支气管扩张症合并感染患者血清人分泌型磷脂酶A2-X表达情况及其与炎性指标的相关性研究

徐琳，路苹，姚红梅，张翊玲

本研究价值：

目前支气管扩张合并感染的相关研究相对其他呼吸道疾病研究较少。近年研究发现人分泌型磷脂酶A2-X（sPLA2-X）在促进炎性反应中发挥重要作用，但目前sPLA2-X与重要炎性指标——降钙素原（PCT）、C反应蛋白（CRP）、诱生型一氧化氮合酶（iNOS）、白介素（IL）-6、IL-17、IL-33相关性的研究较少。本研究结果显示，支气管扩张合并感染患者血清sPLA2-X明显升高，且与重要炎性指标如PCT、CRP、iNOS、IL-6、IL-17、IL-33呈正相关，这为支气管扩张发病机制的深入研究提供了依据。

人分泌型磷脂酶A2-X（sPLA2-X）是哺乳动物细胞中调节类花生酸最为关键的因素，其能够促进致病性炎性反应的发生。相关研究表明：在急、慢性炎性反应中，sPLA2-X缺陷可明显减少炎性细胞浸润及平滑肌细胞层增厚、上皮细胞纤维化，最为关键的是其具有独立的促炎催化功能、介导类花生酸的非酶机制，同时又具有强有力的水解活性［1-3］。此外，sPLA2-X还能够水解富含磷脂酰胆碱（PC）的囊泡，尤其能高效地激活效应细胞释放半胱氨酰白三烯（CysLTs）等炎性递质。sPLA2-X主要作用于中性粒细胞、嗜酸粒细胞、淋巴细胞、气道上皮细胞等，使其释放重要的炎性递质如CysLTs、花生四烯酸（AA）等以促进炎性反应的发生、发展［4-5］。支气管扩张症是呼吸系统常见病、多发病，其是由于支气管及其周围肺组织发生慢性化脓性炎性反应和纤维化造成支气管壁的肌肉和弹性组织被破坏而导致的支气管变形及持久扩张；典型的症状有慢性咳嗽、咳大量脓痰和反复咯血［6-8］。感染是引起支气管扩张症的最常见原因，而支气管扩张症合并感染患者血清sPLA2-X表达情况及其与重要炎性指标——降钙素原（PCT）、C反应蛋白（CRP）、诱导型一氧化氮合酶（iNOS）、白介素（IL）-6、IL-17、IL-33是否存在相关性尚未见报道。为此，本研究旨在研究支气管扩张症合并感染患者血清sPLA2-X表达情况及其与PCT、CRP、iNOS、IL-6、IL-17、IL-33的相关性，评估血清sPLA2-X对支气管扩张症合并感染的影响，以期为支气管扩张症合并感染发病机制的深入研究提供一定的临床依据。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选取2017年2月—2019年1月在贵州省人民医院呼吸与危重症医学科住院治疗的支气管扩张症合并感染患者47例为病例组。纳入标准：符合支气管扩张症合并感染的诊断标准，（1）病史方面：反复咳嗽、咳脓痰或间断咯血，既往有诱发支气管扩张症的呼吸道感染病史。（2）肺部高分辨CT显示支气管扩张症的异常影像学改变如柱状扩张、囊性扩张、串珠样扩张，影像学表现出双轨征、环形阴影等。（3）胸部高分辨CT显示支气管扩张、炎性渗出改变。（4）痰培养提示：上皮细胞计数＜10个、白细胞计数＞25个，定量培养≥107cfu/ml致病菌（如铜绿假单胞菌、流感嗜血杆菌、肺炎克雷伯菌等），根据痰培养结果指导抗生素的使用。（5）感染指标：如血常规中性粒细胞百分比、白细胞计数、PCT、CRP、IL-6等明显升高。排除标准：患有对研究结果有明显影响的疾病如慢性阻塞性肺疾病、睡眠呼吸暂停低通气综合征、肺脓肿、液气胸、肺癌、肺炎等；患有结核病、系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎等；合并心脑血管系统、消化系统、泌尿系统、内分泌系统等疾病。

选取同期在贵州省人民医院健康体检中心体检的健康志愿者21例为健康对照组。纳入标准：既往体健，无支气管扩张症、慢性阻塞性肺疾病、过敏性疾病及其他慢性疾病；近1个月无呼吸系统感染疾病；体格检查均正常；血常规、尿常规、腹部超声、胸部X线检查均正常。排除标准：有基础肺部疾病或其他慢性疾病史；胸部X线检查异常；血常规白细胞计数升高或中性粒细胞百分比升高；查体肺部有啰音或其他异常情况。

所有研究对象知情同意，并签署知情同意书，本研究经贵州省人民医院伦理委员会审批通过。

1.2 研究方法 收集研究对象一般资料，包括性别、年龄、吸烟（每天吸卷烟1支以上，连续或累计6个月以上定义为吸烟）情况、身高、体质指数（BMI）。所有患者经积极抗感染治疗后感染指标如白细胞计数、PCT、CRP、IL-6等明显降低，且复查胸部高分辨CT显示支气管扩张、炎性渗出明显吸收，痰液量明显减少，痰液变清，达到出院标准［9］。分别抽取健康对照组体检当天、观察组治疗前（入院当天）与治疗后（出院前1天）静脉血10 ml，室温下静置1 h，3 000 r/min离心10 min（离心半径13.5 cm），取上清液，于2～8 ℃保存。采用双抗体夹心ELISA试剂盒（R&D Systems公司、美国BD公司、eBioscience公司）及ELISA法检测血清sPLA2-X、白细胞计数、PCT、CRP、iNOS、IL-6、IL-17、IL-33，严格按照双抗体夹心ELISA试剂盒说明书进行操作。于450 nm酶标处读取吸光度（A）值，制作相应的标准曲线，根据标准曲线，定量分析各指标水平［9-10］。

1.3 统计学方法 采用SPSS 18.0软件处理数据。正态分布的计量资料以（±s）治疗前后表示，两组间比较采用两独立样本t检验，组内治疗前后比较采用配对t检验；计数资料组间比较采用χ2检验；采用GraphPad Prism 6绘制两变量间关系的散点图，相关性分析采用Pearson相关分析。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组一般资料比较 两组性别、年龄、吸烟情况、身高、BMI比较，差异无统计学意义（P＞0.05，见表1）。

2.2 两组治疗前后观察指标比较 病例组治疗前血清sPLA2-X、白细胞计数、PCT、CRP、iNOS、IL-6、IL-17、IL-33均高于健康对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）；病例组治疗后血清sPLA2-X、PCT、CRP、iNOS、IL-17均高于健康对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）；两组治疗后白细胞计数、IL-6、IL-33比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。病例组治疗后血清sPLA2-X、白细胞计数、PCT、CRP、iNOS、IL-6、IL-17、IL-33均低于本组治疗前，差异有统计学意义（P＜0.05，见表2）。

表1 两组一般资料比较Table 1 Comparison of demographic information between the two groups

2.3 病例组治疗前血清sPLA2-X与PCT、CRP、iNOS、IL-6、IL-17、IL-33的相关性 病例组治疗前血清 sPLA2-X与 PCT、CRP、iNOS、IL-6、IL-17、IL-33均呈正相关（r=0.526 2、0.640 1、0.550 7、0.516 8、0.609 9、0.357 4，P 值均 ＜0.01，见图 1～6）。

3 讨论

sPLA2-X能够促进炎性反应的发生，具有独立的促炎催化功能，主要作用于中性粒细胞、嗜酸粒细胞、淋巴细胞、气道上皮细胞等并使其释放重要的炎性递质如CysLTs、AA以促进炎性反应发生、发展［1-3］。本研究首次研究支气管扩张症合并感染患者血清sPLA2-X表达情况及其与炎性指标PCT、CRP、iNOS、IL-6、IL-17、IL-33的相关性，综合评估血清sPLA2-X对支气管扩张症合并感染患者的影响，以期为支气管扩张症合并感染发病机制的深入研究提供一定的临床依据。

本研究结果显示，病例组治疗前血清sPLA2-X、白细胞计数、PCT、CRP、iNOS、IL-6、IL-17、IL-33均高于健康对照组，病例组治疗后血清sPLA2-X、PCT、CRP、iNOS、IL-17均高于健康对照组；病例组治疗后血清sPLA2-X、白细胞计数、PCT、CRP、iNOS、IL-6、IL-17、IL-33均低于本组治疗前，表明血清sPLA2-X、PCT、CRP、iNOS、IL-6、IL-17、IL-33 与支气管扩张症合并感染有关。血清sPLA2-X、PCT、CRP、iNOS、IL-6、IL-17、IL-33均是细胞炎性因子，病例组治疗后血清sPLA2-X、PCT、CRP、iNOS、IL-17仍高于健康对照组的原因及机制可能是：支气管扩张症本身是常见的慢性气道疾病之一，其大多继发于急、慢性呼吸道感染和支气管阻塞后，反复发生的支气管炎症致使支气管壁结构被破坏，引起支气管异常和持久性扩张；体检肺部听诊有固定性、持久不变的湿啰音，胸部X线检查示肺纹理增多、增粗，排列紊乱，其中可见到卷发状阴影，胸部高分辨CT显示柱状扩张、囊性扩张、不规则扩张等异常影像学改变［6-8］，以上均说明支气管扩张症患者存在支气管结构性破坏，且是不可逆转的。

图1 病例组治疗前血清sPLA2-X与PCT的相关性Figure 1 The correlation between serum sPLA2-X and PCT in patients with bronchiectasis and infection（before treatment）

图2 病例组治疗前血清sPLA2-X与CRP的相关性Figure 2 The correlation between serum sPLA2-X and CRP in patients with bronchiectasis and infection（before treatment）

图3 病例组治疗前血清sPLA2-X与iNOS的相关性Figure 3 The correlation between serum sPLA2-X and iNOS in patients with bronchiectasis and infection（before treatment）

图4 病例组治疗前血清sPLA2-X与IL-6的相关性Figure 4 The correlation between serum sPLA2-X and IL-6 in patients with bronchiectasis and infection（before treatment）

图5 病例组治疗前血清sPLA2-X与IL-17的相关性Figure 5 The correlation between serum sPLA2-X and IL-17 in patients with bronchiectasis and infection（before treatment）

图6 病例组治疗前血清sPLA2-X与IL-33的相关性Figure 6 The correlation between serum sPLA2-X and IL-33 in patients with bronchiectasis and infection（before treatment）

表2 两组治疗前后观察指标比较（±s）Table 2 Comparison of inflammation indexes between two groups before and after treatment

表2 两组治疗前后观察指标比较（±s）Table 2 Comparison of inflammation indexes between two groups before and after treatment

注：由于健康对照组并未接受治疗，所以其治疗前后指标相同；sPLA2-X=人分泌型磷脂酶A2-X，PCT=降钙素原，CRP=C反应蛋白，iNOS=诱导型一氧化氮合酶，IL=白介素；与本组治疗前比较，aP＜0.05

9组别 例数 sPLA2-X（ng/L） 白细胞计数（×10/L） PCT（μg/L） CRP（mg/L）治疗前 治疗后 治疗前 治疗后 治疗前 治疗后 治疗前 治疗后健康对照组 21 93.3±7.1 93.3±7.1 7.21±0.36 7.21±0.36 0.05±0.01 0.05±0.01 8.38±1.19 8.38±1.19病例组 47 400.9±8.3 209.3±6.6a 14.31±0.43 7.22±0.29a 0.75±0.05 0.24±0.02a 69.66±3.01 19.87±5.44a t值 22.950 10.460 13.640 0.014 9.043 3.435 14.650 2.739 P 值 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 0.989 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001组别 iNOS（ng/L） IL-6（ng/L） IL-17（ng/L） IL-33（ng/L）治疗前 治疗后 治疗前 治疗后 治疗前 治疗后 治疗前 治疗后健康对照组 19.6±1.6 19.6±1.6 8.1±1.1 8.1±1.1 21.0±1.5 21.0±1.5 15.1±1.4 15.1±1.4病例组 179.3±10.0 58.2±3.4a 101.0±9.9 12.5±1.8a 112.6±5.3 42.6±2.3a 63.8±2.5 20.1±1.0a t值 11.461 7.433 12.112 1.923 12.180 3.532 16.252 1.853 P 值 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 0.058 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 0.067

PCT反映了全身炎性反应严重程度，是严重细菌性感染和真菌感染的特异性指标，不仅是用于诊断严重细菌性感染和真菌感染的急性指标，而且是监控炎性反应的标志物。在不明原因的炎性疾病中，PCT可表明由细菌引起的可能［11-13］。本研究结果显示，病例组治疗前血清sPLA2-X与PCT呈正相关。CRP是一种非特异性炎性反应标志物，其升高幅度与感染的程度呈正相关［14-15］。本研究结果显示，病例组治疗前血清sPLA2-X与CRP呈正相关。iNOS的激活与感染、缺氧等刺激因素密切相关，iNOS过度激活进而引起大量的NO产生是促进炎性反应发生、发展的重要因素之一［16-19］。本研究结果显示，病例组治疗前血清sPLA2-X与iNOS呈正相关。IL-17是T细胞来源细胞因子，其是一种主要由活化的T细胞产生的致炎细胞因子，可以促进T细胞的激活和刺激上皮细胞、内皮细胞、成纤维细胞产生多种细胞因子并导致炎性反应的发生。IL-17可以通过促进释放前炎性细胞因子来加重炎性反应。IL-17能有效介导中性粒细胞动员的兴奋过程，从而有效地介导组织的炎性反应［20-22］。本研究结果显示，病例组治疗前血清sPLA2-X与IL-17呈正相关。

IL-6是一种细胞因子，参与炎性反应与发热反应，是反映全身炎性反应的非特异性指标，其作用靶细胞很多，包括巨噬细胞、肝细胞、静止的T细胞、活化的B细胞和浆细胞等；其生物效应也十分复杂，在感染或创伤引起的急性反应中可促进及诱导急性期反应蛋白的合成。IL-6可由多种细胞合成，包括活化的T细胞和B细胞、单核-巨噬细胞、内皮细胞、上皮细胞以及成纤维细胞等，其主要功能为刺激肝细胞合成急性期蛋白，参与炎性反应［23-24］。本研究结果显示，两组治疗后IL-6无统计学差异，本研究组推测其原因可能与IL-6主要参与的是急性期炎性反应有关。IL-33主要作用于Th2细胞、肥大细胞、嗜碱粒细胞、嗜酸粒细胞、气道上皮细胞及平滑肌细胞等多种靶细胞，主要发挥维持或调节炎性反应的作用。IL-33通过炎性反应参与哮喘、自身免疫性疾病、特发性肺纤维化、心肌梗死及心力衰竭等疾病的发生、发展，其介导的IL-33/ST2通路可以与多种炎性细胞相互作用［25-27］。本研究结果显示，两组治疗后IL-33无统计学差异，本研究组推测其原因可能与IL-33参与急性期炎性反应的调节与维持有关。

综上所述，支气管扩张症合并感染患者血清sPLA2-X、白细胞计数及重要的炎性指标——PCT、CRP、iNOS、IL-6、IL-17、IL-33明显升高，且血清sPLA2-X与炎性指标呈正相关，表明血清sPLA2-X与支气管扩张症合并感染有重要的关联，血清sPLA2-X可作为评估支气管扩张症合并感染的参考指标，这为支气管扩张症合并感染的发病机制研究及治疗提供了新的思路及策略，同时为支气管扩张症合并感染相关研究提供了一定的临床依据。

本研究样本例数偏少，仅将研究对象的血清作为检测标本，其临床指导意义有限，有待增大样本量，检测标本增加痰标本或肺泡灌洗液等进一步研究。此外，本研究为一种现象发现，血清sPLA2-X与炎性指标如白细胞计数、PCT、CRP、iNOS、IL-6、IL-17、IL-33有何内在关联、通过何种机制发挥作用，尚需进一步深入研究，也希望本研究能为该类研究提供新的思路与依据。

作者贡献:徐琳负责研究的构思与设计、研究的可行性分析，撰写论文，进行中、英文的修订；路苹负责临床资料、标本的收集；徐琳、姚红梅负责临床资料收集及标本的检测；张翊玲负责文章的质量控制及审校，对文章整体负责、监督管理。

本文无利益冲突。