梁衛(wèi)娟等
[摘要] 目的 探討CRP和TNF-α在慢阻肺急性加重期病情嚴重程度判斷中的意義。 方法 選擇慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者46例,其中21例患者合并呼吸衰竭,為呼吸衰竭組,25例患者不合并呼吸衰竭,為無呼吸衰竭組,另選擇健康志愿者30例為對照組,檢測各組CRP、TNF-α水平。 結果 治療前AECOPD患者血清CRP水平和TNF-α水平均顯著高于治療后和對照組(P<0.01)。治療后AECOPD患者TNF-α水平仍然顯著高于對照組(P<0.01),CRP水平與對照組沒有顯著差異(P>0.05)。合并呼吸衰竭患者血清CRP水平和TNF-α水平均顯著高于未合并呼吸衰竭患者(P<0.01)。合并肺心病患者TNF-α水平顯著高于未合并肺心病患者(P<0.01)。CRP陽性率顯著高于WBC陽性率和N%(P<0.01)。 結論 CRP和TNF-α可以作為判斷AECOPD患者病情嚴重程度的指標,而CRP 對COPD 急性加重期的判斷作用優(yōu)于WBC以及N%。
[關鍵詞] C反應蛋白;腫瘤壞死因子α;慢性阻塞性肺疾病
[中圖分類號] R563 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-9701(2015)09-0012-04
Significance of CRP and TNF-α in judgment of severity of AECOPD
LIANG Weijuan1 HUA Feng2
1.Medical College of Ningbo University,Ningbo 315100,China;2.Breath Internal Medicine Department, the Central Hospital of Huzhou City in Zhejiang Province, Huzhou 313000,China
[Abstract] Objective To discuss significance of CRP and TNF-α in judgment of severity of AECOPD. Methods Selected 46 cases with AECOPD, 21 cases with respiratory failure was respiratory failure group, 25 cases without respiratory failure was non-respiratory failure group. Thirty healthy volunteers were selected as control group. Serum CRP and TNF-α were detected. Results Pretreatment serum CRP levels and TNF-α levels in patients with AECOPD were significantly higher than after treatment and the control group(P<0.01). After treatment, TNF-α level remained significantly higher than patients with AECOPD (P<0.01), but CRP level was no significant difference (P>0.05). Serum CRP and TNF-α levels in patients with respiratory failure were significantly higher than those in patients without respiratory failure(P<0.01). TNF-α level in patients with pulmonary heart disease was significantly higher than that in patients without pulmonary heart disease(P<0.01). CRP-positive rate was significantly higher than the positive rate of WBC and N%(P<0.01). Conclusion CRP and TNF-α in patient with AECOPD are index to determine the severity of illness, and the judgment on the role of CRP in AECOPD is better than WBC and N%.
[Key words] CRP; TNF-α; COPD
慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是呼吸內(nèi)科的常見疾病,COPD的病死率較高,其發(fā)病機制與氣道以及肺實質(zhì)、肺血管發(fā)生慢性炎癥有關[1]。在肺組織中有炎性細胞浸潤,而炎性細胞通過釋放多種炎性因子而加重患者的病情。TNF-α是一種細胞因子,其可能參與了慢阻肺氣道炎癥的發(fā)生[2]。CRP 是一種急性時相蛋白,在機體發(fā)生炎癥反應時會顯著升高[3]。慢阻肺急性加重多于感染有關,因此CRP可以作為COPD急性加重期(AECOPD)的診斷指標之一。本研究檢驗46例COPD急性加重期患者的CRP以及THF-α水平,并與健康對照組進行比較,從而分析CRP和TNF-α在患者病情嚴重程度判斷方面的臨床意義?,F(xiàn)報道如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料
選擇 2011年3~8 月在我院住院治療的慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者46 例為研究對象。其中男28例,女 18 例。年齡 48~76 歲,平均(59.1±7.6)歲。所有患者均符合慢性阻塞性肺疾病的診斷標準。排除入院前1個月使用激素的患者、合并有導致CRP、TNF-α升高的疾病等。另選擇30 例健康志愿者為對照組,其中男17 例,女 13 例。年齡 55~75歲,平均(58.3±8.4)歲,排除合并心、肝、腎、腦等重要臟器氣質(zhì)性病變的患者以及合并糖尿病的患者。慢性阻塞性肺疾病的患者根據(jù)是否合并呼吸衰竭分為呼吸衰竭組25例,無呼吸衰竭組21例。根據(jù)是否合并肺心病分為肺心病組18例和無肺心病組28例。所有患者入院后均接受抗感染、止咳、吸氧以及對癥支持治療。
1.2檢測項目及方法
1.2.1試劑及儀器 試劑:TNF-α ELISA試劑盒,CRP ELISA 試劑盒,均由提供康泰生物科技(北京)有限公司提供。儀器:離心機(無錫市龍?zhí)┗C械設備有限公司),水浴箱(北京百萬電子科技中心),酶標儀(北京普天),心電圖儀(上海天呈科技有限公司),血氣分析儀(西門子),血常規(guī)分析儀(西門子)。
1.2.2 檢測方法 入院后次日晨起抽取肘靜脈血5 mL,離心后置-80℃冰箱備用。治療10 d后患者一般癥狀體征明顯減輕后,抽取空腹靜脈血5 mL,離心后-80℃冰箱備用。血常規(guī):采用全自動血常規(guī)分析儀檢測治療前和治療后白細胞計數(shù)以及中性粒細胞百分比。正常白細胞范圍:(4~10)×109/L,>10×109/L為陽性,中性粒細胞百分比(N)>70%為陽性。CRP:去出試劑盒,平衡至室溫后加樣,空白孔加 100 μL樣品稀釋溶液,標準孔加標準品,待測樣品孔加待測樣品,均為100 μL。37℃下溫育 120 min。棄去液體,甩干,各孔加標準液 A工作液100 μL,37℃下溫育60 min。棄去液體,甩干,洗板,共 3 次。各孔加待測液B工作液100 μL,加上蓋,37℃下溫育 60 min。棄去液體,甩干,洗板,共 5 次,方法同步驟 4。各孔加底物液 90 μL,37℃下暗處反應15~30 min。各孔加終止液50 μL。用酶標儀在450 nm處測光密度(OD 值)。陰性:CRP(0~6)mg/L,陽性:>6 mg/L。TNF-α:取出試劑盒,平衡至室溫。配制標準品液,配制洗滌液,建立標準曲線,加樣,每孔加待測樣品 100 μL,充分混勻,37℃下反應120 min。洗板4~6次,各孔加50 μL生物素第一抗體工作液,充分混勻,37℃下反應60 min,洗板 4~6 次。各孔加100 μL酶標抗體工作液。將37℃下反應60 min,洗板。各孔加100 μL底物液,37℃下暗處反應 5~10 min。各孔加終止液50 μL。20 min內(nèi)在450 nm處測OD值。根據(jù)OD 值在曲線圖上查出對應的 TNF-α含量。
1.3統(tǒng)計學方法
采用SPSS12.0統(tǒng)計學軟件對數(shù)據(jù)進行分析,計數(shù)資料采用χ2檢驗,計量資料以均數(shù)±標準差表示,采用t檢驗或者F檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2 結果
2.1 COPD患者治療前后以及對照組血清CRP、TNF-α水平
治療前AECOPD患者血清CRP水平和TNF-α水平均顯著高于治療后和對照組(P<0.01)。治療后AECOPD患者TNF-α水平仍然顯著高于對照組(P<0.01),CRP水平與對照組沒有顯著差異(P>0.05)。見表1。
2.2 合并呼吸衰竭患者與無呼吸衰竭患者血清CRP、TNF-α水平
合并呼吸衰竭的患者血清CRP水平和TNF-α水平均顯著高于未合并呼吸衰竭患者(P<0.01)。見表2。
表2 合并呼吸衰竭患者與無呼吸衰竭患者血清CRP、TNF-α水平(x±s)
2.3合并肺心病患者與未合并肺心病患者血清CRP、TNF-α水平
合并肺心病組患者TNF-α水平顯著高于未合并肺心病組患者(P<0.01)。見表3。
表3 合并肺心病患者與未合并肺心病患者血清CRP、TNF-α水平(x±s)
2.4 AECOPD患者血清WBC陽性率與CRP陽性率比較
17例患者WBC>10×109/L,占36.96%,46例患者CRP陽性,占95.83%。兩者比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。見圖1。
圖1 AECOPD患者血清WBC陽性率與CRP陽性率
2.5 AECOPD患者血清N%陽性率與CRP陽性率比較
31例患者N%陽性,占67.39%,46例患者CRP陽性,占95.83%。兩者比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。見圖2。
圖2 AECOPD患者血清N%陽性率與CRP陽性率
3討論
慢阻肺是呼吸系統(tǒng)的常見病,目前COPD居人類死亡原因的第4位,根據(jù)WHO預測,到 2020 年,預計COPD 會居人類疾病經(jīng)濟負擔的第5位。我國超過40 歲的人群 COPD患病率達 8.2%。COPD主要累及肺臟,同時也會導致肺外全身反應,而其全身表現(xiàn)是導致大部分患者致殘致死的主要原因。目前COPD 的發(fā)病機制還不十分明確,目前認為細胞毒性 T 細胞、中性粒細胞、巨噬細胞及參與了氣道壁和肺泡隔的慢性炎癥,氣流阻塞進行性發(fā)展是 COPD 的主要特點[4-6]。細胞因子在氣道炎癥中發(fā)揮重要的作用。約 2/3的COPD急性加重與感染有關。氣道、 肺實質(zhì)以及肺血管發(fā)生慢性炎癥是COPD的主要特征,在肺臟組織出現(xiàn)肺泡巨噬細胞、T 淋巴細胞以及中性粒細胞浸潤,而激活的炎性細胞釋放多種細胞因子,其中包括TNF-α、CRP以及其他遞質(zhì),從而出現(xiàn) COPD典型的病理變化。
TNF-α主要是單核巨嗜細胞分泌的一種具有調(diào)節(jié)免疫與誘導炎癥的細胞因子,屬于多肽類家族。本身定位于人染色體 6p21.3 區(qū)域,在Ⅲ類主要組織相容性抗原復合物體內(nèi)。
TNF-α屬于一種蛋白質(zhì),由分子量為17×103亞單位構成,含 157 個氨基酸,基因約長 3.5 kb,mRNA長度 1.7 kb。人類 TNF的受體(TNFR)與不同蛋白質(zhì)作用,激活不同的特異信號傳遞途徑。TNFR 1可以誘發(fā)直接細胞毒作用和內(nèi)毒素休克作用,TNFR 2介導微生物感染的細胞免疫過程。TNF-α具有強烈的致炎作用,在機體對各種病原體感染的防御過程中發(fā)揮作用[7,8]。其調(diào)節(jié)炎癥反應的途徑主要有以下幾種:①在 TNF-α的作用下,上皮細胞表達表面黏附分子(細胞間黏附分子 1、選擇蛋白等),黏附分子導致中性粒細胞、單核細胞黏附在上皮細胞上,繼而向血管外遷移;②TNF-α通過激活上皮細胞、巨噬細胞以及間質(zhì)細胞,從而產(chǎn)生炎癥細胞化學趨化因子等;③TNF-α誘導產(chǎn)生IL-6,從而促使急性期反應蛋白的產(chǎn)生,并激活上皮細胞、巨噬細胞以及中性粒細胞,導致更多炎性細胞趨化物的產(chǎn)生。被激活的巨噬細胞釋放中性粒細胞趨化因子趨化中性粒細胞,產(chǎn)生基質(zhì)金屬蛋白酶降解肺實質(zhì)中細胞外基質(zhì),包括膠原、彈性蛋白、蛋白多糖以及纖維結合素;被直接激活的中性粒細胞釋放彈性蛋白酶,激活核轉(zhuǎn)錄因子,增加TNF-α等細胞因子的釋放,使炎癥反應擴大;上皮細胞既是靶細胞,也是參與炎癥過程的效應細胞,具有促進中性粒細胞聚集和活化的作用。
TNF-α在慢阻肺氣道炎癥的發(fā)生、發(fā)展過程中發(fā)揮重要的作用。TNF-α具有誘導炎癥反應、增強細胞外彈性蛋白溶解、促進中性粒細胞黏附等作用[9,10]。慢阻肺吸煙患者氣道IL-8水平、中性粒細胞數(shù)目高于健康吸煙者,慢阻肺吸煙患者 TNF-α濃度升高較顯著,健康吸煙者TNF-α濃度變化不明顯。COPD 急性加重期氣道腔內(nèi)IL-8 及TNF-α含量升高,而抗炎因子 IL-10 降低。TNF-α、IL-8、單核細胞趨化等參與了COPD 的發(fā)病。COPD 急性發(fā)作多由病毒或細菌感染所致,而細菌和病毒含有的某些抗原或代謝產(chǎn)物激活局部肺泡巨噬細胞,從而產(chǎn)生TNF-α等炎性因子,從而導致肺泡巨噬細胞以及支氣管上皮細胞產(chǎn)生 IL-8 等。進入血液的細胞因子和內(nèi)毒素導致單核-巨噬細胞大量激活,從而導致血液中 TNF-α水平升高。研究顯示慢阻肺急性發(fā)作時患者血中IL-6、IL-8與TNF-α水平具有正相關的關系。急性感染期巨噬細胞激活導致TNF-α產(chǎn)生增多,TNF-α促進炎癥細胞的游走、黏附以及浸潤,導致肺組織損傷。TNF-α是慢阻肺病情加重的指標之一,也是慢阻肺嚴重程度的一個重要標志。TNF-α誘導慢阻肺的炎癥反應,增加中性粒細胞的數(shù)量,其對中性粒細胞的黏附作用增加了細胞外彈性溶解作用,TNF-α還可導致蛋白溶解活性增加。在本次研究中,AECOPD在治療前TNF-α水平顯著高于對照組,在經(jīng)過治療病情穩(wěn)定后TNF-α顯著下降,但仍然高于健康對照組,這提示慢阻肺屬于慢性炎癥反應,急性加重期經(jīng)過治療后病情穩(wěn)定,但是氣道及肺組織的慢性炎癥仍然存在,因此TNF-α水平并不能降到正常水平。在治療前合并呼吸衰竭的患者TNF-α水平顯著高于未合并呼吸衰竭的患者,合并肺心病的患者TNF-α水平顯著高于未合并肺心病的患者,這提示隨著病情的加重,患者TNF-α水平也顯著升高,因此AECOPD患者血清TNF-α水平對評估患者的病情嚴重程度具有一定的臨床意義。
CRP屬于急性時相蛋白,主要由肝臟產(chǎn)生,在炎癥、組織壞死疾病急性期升高,是細菌性感染指標之一。慢阻肺急性加重是由感染引起的,因此其應該可以作為慢阻肺急性加重期的診斷標志之一。經(jīng)過治療后,隨著病情的好轉(zhuǎn),CRP 值隨之下降。1930 年Tillet和Francis首次在急性肺炎患者血液中發(fā)現(xiàn)CRP,屬于血清蛋白家族。血清CRP水平升高提示炎癥反應的存在。當機體發(fā)生炎癥反應或者組織損傷時,CRP水平升高幅度較大,它是感染的急性期反應物,具有機體非特異性免疫功能的作用。組織炎癥反應導致白介素增加,而白介素可刺激肝細胞合成 CRP,CRP 參與感染時的免疫應答,是一種抗炎介質(zhì)。CRP 在判斷感染與否方面敏感性優(yōu)于血沉、體溫、白細胞計數(shù)、中性粒細胞百分數(shù)等指標。在本次研究中,也顯示AECOPD患者白細胞>10×109/L的比例以及N%陽性率均低于CRP陽性率。氣道發(fā)生慢性炎癥,CRP結合、黏附在病原體的表面,啟動機體的免疫吞噬作用,誘導機體產(chǎn)生補體,參與機體的免疫反應,發(fā)揮對病原體的殺傷作用,血液內(nèi) CRP 水平升高,參與了機體的應激反應,隨著炎癥的消退,CRP水平也隨之降低。有研究顯示,血漿CRP水平是呼吸衰竭獨立的預測因子。血清CRP水平下降可作為抗生素停藥的指標。慢阻肺急性加重期患者炎癥反應程度越嚴重,CRP水平越高,其與肺感染的嚴重程度具有正相關的關系。慢阻肺急性加重期患者血清CRP 水平程度與 FEV1%、FEV1/FVC 具有負相關的關系。這說明在慢阻肺慢性炎癥反應情況下,CRP有升高趨勢。CRP作為慢阻肺全身炎癥反應程度的指標,與肺功能損害具有相關性。CRP影響氣道上皮細胞的功能,從而損傷肺功能。在本次研究中,AECOPD患者在治療前CRP顯著升高,而治療后顯著下降,與對照組比較沒有顯著差異,這也反映了其急性時相蛋白的特點。在本次研究中,合并肺心病的患者與未合并肺心病的患者CRP水平并沒有顯著差異,但是合并呼吸衰竭的患者CRP水平顯著高于未合并呼吸衰竭的患者。
綜上所述,CRP和TNF-α可以作為判斷AECOPD患者病情嚴重程度的指標,而CRP對COPD急性加重期的判斷作用優(yōu)于血常規(guī)中WBC以及N%。
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(收稿日期:2014-11-14)