慢阻肺患者血清IL-17，IL-27和IL-33水平表達及與不同臨床分期FeNO和肺功能的相關性研究

陳志勇，羅世林，張 健，蔡 懿，黎必亮，向紹山，胡小英

(巴中市中心醫院 a.呼吸與危重癥醫學科;b.檢驗科，四川巴中 636600)

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease,COPD）是目前世界上的第四大死亡疾病，其慢性發病率和死亡率居高不下。從病理生理學角度認為COPD 是基于環境和遺傳因素的相互作用引起的，并將COPD 假定為具有多因素背景的復雜疾病[1]。COPD 被認為與氣道和肺臟對氣體的慢性炎性反應增強有關[2]，研究發現，炎癥因子水平對COPD 穩定期和急性加重期的診斷具有一定的輔助作用[3]。IL-17，IL-27，IL-33 在傳遞信息、激活與調節免疫細胞、介導T，B 細胞活化、增殖與分化及在炎癥反應中起重要作用，參與了COPD 的發病過程[4]。呼出氣一氧化氮（FeNO）是氣道炎癥生物標志物，廣泛用于各種呼吸系統疾病的監測，對COPD 的診斷也具有重要意義[5]。既往研究發現[1,6]，COPD 患者其血清IL-17，IL-27 水平可作為評價患者病情嚴重程度的指標，其它炎癥指標如血清降鈣素原[7]通過探究發現與肺功能關系密切，對于判斷肺功能受損程度有參考意義。本研究主要探討血清IL-17，IL-27 和IL-33 在COPD 患者發病機制中所起到的作用。

1 材料與方法

1.1 研究對象 選取2017年1月～2020年1月于我院就診確診的慢性阻塞肺疾病患者100 例，其中COPD 穩定期患者50 例（男性26 例，女性24 例），急性加重期COPD 患者50 例（男性22 例，女性28 例），平均年齡63.75±8.25 歲。同時期本院門診體檢正常患者40 例（男性17 例，女性13 例）為正常組，平均年齡61.72±7.41 歲。三組患者在年齡、性別方面的比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。本研究經我院倫理委員會批準，所有患者簽署知情同意書。診斷標準：COPD 診斷參照《中國老年慢性阻塞性肺疾病臨床診治實踐指南》[8]：肺應用支氣管舒張劑后FEV1/FVC<0.7 目前仍然是COPD 的診斷標準。COPD 急性加重期：患者呼吸道癥狀加重，超過日常變異水平，需要改變治療方案，患者表現為咳嗽，咳痰、氣短和（或）喘息加重，痰量增多，膿性或黏液膿性痰，可伴有發熱等。COPD 穩定期：咳嗽，咳痰和氣短等癥狀穩定或癥狀輕微，病情基本恢復到急性加重前的狀態。納入標準：①符合COPD 診斷標準；②年齡40～80 歲；③急性組患者研究前一個月內未接受糖皮質激素等藥物治療,穩定期患者配合治療；④患者簽署知情同意。排除標準：①患有支氣管哮喘，肺部腫瘤等其它肺部疾病；②患有精神意識障礙；③并發嚴重肝腎功能不全；④肺功能檢查禁忌證；⑤患者依從性差，不能完成本研究。

1.2 儀器與試劑 Master Screen PFT System 肺功能監測儀（德國耶格）；FeNO 測定儀（沃醫療電子納庫侖呼氣分析儀）；IL-17，IL-27 和IL-33 試劑盒（上海臻科生物科技有限公司）。

1.3 方法 ①肺功能測定：使用肺功能測定儀（德國耶格牌），由我院具有經驗的呼吸科醫師進行測定，記錄FEV1%pred；②FeNO 測定：使用FeNO測定儀（沃醫療電子納庫侖呼氣分析儀），由我院具有經驗的呼吸科醫師進行測定，記錄FeNO；③血清IL-17，IL-27 和IL-33 測定：三組患者于清晨空腹抽取外周靜脈血6ml,用臺式離心機以3 000r/min, 離心15min, 分離增生期血清存于-80℃冷凍箱中備用。采用酶聯免疫吸附試驗法,按照酶聯免疫吸附檢測試劑盒說明書操作，測定血中的IL-17，IL-27，IL-33 水平。

1.4 統計學分析 采用SPSS 26.0 統計軟件分析,符合正態分布的計量數據以均數±標準差(±s)表示, 三組正態計量資料比較,應用方差分析,兩組相互比較采用兩獨立樣本t檢驗, 相關性分析采用Pearson 相關分析。以P<0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 血清IL-17，IL-27，IL-33 的表達水平 見表1。COPD組血清IL-17，IL-27和IL-33水平高于正常組，COPD 急性加重期組血清IL-17，IL-27 和IL-33 水平高于COPD 穩定期組，差異均有統計學意義（均P＜0.05）。

表1 血清IL-17，IL-27，IL-33 的表達水平(±s，pg/ml)

表1 血清IL-17，IL-27，IL-33 的表達水平(±s，pg/ml)

項目COPD 急性加重期組(n=50)COPD 穩定期組(n=50)正常組(n=40)F 值P 值IL-1745.17±8.5829.78±6.0621.55±7.3918.4290.000 IL-27195.66±21.57129.16±16.8194.95±20.0524.7160.000 IL-33333.56±18.21241.53±19.94142.29±21.2431.1430.000

2.2 FeNO 水平及FEV1%pred 見表2。COPD 組FeNO 水平高于正常組，COPD 急性加重期組FeNO水平高于COPD 穩定期組，差異均有統計學意義（均P＜0.05）。COPD 組FEV1%pred 低于正常組，COPD 急性加重期組FEV1%pred 低于COPD 穩定期組，差異均有統計學意義（均P＜0.05）。

表2 FeNO 水平及FEV1%pred(±s)

表2 FeNO 水平及FEV1%pred(±s)

項目COPD 急性加重期組(n=50)COPD 穩定期組(n=50)正常組(n=40)F 值P 值FeNO(×10-9)33.17±7.1426.78±2.068.35±4.0915.2750.000 FEV1%pred42.36±9.7753.64±7.8581.45±8.61724.6420.000

2.3 COPD 患者血清IL-17，IL-27，IL-33 水平與FEV1pred%，FeNO 的相關性 見表3。COPD 患者血清IL-17，IL-27 及IL-33 濃度均與肺通氣功能指標FEV1%pred 呈負相關，差異有統計學意義（P＜0.05）。COPD 患者血清IL-17，IL-27 及IL-33濃度均與FeNO 呈正相關，差異有統計學意義（P＜0.05）。

表3 COPD 患者血清IL-21，IL-17，TLR4 水平與FEV1pred%，FeNO 的相關性

2.4 血清IL-17 與IL-27，IL-33 表達水平的相關性 見表4。COPD 急性加重期組與穩定期組患者血清IL-17 與IL-27，IL-33 水平呈正相關,差異有統計學意義（P＜0.05）。正常組血清IL-17 與IL-27 及IL-33無明顯相關性,差異無統計學意義（P＞0.05）。

表4 血清IL-17 與IL-27，IL-33 表達水平的相關性

3 討論

慢性阻塞性肺疾病的異質性帶來了許多診斷、預后和治療方面的挑戰，因為COPD 的發病機制非常復雜，而對COPD 患者發病的細胞和分子機制的了解仍然很少。因此探討與臨床相關的生物標志物與COPD 之間相關性，對于診斷及治療COPD 具有重要意義[9]。慢性阻塞性肺疾病主要臨床特征是可逆的氣流限制不完全，且死亡率高。在致病因素中，慢性炎癥和氧化應激已被證明是在COPD 的發展中起關鍵作用。隨著人們生活習慣的改變，吸煙是COPD 的常見危險因素，煙霧中含有大量化合物和自由基。大量研究表明自由基的大量產生不僅會導致肺部氧化損傷，還會激活炎癥細胞，引起炎癥反應,中性粒細胞與巨噬細胞均參與炎癥反應過程[10]。楊文林等[11]研究發現炎癥小體參與了COPD 慢性炎癥的發展,與肺組織炎癥細胞以及氣道病理改變密切相關。李若倩等[13]研究發現外周血細胞比容和超敏C-反應蛋白對COPD 患者診治及預后評估也具有重要價值，因此炎癥反應在COPD 發病機制中占據重要地位。

IL-17 是一種主要由T 細胞產生的致炎細胞因子，可以促進T 細胞的激活和刺激上皮細胞、內皮細胞、成纖維細胞產生多種細胞因子化學增活素及細胞黏附分子1，從而導致炎癥的產生[11]。有研究發現，血清IL-17 在老年COPD 患者中呈高度表達，兩者呈正相關且隨著病情加重，IL-17 有上升趨勢,并認為這與IL-17 參與氣道慢性持續炎癥反應有關[13]。郝青等[14]研究發現，經過多元回歸分析,IL-17 是COPD 急性加重期患者GOLD 分級的危險因素,并且與COPD 急性加重期患者肺功能嚴重程度有關，這與國外的研究報道一致[15]。本研究表明COPD 組患者血清IL-17 濃度明顯高于正常組,且急性加重期的COPD患者高于穩定期COPD患者（均P<0.05），同時本研究結果顯示IL-17 與肺功能指標FEV1pred%有相關性,據此認為,血清IL-17 在COPD 的發病機制中發揮作用。

IL-27 與IL-17 家族相似，其成熟蛋白在大腦中表達，由IL-12B 相關蛋白和IL-12A 相關蛋白組成，能迅速引起初始T 細胞增殖并誘導細胞產生γ-干擾素，發生炎癥反應[16]。鄭偉等[17]研究發現COPD 的發病機制中IL-27 起關鍵作用，其COPD 急性期患者IL-27 水平明顯高于COPD 穩定期患者及正常組，并認為IL-27 在COPD 發病過程中參與炎癥反應。衛雪曼[18]研究發現血清IL-27 濃度與老年COPD 患者疾病嚴重程度呈正相關,對評估COPD 病情的嚴重程度及治療效果上具有一定的臨床價值。本研究表明COPD 組患者血清IL-27 濃度明顯高于正常組,且急性加重期的COPD 患者高于穩定期COPD 患者，均P<0.05，同時本研究結果顯示IL-27 與肺功能指標FEV1pred%有相關性,IL-27 與IL-17 表達水平存在相關性。據此認為,血清IL-27和IL-17在COPD的發病機制中共同發揮作用。

IL-33 為白細胞介素-1 組成之一，參與系統免疫反應調節，能夠調節T 細胞、B 細胞等促進免疫細胞的增殖分化，影響疾病的發生和發展[19]。王生成等[20]研究發現，COPD 穩定期患者較急性加重期患者血清IL-33 水平降低，血清IL-33 與心肺功能呈負相關,并認為IL-33 對COPD 患者的臨床癥狀存在一定的影響。程丹等[21]研究發現，COPD患者血清IL-33 水平與肺功能FEV1/FVC 呈負相關，并認為IL-33 在COPD 發病過程中具有促進炎癥反應的作用。本研究表明COPD 組患者血清IL-33 濃度明顯高于正常組,且急性加重期的COPD 患者高于穩定期COPD 患者，均P<0.05，同時本研究結果顯示IL-33 與肺功能指標FEV1pred%有相關性,IL-33 與IL-17 表達水平存在相關性，據此認為,血清IL-33 也參與了COPD 的炎癥發生機制。

第1 秒用力呼氣容積在預計值的百分比即FEV1pred%，一般可以反映氣流阻塞的情況，氣流阻塞越嚴重該數值越低，用于COPD 病人的肺功能輕重程度分級。本研究證實COPD 患者血清IL-17，IL-27 和IL-33 濃度均與FEV1%pred 呈負相關,這說明血清IL-17，IL-27 和IL-33 與COPD 患者氣流受限嚴重程度具有相關性。

FeNO 檢測作為一種無創檢查，可作為氣道炎癥生物標志物，發炎時濃度升高，可作為COPD 的診斷與監測。本研究證實COPD 患者血清IL-17，IL-27，IL-33 濃度均與FeNO 呈正相關,這說明血清IL-17，IL-27 和IL-33 參與COPD 患者炎癥反應過程。

本實驗證實血清IL-17，IL-27 及IL-33 均參與了COPD 的發病過程, 可能作為評價COPD 的有效指標且對于鑒別COPD 患者病情嚴重程度有很大幫助,但具體的炎癥免疫傳導通路仍需要我們進一步深入探索,為COPD 治療提供新方向。