肺部感染或肺外源性膿毒癥患者免疫系統和凝血系統被激活，肺泡上皮細胞和血管內皮細胞共同組成的屏障受到損壞，在急性期外周血中會出現來源于肺泡上皮細胞、血管內皮細胞及各種結構細胞與免疫細胞產生的促炎因子與抗炎因子等生物標志物。由于抗炎因子減少，導致機體出現促炎-抗炎反應平衡穩態失調，病情進一步加重。隨后機體又會岀現免疫抑制和功能受損，甚至免疫麻痹狀態，免疫細胞凋亡增加或免疫活性低下。膿毒癥患者與動物試驗發現，血液或脾臟中Treg細胞比例隨病程進展明顯增加，但這種相對增加是由于T細胞數量減少，而非Treg絕對數量變化[13]。在膿毒血癥中，Treg增多不僅與不良的預因有關，還與效應T細胞的增殖和功能下降相關。膿毒癥中Th1來源的IFN-γ和IL-2隨病程延長而減少，而Th2來源的IL-4和IL-10隨時間延長則逐漸增加，提示膿毒血癥發病早期就存在T淋巴細胞免疫功能受抑。因此，在膿毒血癥的不同時期，炎癥因子水平和免疫細胞活力有所不同。檢測這些生物標記物和免疫細胞對感染性ARDS患者病情及預后評估有一定臨床意義[14]，但檢測外周血Th1、Th2細胞對ARDS病情與預后評估中的應用價值少有報道。

本研究發現 ARDS診斷后24h輕中度組與中重度組患者外周血Th1細胞與Th2細胞，均較健康對照組增多，Th1細胞相關炎癥因子IFN-γ和Th2細胞相關炎癥因子IL-4、IL-13表達水平顯著高于健康對照組，提示感染源性ARDS患者發病早期就存在促炎-抗炎反應平衡穩態失調[15]，并且Th1與Th2細胞可能參與ARDS發病過程[16]。進一步分析發現：中重度ARDS患者Th1細胞增多顯著高于輕中度ARDS患者，中重度ARDS患者外周血IFN-γ、IL-13表達水平顯著高于輕中度ARDS患者；中重度ARDS患者外周血IL-4表達水平，顯著低于輕中度患者，提示Th1、Th2及其細胞因子檢測有助于ARDS病情評估及其異質性評價，也間接佐證了Th1細胞與Th2細胞及其免疫應答，可能是ARDS發展過程中的重要因素[17]。

ARDS的中晚期，由于繼發感染與多臟器損傷等因素會影響外周血中生物標志物的濃度，臨床一般檢測ARDS發病早期的生物標志物預測其預后并指導具體診療行為。本研究也發現早期ARDS患者血清IFN-γ、IL-13表達水平與總住院時間和住院病死率呈正相關，抗炎因子IL-4表達水平與總住院時間和住院病死率呈負相關，也進一步證實Th1與Th2介導的細胞免疫應答失衡，在ARDS病情程度和預后評估中的作用，與文獻報道相似[18]。初步研究表明ARDS患者早期Th1、Th2及其有關細胞因子與病情及其預后有一定關系，雖然發現相關系數不是太高，但提示這也是后續進一步研究的重要方向。隨著ARDS病情進展，以及樣本量的增加，這些指標與ARDS病情與預后的相關性會更加明顯。

綜上所述，早期ARDS患者外周血Th1和Th2細胞及其相關炎癥因子檢測有助于ARDS病情嚴重程度和預后評估。

本研究也存在一些不足之處：① 樣本量偏少；② 沒有系統動態觀察Th1、Th2細胞及其相關炎癥因子變化特征；③ ARDS發病誘因相對單純，主要由肺部感染與肺外感染性膿毒血癥引起；④ 入院前治療用藥對檢測結果可能具有潛在影響。