李澤倫 許浦生 崔志新 陳偉杰

慢性阻塞性肺疾病患者血清IL-10、TGF-β1與FEV1%、FEV1/FVC及 CAT評(píng)分的相關(guān)性分析

李澤倫1許浦生2崔志新1陳偉杰1

目的 探討血清白介素-10(Interleukin-10，IL-10)、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1(Transforming growth factor-β1，TGF-β1)在慢性阻塞性肺疾病(Chronic obstructive pulmonary disease)炎癥反應(yīng)中的作用及其與FEV1%、FEV1/FVC及CAT評(píng)分之間的相互關(guān)系。方法 同期收集慢阻肺急性加重期(AECOPD)患者、慢阻肺穩(wěn)定期(SCOPD)患者、健康對(duì)照者各30例。通過酶聯(lián)免疫吸附技術(shù)(ELISA)檢測(cè)受試者血清IL-10和TGF-β1的水平且行肺功能(FEV1%、FEV1/FVC)檢查、CAT評(píng)分，并對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析。結(jié)果 1.血清IL-10水平：健康組>SCOPD組>AECOPD組(P<0.01)；血清TGF-β1水平：AECOPD組>SCOPD組>健康組(P<0.01)；2. CAT評(píng)分：AECOPD組>SCOPD組>健康組(P<0.01)；3.慢阻肺組患者血清IL-10水平與FEV1%、FEV1/FVC呈正相關(guān)(P均<0.01)；血清TGF-β1水平與FEV1%、FEV1/FVC呈負(fù)相關(guān)(P均<0.01)；4.慢阻肺組患者血清IL-10水平與CAT評(píng)分呈負(fù)相關(guān)(P均<0.01)；血清TGF-β1水平與CAT評(píng)分呈正相關(guān)(P均<0.01)；5.慢阻肺組患者CAT評(píng)分與肺功能指標(biāo)FEV1%、FEV1/FVC呈負(fù)相關(guān)(P均<0.01)。結(jié)論 1、血清IL-10、TGF-β1參與慢阻肺的全身炎癥反應(yīng)且可作為判斷患者病情活動(dòng)度的參考指標(biāo)之一，并與患者FEV1%、FEV1/FVC及生活質(zhì)量的變化密切相關(guān)；(2) CAT評(píng)分可反映慢阻肺患者FEV1%、FEV1/FVC及生活質(zhì)量。

慢性阻塞性肺疾?。谎錓L-10；TGF-β1；FEV1%、FEV1/FVC；CAT評(píng)分

慢阻肺是一種具有氣流受限為特征的疾病，最近研究提示氣流受限主要與氣道及肺組織的慢性炎癥反應(yīng)有關(guān)。近年來發(fā)現(xiàn)多種炎癥細(xì)胞及其介質(zhì)參與慢阻肺氣道炎癥[1]，炎癥的發(fā)生刺激肺泡巨噬細(xì)胞和上皮細(xì)胞產(chǎn)生多種細(xì)胞因子和炎癥介質(zhì)并介導(dǎo)過量的黏液分泌、纖維化及蛋白水解，而這些過程促使慢阻肺的臨床癥狀加重。因此，認(rèn)識(shí)該病的發(fā)病機(jī)制是治療及改善患者生活質(zhì)量的關(guān)鍵。IL-10、TGF-β1等細(xì)胞因子以抑制效應(yīng)性T細(xì)胞的功能及分化，是維持和誘導(dǎo)外周免疫耐受的重要細(xì)胞[2]。新的慢阻肺評(píng)估測(cè)試量表(COPD ASSESSMENT TEST，CAT)CAT問卷是JONES等[3]開發(fā)的一種可由患者本人單獨(dú)完成的測(cè)試問卷，是一種癥狀評(píng)估方法，能客觀反映慢阻肺患者的生活質(zhì)量，便于醫(yī)師和患者更簡(jiǎn)捷地了解病情?；颊哐錓L-10、TGF-β1的變化與肺功能的改變及CAT評(píng)分的變化是否存在某種的關(guān)聯(lián)，目前報(bào)道較少。本研究通過對(duì)受試者進(jìn)行肺功能檢查、CAT問卷調(diào)查及血清IL-10、TGF-β1的濃度測(cè)定，以探討慢阻肺患者血清IL-10、TGF-β1水平變化與FEV1%、FEV1/FVC、 CAT評(píng)分的相關(guān)性。

資料與方法

一、研究對(duì)象

① AECOPD組30例，其中男23例、女7例，年齡50-74(65.62±7.71)歲，均為2014年1月-2015年2月在廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院呼吸內(nèi)科住院的患者；② SCOPD組30例，其中男24例、女6例，年齡56-75(64.58±8.13)歲，為同時(shí)期呼吸內(nèi)科門診患者；以上兩組均為吸煙者，其診斷標(biāo)準(zhǔn)符合2013年 GOLD修訂版。SCOPD組病情穩(wěn)定至少超過4周，兩組患者均排除合并存在其它慢性呼吸系統(tǒng)疾病(如：哮喘)、自身免疫性疾病、惡性腫瘤、代謝性疾病(如：糖尿病)、肝或腎功能障礙等疾??；排除近4周使用過糖皮質(zhì)激素、炎癥因子抑制劑及降脂藥物治療的病人。病情極嚴(yán)重者、其他不能配合完成肺功能檢查者及依從性較差者均不入選本研究。③ 健康對(duì)照組30例，其中男20例、女10例，年齡51-72(62.70±8.96)歲。為同時(shí)期該醫(yī)院體檢中心的體檢者且有吸煙史。本研究是通過醫(yī)院倫理委員會(huì)審批同意且所有受試者均簽署知情同意書。

二、實(shí)驗(yàn)方法

1 血標(biāo)本的處理：受試者空腹采集血液5mL通過離心機(jī)用3500r/min離心10min后抽取上清液，然后置于-80℃的冰箱內(nèi)待檢測(cè)；

2 FEV1%、FEV1/FVC檢查：利用肺功能儀對(duì)所有受試者進(jìn)行檢測(cè)：FEV1、FVC、FEV1/FVC及FEV1%。操作均由經(jīng)過正規(guī)培訓(xùn)半年的同一技師操作。

3 CAT評(píng)分測(cè)定：對(duì)所有受試者采用CAT評(píng)分表進(jìn)行癥狀評(píng)估。

4 血清中IL-10、TGF-β1的檢測(cè)：將三組受試者的待測(cè)樣本利用深圳市達(dá)科為生物技術(shù)有限公司提供的試劑盒通過ELISA測(cè)定血清IL-10、TGF-β1的濃度；

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

結(jié) 果

一、三組受試者血清IL-10、TGF-β1水平及CAT評(píng)分比較

三組受試者血清IL-10、TGF-β1水平的比較(見表1、2)所示。IL-10：健康組>SCOPD組>AECOPD組且兩兩之間比較有顯著性差異(P<0.01)；TGF-β1：AECOPD組>SCOPD組>健康組且兩兩之間比較有顯著性差異(P<0.01)。三組受試者CAT評(píng)分的比較，(見表1、2)。AECOPD組>SCOPD組>健康組，且兩兩之間比較有顯著性差異(P<0.01)。

表1 三組受試者血清IL-10、TGF-β1水平及CAT評(píng)分比較

注：經(jīng)過方差齊性檢驗(yàn)，IL-10各組的總體方差齊，可以進(jìn)行方差分析；TGF-β1的各組總體方差不齊，故使用Brown-Forsythe法進(jìn)行分析。*由于方差不齊，使用Brown-Forsythe法檢驗(yàn)。

二、AECOPD組、SCOPD組受試者血清IL-10、TGF-β1水平與FEV1%、FEV1/FVC及CAT評(píng)分的相關(guān)性分析

AECOPD組及SCOPD組血清IL-10水平與FEV1%、FEV1/FVC呈正相關(guān)性；AECOPD組及SCOPD組血清TGF-β1水平與FEV1%、FEV1/FVC呈負(fù)相關(guān)(P均<0.01)；AECOPD及SCOPD組血清IL-10水平與CAT評(píng)分呈負(fù)相關(guān)；AECOPD組及SCOPD組血清TGF-β1水平與CAT評(píng)分呈正相關(guān)，(見表3)。

表2 三組受試者血清IL-10、TGF-β1水平及CAT評(píng)分兩兩比較結(jié)果(LSD法)

表3 穩(wěn)定組和急性組的IL-10、TGF-β1與FEV1%、FEV1/FVC及CAT評(píng)分的相關(guān)性

討 論

IL- 10 是1989 年Fiorent首先發(fā)現(xiàn)的一種分布廣泛的細(xì)胞因子合成抑制因子。在肺內(nèi)，IL- 10可以通過抑制氣道及肺泡的中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞分泌炎性細(xì)胞因子，縮短脂多糖誘發(fā)的肺內(nèi)中性粒細(xì)胞增多的過程，促進(jìn)中性粒細(xì)胞凋亡從而加強(qiáng)肺部炎癥清除[4]。IL- 10 降低及其調(diào)控分泌的促炎癥細(xì)胞因子的增加，從而參與慢阻肺 炎癥反應(yīng)過程，可能是氣道持續(xù)炎癥并導(dǎo)致氣道重塑、氣流受限、肺組織破壞及肺氣腫形成等病理過程的重要機(jī)制[5]。朱崢等[6]發(fā)現(xiàn)，慢阻肺患者經(jīng)吸入激素有效治療后，其局部氣道IL-10水平較治療前升高。

本研究對(duì)三組受試者進(jìn)行血清IL-10檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)健康組>SCOPD組>AECOPD組，表明血清中IL-10的水平越低，病情越嚴(yán)重。但國內(nèi)張健全等[7]研究報(bào)道，慢阻肺 組血清IL-10 水平與正常對(duì)照組比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。出現(xiàn)上述的差異，原因可能為：① 健康對(duì)照組吸煙量不同；② 選擇的研究對(duì)象均在本院，存在一定的偏倚率。本研究同時(shí)進(jìn)行血清IL-10與肺功能相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)AECOPD組及SCOPD組血清IL-10水平與FEV1%、FEV1/FVC呈正相關(guān)，提示血清IL-10水平越低，患者氣道阻塞程度越嚴(yán)重、肺功能越差。IL-10水平升高，抗炎作用加強(qiáng)，減少IL-6、IL- 8等多種炎癥因子的炎癥反應(yīng)，使氣道炎癥反應(yīng)減輕，分泌物減少從而改善患者氣道阻塞狀況。此外，TNF-α可促進(jìn)血管內(nèi)皮表達(dá)粘附分子并參與肺纖維化形成過程[8]，而IL-10具有抑制TNF-α的生物學(xué)效應(yīng)，故IL-10升高可減輕了氣道重塑和肺纖維化，使患者的肺功能有一定程度的改善。本研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)血清IL-10水平與CAT評(píng)分存在負(fù)相關(guān)。上述資料已提到，血清IL-10水平與肺功能FEV1%、FEV1/FVC呈正相關(guān)，考慮患者肺功能改善，其呼吸系統(tǒng)癥狀如：氣促、咳嗽、咳痰減少，肺外癥狀活動(dòng)耐力受限減輕均提示患者生活質(zhì)量得到提高。另外，血清IL-10水平升高后可加強(qiáng)對(duì)IL-6、TNF-α等炎癥因子抑制，并減輕由這些炎癥因子所導(dǎo)致的厭食、靜息能量消耗增加、產(chǎn)熱增加、脂肪分解增強(qiáng)[9]等情況，從而改善患者營養(yǎng)并提高生活質(zhì)量。

TGF-β1是一組寡二聚體多肽生長(zhǎng)因子，對(duì)肺內(nèi)細(xì)胞外基質(zhì)產(chǎn)生、組織纖維化、支氣管形態(tài)變化等起著重要作用，廣泛參與氣道的炎癥反應(yīng)及氣道結(jié)構(gòu)重塑[10]。Puddicombe等[11]認(rèn)為氣道上皮損傷及修復(fù)異常，是氣道結(jié)構(gòu)重塑及加重的重要環(huán)節(jié)，他們對(duì)體外培養(yǎng)的氣道上皮細(xì)胞予以物理或化學(xué)損傷后，發(fā)現(xiàn)氣道上皮細(xì)胞合成或分泌TGF-β1增多。單核/巨噬細(xì)胞是慢阻肺的主要炎癥細(xì)胞，當(dāng)氣道出現(xiàn)炎癥時(shí)被激活并大量在氣道壁及肺組織中聚集，并且巨噬細(xì)胞可通過旁分泌和自分泌的方式合成TGF-β1[12]，促進(jìn)炎癥反應(yīng)而參與慢阻肺的發(fā)病。鐘小寧[13]等研究證實(shí)：TGF-β1在實(shí)驗(yàn)性大鼠慢阻肺模型組的表達(dá)顯著高于對(duì)照組，其上皮下基底膜和細(xì)胞外基質(zhì)的膠原帶有較強(qiáng)的表達(dá)。

本研究發(fā)現(xiàn)：AECOPD組和SCOPD組患者血清TGF-β1水平較對(duì)照組顯著增高且AECOPD組高于SCOPD組，表明物理化學(xué)刺激、感染等引起的炎癥反應(yīng)可引起TGF-β1分泌和表達(dá)增加，且慢阻肺患者血清TGF-β1水平與肺功能(FEV1%、FEV1/FVC)呈負(fù)相關(guān)，與CAT評(píng)分呈正相關(guān)。與崔世超等[14]發(fā)現(xiàn)類似。研究發(fā)現(xiàn)[15]，TGF-β1在慢性和急性呼吸道疾病中均可導(dǎo)致氣道炎癥和氣道重塑。隨著病程的進(jìn)展，TGF-β1的合成、分泌進(jìn)一步增多，導(dǎo)致氣道纖維化加重、肺功能下降[16]。結(jié)合以上資料，提示血清TGF-β1參與慢阻肺的炎癥反應(yīng)，并且其血清水平越高、氣道阻塞程度越嚴(yán)重、生活質(zhì)量越差。

CAT問卷中總分值越高提示其生活質(zhì)量越差、病情越嚴(yán)重。本研究中發(fā)現(xiàn)AECOPD和SCOPD組CAT評(píng)分明顯高于健康對(duì)照組，可見慢阻肺患者生活質(zhì)量較正常人明顯下降。AECOPD組和SCOPD組CAT評(píng)分與肺功能FEV1%、FEV1/FVC呈負(fù)相關(guān)。說明患者肺功能越差、病情越嚴(yán)重，其CAT評(píng)分越高、生活質(zhì)量愈受到影響。Mackay等[17]通過對(duì)67例AECOPD患者CAT評(píng)分與發(fā)作次數(shù)、急性期持續(xù)時(shí)間及炎癥標(biāo)志物進(jìn)行相關(guān)性分析后指出，CAT評(píng)分可對(duì)AECOPD 病情嚴(yán)重程度做出評(píng)估。這與本研究類似。且該評(píng)分在GOLD[18]定義慢阻肺分級(jí)的各階段均證實(shí)其有效性。故CAT作為一種新型的生活質(zhì)量量表，可以反映慢阻肺 患者的肺功能及生活質(zhì)量，對(duì)不能行肺功能檢查的病人有一定的意義。

綜上所述：血清IL-10、TGF-β1參與慢阻肺全身炎癥反應(yīng)且可作為判斷患者病情活動(dòng)的參考指標(biāo)之一，通過檢測(cè)血清細(xì)胞因子的水平可以監(jiān)測(cè)患者病情及觀察治療效果等作用。血清TGF-β1水平升高可能導(dǎo)致慢阻肺患者生活質(zhì)量下降及肺功能損害，而血清IL-10水平升高可能保護(hù)慢阻肺患者的肺功能及改善其生活質(zhì)量；CAT問卷對(duì)評(píng)價(jià)慢阻肺患者FEV1%、FEV1/FVC及生活質(zhì)量是有效、可行的辦法。

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Investigation of the relationship of the serum levels of interleukin-10 and TGF-β1 with FEV1%, FEV1/FVC and CAT score in patients with chronic obstructive pulmonary disease

LIZe-lun,XUPu-sheng,CUIZhi-xin,CHENWei-jie

DepartmentofICU,PanyuHexianMemorialHospital,Guangzhou,Guangdong511400,China

Objective To explore the relationship of the serum levels of interleukin-10 and TGF-β1 with FEV1%, FEV1/FVC and CAT score in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Methods It selected 30 patients with AECOPD as the AECOPD group, 30 patients with stable COPD as the COPD group, and 30 healthy people as the control group. Their serum levels of IL-10 and TGF-β1 were measured by ELISA. All subjects completed the CAT assessment and accepted pulmonary function test. SPSS19.0 software package was used to analyze the statistics. Results The serum level of TGF-β1 was the highest in the AECOPD group, followed by the COPD group and the control group (P<0.01), and the serum level of IL-10 was the highest in the control group, followed by the COPD group and the AECOPD group (P<0.01). The score of CAT was the highest in the AECOPD group, followed by the COPD group and the control group (P<0.01). The serum level of TGF-β1 showed a negative correlation with FEV1% and FEV1/FVC (P<0.05), and the serum level of IL-10 showed a positive correlation with FEV1% and FEV1/FVC (P<0.01) in the COPD group. The serum level of TGF-β1 showed a positive correlation with the scores of CAT (P<0.05), and the serum level of IL-10 showed a negative correlation with the scores of CAT in the COPD group (P<0.01). The scores of CAT in patients with COPD were negative related to with FEV1% and FEV1/FVC (P<0.05). Conclusion IL-10 and TGF-β1 involve in the systemic inflammatory of COPD, and they can be used to assess the severity of COPD. The serum levels of IL-10 and TGF-β1 are associated with the change of FEV1%, FEV1/FVC and the quality of life in COPD patients. CAT is a feasible method to evaluate the quality of life and FEV1% and FEV1/FVC in COPD patients.

Chronic obstructive pulmonary disease; interleukin-10; transforming growth factor-β1; quality of life; FEV1%; FEV1/FVC

10.3969/j.issn.1009-6663.2017.09.007

廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目(No 00666930170696095)

1. 511400 廣東 廣州，番禺區(qū)何賢紀(jì)念醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科 2. 510260 廣東 廣州，廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院呼吸內(nèi)科

2017-01-11]