伍慧妍 賀端明 江雁瓊
廣州醫(yī)科大學附屬第五醫(yī)院(廣州510000)
慢性阻塞性肺疾?。╟hronic obstructive pulmonary disease,COPD)是一種以持續(xù)性不可逆氣流受限為主要特征的慢性呼吸系統(tǒng)疾?。?],其發(fā)生發(fā)展與氣道及肺臟內有毒氣體或顆粒引起的慢性炎癥反應持續(xù)加重有關,目前疾病發(fā)病機制尚未闡明。COPD 作為一種慢性炎癥疾病,炎癥反應在其發(fā)生發(fā)展的過程中起到決定性作用,如研究發(fā)現(xiàn)血清白細胞介素-6(interleukin-6,IL-6)過表達轉基因小鼠出現(xiàn)肺泡擴張、支氣管周圍結節(jié)、氣道重塑、氣道上皮下纖維化等現(xiàn)象[2]。除炎癥因子影響外,藥物對患者病情進展也有一定影響,COPD 患者需長時間服用糖皮質激素,部分急性期患者還需聯(lián)合抗生素,糖皮質激素與抗生素長時間應用可能會誘發(fā)菌群失調,菌群失調又將反向推動患者病情發(fā)展,甚至增加其他并發(fā)癥發(fā)生風險,加重病情,增加治療難度[3]。目前國內更多研究的是炎癥因子與COPD 病情相關性,而隨著患者病情的變化是否會對其菌群產生影響未見較多報道。本研究回顧分析了我院近幾年收治的COPD 穩(wěn)定期患者112 例臨床資料,旨在分析炎癥因子、菌群失調與患者病情的相關性,為未來COPD 的評估與治療提供合理參考?,F(xiàn)報告如下。
1.1 一般資料 采用回顧分析的方法,抽取我院2015年10月 至2018年4月 診 治 的112 例COPD 穩(wěn)定期患者為研究組。研究組男68 例,女44 例;年齡44~80歲,平均(58.17±5.69)歲;病程1~15年,平均(8.01 ± 1.10)年。根據(jù)患者肺功能檢查后第1秒用力呼氣容積占預計值百分比(forced expiratory volume in one second to forced vital capacity ratio,F(xiàn)EV1%),將其分為輕度組(23 例)、中度組(30 例)、重度組(29例)、極重度組(30例)。輕度組男14例,女9 例;年齡45~79 歲,平均(59.02±6.12)歲。中度組男18 例,女12 例;年齡47~80 歲,平均(61.02± 6.47)歲。重度組男18 例,女11 例;年齡50~80 歲,平均(61.47±7.01)歲。極重度組男18 例,女12 例;年齡47~80 歲,平均(61.14±6.54)歲。抽取同期于我院接受常規(guī)全身體檢的健康人群50 例作為對照組,其中男30例,女20例;年齡40~80歲,平均(60.12±7.54)歲。
1.2 入選標準
1.2.1 研究組入組標準 (1)COPD 穩(wěn)定期均符合《慢性阻塞性肺疾病診治指南(2013年修訂版)》中相關診斷與分級標準[4];(2)穩(wěn)定期COPD 患者均為入院治療7~10 d 后咳痰、咳嗽、呼吸困難等癥狀緩解,且體征穩(wěn)定者,患者在吸入支氣管擴張劑后其第1 秒用力呼氣容積/用力肺活量比值<70%;(3)各病情分組患者均符合氣流受限程度肺功能分級標準:輕度:FEV1%≥80%;中度:50%≤FEV1%<80%;重度:30%≤FEV1%<50%;極重度:FEV1%<30%。(4)患者臨床資料完整。
1.2.2 對照組入組標準 (1)12 周內未檢出呼吸系統(tǒng)疾?。唬?)4 周內未使用任何藥物治療;(3)未合并過敏性疾病、風濕免疫系統(tǒng)疾病、變態(tài)反應疾??;(4)經體格檢查、詢問病史、輔助檢查等,排除合并心、腦、腎、肺等重要臟器功能衰竭者;(5)排除合并基礎疾病者;(6)排除近4 周內檢出感染病者。
1.3 方法
1.3.1 肺功能檢測 全部入組者均接受肺功能檢測,檢測前24 h 叮囑患者禁用長效支氣管舒張劑,檢測前12 h 叮囑患者禁用短小支氣管擴張劑,每位受檢者測量最少不低于3 次,并選擇檢測差異不大的3 次結果計算其平均值作為最終結果,主要檢測指標為患者用力肺活量(forced vital capacity,F(xiàn)VC)、第1 秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in one second,F(xiàn)EV1)、FEV1%。
1.3.2 炎癥因子檢測 全部受檢者均在檢查當天清晨早餐前空腹抽取外周靜脈血4 mL,3 000 r/min離心15 min 后,將其置入-80 ℃環(huán)境中保存待檢,使用羅氏cobas e601 電化學發(fā)光免疫分析儀,運用電化學發(fā)光技術檢測患者血清IL-6 和降鈣素原(procalcitonin,PCT)水平。使用羅氏cobas c501 生化分析儀檢測血清淀粉樣蛋白A(serum amyloid A,SAA)水平。使用艾瑞德干式免疫分析儀檢測其C 反應蛋白(C-reactive protein,CRP)水平。
1.3.3 菌群檢測 (1)儀器試劑:梅里埃全自動微生物鑒定及藥敏分析系統(tǒng)VITEK?2 COMPACT、血瓊脂、巧克力平板、藥敏試片等。(2)方法:叮囑受檢者使用無菌生理鹽水漱口,醫(yī)生使用無菌生理鹽水棉拭子擦拭受檢者口咽部采集標本并送檢,觀察3 d,找出優(yōu)勢生長菌落進行染色、分離、鑒定,并對致病菌進行藥敏試驗。(3)細菌鑒定:嚴格根據(jù)《全國臨床檢驗操作規(guī)程》鑒定。
1.4 統(tǒng)計學方法 應用SPSS 20.0 統(tǒng)計學軟件處理數(shù)據(jù),以表示計量資料,多組間采用一般線性模型單變量方差分析檢驗,組間兩兩組間采用LSD 檢驗,以百分比表示計數(shù)資料,用χ2檢驗,相關性采用雙變量Pearson 相關性檢驗,P<0.05 表示差異具有統(tǒng)計學意義。
2.1 肺功能 隨著COPD 患者病情加重,其FVC、FEV1、FEV1%水平呈下降趨勢,且均低于對照組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表1。
2.2 炎癥因子
2.2.1 檢測結果 隨著COPD 患者病情程度加重,其血清IL-6、PCT、CRP、SAA 水平均呈上升趨勢,且均顯著高于對照組,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表2。
表1 不同程度穩(wěn)定期COPD 患者與對照組肺功能比較Tab.1 Comparison on pulmonary function between different degrees of stable COPD patients and control group x±s
表2 不同程度COPD 穩(wěn)定期患者與對照組炎癥因子水平比較Tab.2 Comparison on inflammatory factors levels between different degrees of stable COPD patients and control group ±s
表2 不同程度COPD 穩(wěn)定期患者與對照組炎癥因子水平比較Tab.2 Comparison on inflammatory factors levels between different degrees of stable COPD patients and control group ±s
組別對照組輕度組中度組重度組極重度組F 值P 值例數(shù)50 23 30 29 30 IL-6(pg/mL)5.11±1.25 18.17±4.51 25.69±5.02 30.74±6.04 39.11±7.41 253.921<0.001 PCT(pg/mL)51.02±5.84 189.49±16.14 245.17±15.69 312.59±18.79 364.12±18.81 2 573.713<0.001 CRP(mg/L)5.41±3.24 24.25±10.26 41.17±13.64 50.21±14.17a 60.29±21.44 102.120<0.001 SAA(mg/L)17.02±4.69 101.24±20.17 141.56±24.69 207.78±31.21 241.02±40.56 469.288<0.001
2.2.2 相關性分析 穩(wěn)定期COPD 患者FEV1%值與IL-6、PCT、CRP、SAA呈負相關(P<0.05)。見表3及圖1。
表3 穩(wěn)定期COPD 患者炎癥因子水平與FEV1%值的相關性分析Tab.3 Analysis of correlation between inflammatory factors levels and FEV1%value in stable COPD patients
2.3 口咽部菌群
2.3.1 菌群檢出情況 穩(wěn)定期COPD 患者口咽部主要致病菌和(或)條件致病菌檢出菌株率總分布情況高于對照組,隨病情加重,菌株檢出率隨之增加,組間比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表4。
2.3.2 相關性分析 經相關性分析發(fā)現(xiàn),穩(wěn)定期慢阻肺患者口咽部菌株檢出數(shù)與其FEV1%值呈負相關(r=-0.920,P<0.001)。見圖2。
COPD 是常見呼吸道疾病,可因環(huán)境因素、細菌感染、呼吸道病毒感染等因素導致發(fā)病,疾病與血漿內炎性因子的增加、循環(huán)內炎性細胞的激活及系統(tǒng)氧化應激相關[5]。有研究證實,隨著COPD患者病情的加重,其炎性標志物將顯著增加,包括IL-6、CRP、SAA、腫瘤壞死細胞因子等[6]。肺部慢性炎癥是COPD 的主要特點之一,炎癥反應的加重,不僅導致疾病發(fā)展,同時還將加重患者不可逆氣流受限,增加急性加重風險[7]。
圖1 相關性散點圖Fig.1 The scatter diagram of correlation
表4 穩(wěn)定期COPD 不同病情程度患者與對照組口咽部菌群檢出率比較Tab.4 Comparison on detection rate of oropharyngeal flora between different degrees of stable COPD patients and control group例(%)
IL-6 是一種在免疫反應、炎癥反應、血液系統(tǒng)中均有著多效性的可溶性介質,其作為多種功能炎癥細胞因子,參與了COPD 發(fā)生與發(fā)展[8]。國外一項研究在轉基因小鼠IL-6 過度表達模型中發(fā)現(xiàn)支氣管周圍結節(jié),出現(xiàn)肺泡擴張、氣道重塑、氣道上皮纖維化、氣道直徑增加等情況,可見其與COPD 密切相關[2]。CRP 是急性時相蛋白,當機體感染后,肝臟將大量合成并分泌CRP 進入到血液循環(huán),其不僅能黏附于病原體表面,同時還將啟動機體免疫反應,將病原體殺傷,故該指標多作為急性感染診斷標志物之一[9]。但因受多種因素影響,IL-6 與CRP 在創(chuàng)傷、病毒感染、非細菌感染性疾病中的水平表達也較正常范圍升高,故二者在COPD 中僅作為非特異性炎癥標志物。PCT 是降鈣素的前體,由細菌內毒素與腫瘤壞死因子所誘導分泌,與CRP 表達有相關性,是早期診斷細菌性感染疾病及評估患者病情嚴重程度的敏感指標,其血漿濃度可作為抗生素使用指導標準[10]。但值得注意的是,PCT 在非活動性細菌感染中并不會有較大幅度升高,故將其用于感染的早期評估有一定局限性。血清SAA 與CRP 類似,在各種炎性因素的刺激下,其血清濃度也將快速升高并超過正常值的1 000~2 000倍,該指標在2008年被提出可作為急性加重期COPD 的血清標志物[11]。本研究中血清IL-6、PCT、CRP、SAA表達均與患者FEV1%呈負相關,表明緩解期COPD 患者系統(tǒng)炎癥反應依然存在,且隨著患者病情程度加重而加重。
圖2 穩(wěn)定期COPD 患者口咽部菌群檢出數(shù)量與FEV1%值相關性分析Fig.2 The correlation analysis between detection number of oropharyngeal flora and FEV1%value in stable COPD patients
因COPD 多由感染導致急性發(fā)作,且感染多源自支氣管肺內定植細菌,一種或多種定植菌優(yōu)勢生長后將破壞宿主原有的菌群平衡狀態(tài),從而導致菌群失調[12]。因肺部菌群豐富度較口咽部與鼻咽部低,加之肺部細菌可能多來自于上呼吸道,故主要研究患者口咽部菌群。本研究結果顯示,輕中度穩(wěn)定期COPD 患者口咽部菌群雖較健康人群增加,但與之比較差異無統(tǒng)計學意義,而發(fā)展至重度與極重度后,其口咽部檢出菌株數(shù)明顯升高,且顯著高于其他3組受檢者,這可能與疾病嚴重程度、激素類藥物及其他侵入類操作有關[13]。本研究中穩(wěn)定期COPD 患者口咽部菌群分布紊亂,金黃色葡萄球菌、肺炎鏈球菌、肺炎克雷伯菌等銅綠假單胞菌等致病菌株數(shù)隨著患者病情加重不斷增多,且細菌種類與數(shù)量也較復雜,表明穩(wěn)定期COPD 患者存在菌群紊亂,隨著病情進展而加重。究其原因,COPD多為中老年人,常合并其他系統(tǒng)疾病,機體免疫功能與防御能力較正常人低下,加之部分患者因環(huán)境因素及個人因素,常無法保持良好的生活習慣,自身免疫功能紊亂加重后,菌群失調情況嚴重;此外,治療期間抗菌藥物不合理應用也可能是菌群失調主要原因;其次,COPD 起病緩慢,以夜間間斷性咳痰、咳嗽等為主要癥狀,對此多數(shù)患者選擇忍耐并不重視,疾病在進展后其免疫功能降低,此時正常菌群經誘導激活宿主固有免疫應答反應,使其抑制其他有害菌群生長的功效減弱甚至消失,故發(fā)生菌群失調[14-15]。穩(wěn)定期COPD 患者治療期間應養(yǎng)成良好的生活習慣,關注疾病的發(fā)展,在接受抗菌藥物治療期間應盡可能根據(jù)藥敏試驗選擇合理用藥,以降低菌群失調率。
綜上所述,COPD 穩(wěn)定期患者炎癥反應依然存在,且伴不同程度的菌群失調情況,隨著患者病情的加重而加重,可見為患者檢測炎癥因子表達及菌群失調情況,不僅利于病情綜合評估,還可為臨床合理治療提供依據(jù)。