IL-8、IL-10、FSTL-1与COPD的相关性研究

IL-8、IL-10、FSTL-1与COPD的相关性研究

潘宏达 刘颖 黄倩 张亚娟 冯丽琴 石馨日

内蒙古科技大学包头医学院第三临床医学院 呼吸与危重症医学科，内蒙古 包头 014030

【摘要】：

目的：通过比较血清IL-8（白细胞介素-8）、IL-10（白细胞介素-10）、FSTL1（卵泡抑素样蛋白1）在慢性阻塞性肺疾病（COPD）患者不同病程中浓度水平，以及与患者FEV1%pred（第1秒钟用力呼气容积占预计正常值的百分比）的相关性研究，进一步探讨IL-8、IL-10、FSTL1与COPD的相关性，为COPD的个体化治疗提供参考。方法：收集2023年2月至2023年7月于包头医学院第三临床医学院的COPD住院及门诊患者30例为实验组，以及在该医院健康体检中心的健康体检人群30例设为对照组。分别进行病史采集、肺功能测定、外周血IL-8、IL-10、FSTL1浓度测定，以COPD患者为研究对象，根据病程时相分为急性加重期组、稳定期组，根据2023GOLD（慢性阻塞性肺疾病全球倡议指南）进行病情评估分组，将稳定期组分为A、B、E三个亚组。对IL-8、IL-10、FSTL1在病程时期(急性加重期、稳定期)、临床分组(A、B、E组)的浓度水平进行分析，并对IL-8、IL-10、FSTL1与第一秒用力呼出量占预计值百分比 （FEV1%pred）的相关性进行研究。结果：对 COPD不同时期（急性加重期、稳定期）的患者IL-8、IL-10、FSTL1表达水平的检测，发现IL-8、FSTL1在急性加重期组较稳定期组、健康对照组升高，且稳定期组高于健康对照组；IL-10在急性加重期组较稳定期组、健康对照组降低，在健康对照组中水平最高。稳定期血清IL-8、FSTL1浓度水平与FEV1%预计值呈负相关，IL-10浓度水平与FEV1%预计值呈正相关，见表4、表5，提示它们共同参与了COPD 的病理生理过程。并与疾病严重程度密切相关，对检测患者病情、观察治疗效果及评估预后恢复有重要的价值。

【关键词】： 慢性阻塞性肺疾病 卵泡抑素样蛋白-1 白介素-8 白介素-10 相关性

慢性阻塞性肺疾病（COPD）指气流持续不畅，且伴随着有害气体或颗粒物对呼吸道的长期刺激，从而导致炎症反应和其它并发症的呼吸道疾病[1]。据WHO报道，COPD是继缺血性心脏病、中风后全球的第三大死因[2]。根据患者临床症状急缓程度，通常将COPD病程分为稳定期和急性加重期[3]。COPD 的发病与气道慢性炎症反应增强有关，学术界普遍认为炎症反应是致病的主要机制[4]。细胞因子作为慢性炎症反应的最主要介质，目前已有多种细胞因子被证实参与COPD的形成及发展[5]。细胞因子及炎症介质的相互作用可以导致气道结构受损及气流阻塞，亦可以避免炎症反应加剧，从而保护气道损伤[6]，致使在COPD患者血液循环中促炎和抗炎细胞因子可升高 2 到 4 倍[7]，临床上常使用肺功能检查对 COPD 患者进行诊断以及预后判断[8]。白细胞介素-8( interleukin-8，IL-8) 是常见的致炎症细胞因子[8]，白介素-10( interleukin-8，IL-10)主要是由单核和T淋巴细胞产生的一种抗炎细胞因子，其具有非特异性抗炎作用[10]，卵泡抑素样蛋白1（follistatin-like protein 1，FSTL1）则是一种新型炎症介质。本研究通过比较血清IL-8、IL-10、Fstl1在慢性阻塞性肺疾病（COPD）患者不同病程中的浓度水平，以及与患者FEV1%pred的相关性研究，进一步探讨IL-8、IL-10、FSTL1与COPD的相关性。

1.对象与方法

1.1研究对象 本次研究共纳入90例研究对象进入本实验，其中选取2023年2月至2023年7月包头医学院第三临床医学院呼吸与危重症医学科就诊的门诊及住院的30例老年COPD患者作为病例组，同一时期在该院体检中心就诊的健康人群30例为对照组。

1.1.1COPD急性加重期组：2023年2月至2023年7月包头医学院第三临床医学院危重症医学科住院及门诊COPD急性加重期患者30例，包括男性17例，女性13例，平均年龄72.10±6.90岁。

1.1.2COPD稳定期组：2023年2月至2023年7月包头医学院第三临床医学院危重症医学科住院及门诊治疗后缓解的COPD稳定期患者30例，包括男性17例，女性13例，平均年龄72.10±6.90岁。

根据2023GOLD指南通过CAT评分及mMRC评分进行病情评估分组，将患者分为A、B、E三组，纳入标准：（1）符合慢性阻塞性肺病诊断标准[11]；（2）年龄在60岁以上；（3）临床资料完整，且知情同意，均进行肺功能、IL-8、IL-10、Fstl1等各项检查。排除标准：（1）其他肺部疾病如支气管哮喘、支气管扩张、肺癌等；（

2）合并严重心血管疾病、肝肾、血液系统、肿瘤及自身免疫系统疾病患者；（3）合并感染性疾病者。

1.1.3对照组：选取同一时期在该院体检中心就诊的健康人群30例作为对照组，男性15例，女性15例，年龄均大于60（为了与COPD患者发病年龄相匹配），平均年龄69.63±5.65岁。纳入标准：既往无COPD病史，无其他呼吸系统疾病，无自身免疫系统疾病，无严重心、肝、肾功不全，无肿瘤病史。

1.2 研究方法

1.2.1  血清IL-8、IL-10、Fstl-1水平测定 所有受试对象均在空腹下抽取静脉血5ml左右，置于有肝素抗凝剂的试管中，3 000 r/min 离心 10 min，分离血浆，置于 -80 ℃保存以备待测。按 ELISA 试剂盒（均由武汉博士德生物工程有限公司）提供，并按照说明书进行操作，在酶标仪 450 nm 波长处测定所有受试标本血浆IL-8、IL-10、FSTL1的吸光度值（OD 值），以标准品浓度为横坐标，OD 值为纵坐标，按制作的标准曲线计算 3 组样品中IL-8、IL-10、Fstl1 的含量。

1.2.2  肺功能检测 采血后稳定期组使用肺功能仪(日本捷斯特公司) 检测，测定FEV1%pred，即第1秒钟用力呼气容积占预计正常值的百分比。

1.3 统计学分析 统计学分析采用SPSS 24.0软件进行统计学分析。计量数据以均数±标准差（±s）表示。对所有计量数据先进行正态性和方差齐性检验，符合正态性和方差齐性的数据采用t检验或是方差分析，两两比较采用LSD法，对不符合方差齐性的数据，采用非参数检验。计数资料采用卡方检验。血浆IL-8、IL-10、FSTL1表达水平与FEV1%pred之间的相关性采用Person直线相关性分析，以Person相关系数表示，线性相关检验水准为0.05。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

一般资料对比

慢性阻塞性肺疾病实验组与健康对照组之间具有可比性，他们在年龄、性别比较，差异无统计学意义( P ＞ 0. 05) ，具有可比性。见表 1

1、对 COPD不同时期（急性加重期、稳定期）的患者IL-8、IL-10、FSTL1表达水平的检测，发现IL-8、FSTL1在急性加重期组较稳定期组、健康对照组升高，且稳定期组高于健康对照组；IL-10在急性加重期组较稳定期组、健康对照组降低，在健康对照组中水平最高。见表2

表2 各组血清FSTL1、IL-8、IL-10水平比较（）

应用 SPSS24.0软件对数据进行统计分析，计量资料均为正态采用x±s表示，P＜0.05差异有统计学意义，P＜0.01差异具有显著统计学意义。

2、在稳定期A、B、E三组中，随着患者症状严重程度增加，IL-8、FSTL1水平在E组中最高，A组中最高；IL-10水平在E组中水平最低，A组中最高。见表3

表3   COPD稳定期不同分组不同指标的比较

3、稳定期血清IL-8、FSTL1浓度水平与FEV1%预计值呈负相关，IL-10浓度水平与FEV1%预计值呈正相关，见表4、表5，提示它们共同参与了COPD 的病理生理过程。并与疾病严重程度密切相关，对检测患者病情、观察治疗效果及评估预后恢复有重要的价值。

表4    稳定期FSTL1、IL-8和IL-10与FEV1%pred水平的相关性分析

表5 散点图a、b、c分别表示FEV1%pred与稳定期组FSTL1、IL-8、IL-10的相关性

a                       b                    c

讨论：近些年许多研究显示，在COPD的治疗中，运用细胞因子及其受体的抑制剂直接或间接的治疗肺部慢性炎症成为今后临床研究的热点及方向。COPD的发生、发展与机体免疫防御机制过强和 炎症细胞因子过度表达有关[12] 。

IL-8（白细胞介素-8）是一种主要由单核-巨噬细胞产生的细胞因子，它可使中性粒细胞趋化、释放溶酶、并促进Ｔ细胞趋化、游走[13]，致使肺血管内皮和肺泡上皮损伤，使血管通透性增强，并可抑制中性粒细胞的凋亡，使炎症反应持续加重，在COPD的病程发展中起着非常重要的作用。本研究结果表明COPD急性加重期组患者血清IL-8水平显著高于稳定期组及健康对照组。稳定期组水平高于健康对照组，但较入院时明显下降。COPD稳定期患者分组为A组、B组、E组，随着不同组别肺功能恶化程度的增加，血清IL-8浓度水平呈上升趋势，且与FEV1%预计值呈负相关，由此可见IL-8在COPD患者的气流受限中发挥着着重要作用，在一定程度上可以反应气道病变的严重程度，可作为COPD急性加重期的指标之一，并且IL-8存在于整个气道炎症过程，具有引起、持续及加重气道炎症的作用，可作为评价COPD治疗效果和判断预后的一项重要指标。

IL-10（白细胞介素-10）主要由Th2细胞及巨噬细胞产生，是一种抑制炎症细胞因子，对机体的免疫应调控和炎症发展具有重要调节作用，可抑制单核巨噬细胞的活化及炎症因子的分泌[14]。IL-10的功能不是恒定的，有研究表明，只有表达共同抑制受体的细胞所合成的IL-10是抗炎的，而不表达共同抑制受体的细胞所合成的IL-10实际上是炎性的[15]。本研究结果表明COPD稳定期组及健康对照组患者血清IL-10浓度水平明显高于急性加重期组，健康对照组明显高于稳定期组。COPD稳定期患者分组为B组、C组、D组，随着不同组别肺功能恶化程度的增加，IL-10水平呈下降趋势，且与FEV1%预计值呈正相关。表明随着血清IL-10水平的升高，气道阻塞程度降低，慢阻肺患者的肺通气功能得到改善，提示IL-10水平的增高可能是有益的，它可以作为一种保护因素，延缓慢阻肺的进展。而IL-10水平越低，其抗炎特性越弱，无法很好的限制肺部持续或过度的炎症反应，从而导致大量的促炎因子生成、肺部炎症因子蓄积、炎症风暴形成，进一步损伤肺组织，引起肺功能的恶化。

FSTL1（卵泡抑素样蛋白１），又称为转化生长因子β1诱导蛋白36（TSC-36），是一种由308个氨基酸组成的分泌性糖蛋白，主要由非造血细胞系表达，尤其是间充质细胞系，在受到TFGβ、IL-1β、TBF-α、IL-６及LPS刺激时产生[16]。FSTL1做为一种新的炎症蛋白，参与机体包括细胞增殖、凋亡、分化以及免疫反应等多种生物学过程，并在多种免疫系统疾病、肿瘤中发挥重要作用[17-18]。目前FSTL1己被证实参与多种呼吸系病的进程，包括哮喘、肺纤维化、肺部感染性疾病等[19-20]。Wu和同事们发现COPD患者自噬水平（LC3M和Beclin-1水平）升高，与预测的第一秒用力呼气容积（FEV1）呈负相关，与血液中的促炎细胞因子（IL-8和TNF-α）呈正相关[21]。同样的结论也在动物实验中得到证实，Zeng等发现在小鼠肺组织中，COPD模型组的自噬水平明显高于对照组[22]。liu等在动物实验结果表明FSLT1可通过自噬以促进COPD患者的气道炎症重塑[23]。这些研究均表明，FSTL1可能和COPD发病及严重程度紧密相关。目前关于FSTL1在COPD慢性炎症中的信号通路目前尚不清楚，本文实验结果表明COPD急性加重期组患者血清FSTL1水平明显高于稳定期组及健康对照组。稳定期组水平高于健康对照组，但较急性加重期时明显下降。COPD稳定期患者分组为A组、B组、E组，随着不同组别肺功能恶化程度的增加，FSTL1水平呈上升趋势，且与FEV1%预计值呈负相关。且发现FSTL1与血清中促炎因子IL-8的表达呈正相关，与抗炎症因子 IL-10的表达呈负相关。FSTL1通过何种信号通路调控目前有待进一步研究，因目前关于FSTL1在慢性气道炎症中的研究有限，本研究仅在血清中证实了 FSTL-1及COPD部分炎症因子的相关性，尚不清楚FSTL1与IL-8、IL-10在细胞及分子分水平的相互影响及其作用机制，在今后FSTL1是否也可以成为评价COPD气道炎症程度指标或治疗靶点，还需要更多体内及体外实验技术证实。

综上所述，COPD患者不同病程中血清IL-8、IL-10、FSTL1的表达不同，且相互之间具有一定相关性，可用于COPD患者病情的评估，但本实验对以上指标的具体调节机不明确，在今后仍需要深入研究，继续扩大样本量，为COPD的临床治疗提供新的思路。

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