老年COPD合并肺部感染患者腸道菌群分布及其與血清IL-6、SAA、PCT的相關性

唐燕玉，馮小玲，馮 艷，成軍霞

(四川大學華西廣安醫院 呼吸與危重癥醫學科，四川 廣安 638000)

慢性阻塞性肺病(chronic obstructive pulmonary diseases，COPD)一般呈進行性發展，可嚴重損傷肺功能[1]。全球范圍內，COPD病死率居第四，隨著我國COPD患者越來越多，病死率也逐漸升高，嚴重威脅到老年人健康[2-3]。COPD屬于慢性消耗疾病，患者抵抗力可隨病程延長而降低，增加病菌侵襲風險[4]。老年COPD合并肺部感染能夠導致心力衰竭或者呼吸衰竭，情況嚴重時甚至造成死亡。COPD患者長時間接受糖皮質激素以及抗生素治療，可能導致菌群失調，增加其他并發癥發生率[5]。相關研究指出，炎癥因子參與COPD發生發展[6]，血清白介素6(Interleukin- 6，IL-6)水平異常升高的轉基因小鼠產生了氣道重塑、肺泡擴張以及支氣管結節等病變[7]；血清淀粉樣蛋白A(serum amyloid A protein，SAA)主要來自肝細胞，可以反映炎癥程度[8]；降鈣素原(procalcitonin，PCT)合成情況和機體細菌感染存在緊密聯系，患者早期PCT存在異常升高趨勢，可用于感染疾病的診斷[9]。本文旨在探討COPD肺部感染病例腸道菌群分布變化，并分析肺部感染與IL-6、SAA、PCT的關系。

1 資料與方法

1.1 臨床資料選取2017年4月-2020年9月于華西廣安醫院就診的225例老年COPD病例，均符合COPD診斷標準[10]，年齡≥60歲，并且自愿簽署知情同意書。排除合并其他感染性疾病、肺水腫、肺腫瘤或者肺栓塞患者、就診時已接受過抗菌藥物治療、精神疾病、資料不完整或者未成功提取者。研究經醫院倫理委員會審批。依據《內科學》[11]相關標準評估肺感染：近期產生氣促、咳嗽、胸悶以及咳痰等癥狀，肺部聽診發現有干濕性啰音，相關影像學檢查顯示肺部炎癥。

1.2 方法以自擬調查表收集入組者性別、年齡、體重指數(Body Mass Index，BMI)、吸煙史等一般項目。稀釋0.5 g糞便樣本，置于相應培養基中，然后放入37℃保溫箱進行1 d時間的培養，將其染色之后，采取API生化鑒定系統(型號：API20NE，購自梅里埃)進行鑒定，并且計算菌群數目，單位：CFU/g。離心處理空腹靜脈血后，分離獲得血清樣本。以酶聯免疫吸附法進行IL-6水平檢測；SAA的檢測使用免疫濁度分析儀(型號：IMMAGE，購自Beckman Coulter)；PCT的檢測使用電化學發光法，檢測儀購自Roche Diagnostics GmbH。

2 結果

2.1 兩組腸道菌群比較見表1。兩組腸道內梭桿菌(t=0.452，P=0.652)、乳桿菌(t=1.444，P=0.150)、擬桿菌(t=1.007，P=0.315)以及腸球菌(t=1.335，P=0.183)數目無顯著差異；肺部感染組雙歧桿菌明顯少于無肺部感染組(t=9.293，P<0.001)，腸桿菌明顯多于無肺部感染組(t=11.400，P<0.001)。

表1 兩組腸道菌群比較

2.2 兩組臨床資料比較見表2。兩組在吸煙史(χ2=23.705，P<0.001)、糖尿病(χ2=21.500，P<0.001)、血清IL-6(t=34.106，P<0.001)、SAA(t=33.653，P<0.001)、PCT(t=41.377，P<0.001)表達水平的比較有統計學意義。

表2 兩組臨床資料比較

2.3 相關性分析見表3。IL-6、SAA、PCT與雙歧桿菌呈負相關(P均<0.001)，與腸桿菌呈正相關(P均<0.001)。

表3 相關性分析

2.4 老年COPD合并肺部感染Logistic回歸分析吸煙史、糖尿病、IL-6、SAA、PCT水平升高屬于老年COPD合并肺部感染獨立危險因素(P均<0.001)，見表4，表5。

表4 變量與賦值情況

表5 老年COPD合并肺部感染Logistic回歸模型分析

3 討論

本研究中，肺部感染患者雙歧桿菌明顯減少，腸桿菌明顯增多，原因在于老年COPD患者一般合并其他疾病，發生肺部感染后免疫功能紊亂加重，正常菌群通過誘導激活人體固有免疫應答，導致其抑制有害菌群的能力降低，雙歧桿菌是和人體共生細菌，具有抗致病菌侵襲作用；而腸桿菌屬于機會致病菌，一旦人體免疫功能減弱，就會大量增殖，同時侵襲能力提高，加劇炎癥反應[12-14]。

以往有研究指出，糖尿病史可對COPD肺部感染產生影響[15-16]，本研究結果證實了上述觀點。長期高血糖能對單核-吞噬系統產生抑制作用，降低機體免疫能力，導致其消除病原菌能力減弱[17-18]。鄧翔等[19]報道稱，吸煙史并非COPD合并肺部感染影響因素，本研究卻顯示，吸煙史屬于肺部感染獨立危險因素。該結果可能與不同地區居民生活行為習慣存在差異有關。長期吸煙會對呼吸系統感覺神經末梢造成強烈刺激，損傷到支氣管黏膜上皮纖毛凈化功能，促進間質纖維化；同時吸煙也可以激活炎性反應，阻礙肺部氣體交換[20]。IL-6具有誘導B細胞活化及增強NK細胞殺傷能力作用，可激活補體，同時加快急性反應蛋白分泌，促進內皮細胞增生，提高局部炎性反應程度，參與氣道重塑。SAA和C-反應蛋白作用類似，可有效反映炎癥程度，同時參與多種生理病理過程，IL-6可對其表達進行調控[21]。相關報道稱，COPD患者SAA表達水平呈顯著升高趨勢，是其病情評估的主要生物標記物[22]。PCT不具有激素活性，在人體組織產生炎癥損傷、感染寄生蟲/細菌時，其表達水平隨之升高，可反映機體炎癥程度[23]。以往報道腸源性內毒素能夠促使炎癥介質大量合成與分泌，腸道菌群狀態關系到COPD患者肺功能與氣道重塑[24-25]。本研究發現，IL-6、SAA、PCT水平與雙歧桿菌、腸桿菌密切相關，且IL-6、SAA、PCT表達水平升高為肺部感染獨立危險因素，可能因為腸道菌群失衡越嚴重，細胞因子水平越高，肺部感染風險越高。

綜上，老年COPD合并肺部感染者存在腸道菌群失衡的情況，血清IL-6、SAA、PCT與菌群失衡密切相關，且其表達水平越高，肺部感染風險越大。