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AECOPD患者感染呼吸道病毒特征及呼吸道合胞病毒感染与患者血清IP-10表达的关系
添加时间: 2022/5/12 14:20:29 来源: 作者: 点击数:

(成都市第七人民医院呼吸内科,四川成都 610094

【摘要】 目的 研究慢性阻塞性肺疾病急性加重(AECOPD)患者感染呼吸道病毒特征,以及呼吸道合胞病毒感染与患者血清IP-10表达的关系。方法 选择我院于20191月至202010月期间收治的125AECOPD患者为研究对象,检测咽试子呼吸道病毒感染情况以及肺功能指标,比较不同肺功能AECOPD患者呼吸道合胞病毒检出情况以及血清IP-10水平。根据患者感染情况分为A组(仅有呼吸道合胞病毒感染)、B组(呼吸道合胞病毒感染合并其他病毒感染)、C组(非呼吸道合胞病毒感染)、D组(未检测到病毒感染),比较组患者血清炎性因子以及IP-10表达情况。结果 125患者共有67例(53.6%)检测出呼吸道病毒感染,感染病毒株数为69株,主要感染病毒为流感病毒 A20例)、呼吸道合胞病毒(18例)、流感病毒 B14例)。125例患者肺功能分级I21例,II42例,III51例,IV11例。四组患者的呼吸道合胞病毒检出率、血清IP-10水平差异均存在统计学意义(P<0.05),随着级别的增加,均明显增加。Pearson相关分析显示,血清IP-10水平与FEV1值呈负相关性,r(95%CI)=-0.626(-0.699 ~ -0.539)P<0.001。四组患者的血清炎性因子(IL-1βIL-4IL-8IFN-γTNF-αIP-10)差异有统计学意义,其中A组、B组、C组的血清炎性因子明显高于D组,A组、C组的血清炎性因子明显低于B组(P<0.05)。呼吸道合胞病毒感染患者经治疗后,血清炎性因子(IL-1βIL-4IL-8IFN-γTNF-αIP-10)水平均明显降低(P<0.05)。结论 AECOPD患者感染呼吸道病毒主要为流感病毒 A、呼吸道合胞病毒、流感病毒 B,其中呼吸道合胞病毒可通过诱导IP-10的表达而加重疾病进展。

【关键词】 慢性阻塞性肺疾病 呼吸道合胞病毒; 干扰素G诱导蛋白10 感染呼吸道病毒; 炎性反应

The characteristics of respiratory virus infection in patients with AECOPD and the relationship between respiratory syncytial virus infection and the expression of serum IP-10

YUAN Jiao, LI Xiao-bo

(Department of Respiratory Medicine, Chengdu Seventh People's Hospital, Chengdu 610094, Sichuan, China)

[Abstract]  Objective  To study the characteristics of respiratory virus infection in patients with acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease (AECOPD), and the relationship between respiratory syncytial virus infection and the expression of serum IP-10 in patients. Methods  125 patients with AECOPD in our hospital from January 2019 to October 2020 were selected as the research objects. The respiratory virus infection of throat test and lung function indexes were detected, and the detection of respiratory syncytial virus and serum IP-10 level of AECOPD patients with different lung function were compared. According to the infection situation, the patients were divided into group A (only respiratory syncytial virus infection), group B (respiratory syncytial virus infection combined with other virus infection), group C (non respiratory syncytial virus infection) and group D (no virus infection detected). The serum inflammatory factors and IP-10 expression of the four groups were compared.  Results  67 cases (53.6%) of 125 patients were detected with respiratory virus infection, and the number of virus strains was 69. The main viruses were influenza A (20 cases), respiratory syncytial virus (18 cases) and influenza B (14 cases). In 125 patients, 21 cases were grade I, 42 cases were grade II, 51 cases were grade III, and 11 cases were grade IV. There were statistically significant differences in the detection rate of respiratory syncytial virus and serum IP-10 levels in the four groups of patients (P<0.05), and both increased significantly as the grade increased. Pearson correlation analysis showed that serum IP-10 level was negatively correlated with FEV1 value, r(95%CI)=-0.626(-0.699 ~ -0.539), P<0.001. There were statistically significant differences in serum inflammatory factors (IL-1β, IL-8, IFN-γ, TNF-α, IP-10) in the four groups of patients. Among them, the serum levels of group A, group B, and group C Inflammatory factors were significantly higher than in group D, and serum inflammatory factors in groups A and C were significantly lower than those in group B (P<0.05). After treatment, the levels of serum inflammatory factors (IL-1 β, IL-4, IL-8, IFN-γ, TNF-α, IP-10) in patients with respiratory syncytial virus infection were significantly decreased (P < 0.05).  Conclusion  The respiratory viruses in AECOPD patients are mainly influenza virus A, respiratory syncytial virus, and influenza virus B. Among them, respiratory syncytial virus can aggravate disease progression by inducing the expression of IP-10.

[Key words] chronic obstructive pulmonary disease; respiratory syncytial virus; interferon G-inducible protein 10; infection with respiratory virus; inflammatory response

*作者简介:袁娇(1985-9-13),女,辽林大连人,研究生,主治,主要从事呼吸内科临床工作E-mailcgjinujnbibg87484@163.com,电话:18280305207

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease, COPD)是以持续呼吸道症状和气流阻塞为主要临床特征的慢性呼吸系统疾病,若干预治疗不及时可导致急性加重、肺气肿,甚至发生呼吸衰竭,严重影响患者肺功能和生活质量[1]。慢性阻塞性肺疾病急性加重(Acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary diseaseAECOPD)COPD疾病的恶化状态,治疗难度更大,既往认为主要是由细菌感染而引起,但随着临床研究的深入,越来越多研究报道显示呼吸道病毒感染与AECOPD的发生、进展密切相关[2-3],因此明确AECOPD患者呼吸道病毒感染分布特点,可有效指导临床诊治,并及时采取针对性抗病毒治疗,利于疾病预后。呼吸道合胞病毒(respiratory syncytial virusRSV)是临床常见的与AECOPD发生相关的病毒,侵入呼吸道后可触发机体炎症反应,进而激活巨噬细胞、淋巴细胞等吞噬功能、炎性分泌功能,释放大量的炎性因子而对抗外来病原体,减轻机体损伤[4-5]。然而,病原菌侵入可增加气道炎性反应,导致气道病理改变以及肺功能降低,干扰素G诱导蛋白10( IP-10) 是新发现的重要的细胞炎症因子,其病毒感染可导致其血清水平的异常[6]。目前,AECOPD患者血清IP-10水平与呼吸道合胞病毒的关系尚不明确,因此本文将通过实例进一步探讨,旨在为临床诊断、疾病风险评估提供指导。

资料与方法

1  基本资料

选择我院于20191月至202010月期间收治的125AECOPD患者为研究对象,71例,女54例,年龄55~78病程2~10年。本研究获得我院伦理委员会批准

纳入标准:(1)均符合华医学会呼吸病分会于2013年颁布的《慢性阻塞性肺疾病诊治指南》中诊断标准[7]。(2)患者入组前一年的急性加重次数、诊断有明确记录;3)有完整病史资料,依从研究方案

排除标准:1)合并心、肾、肝等重要脏器功能障碍;(2)造血系统、自身免疫系统、、精神系统疾病;(3)合并其他呼吸道炎症反应性疾病,如支气管哮喘、支气管扩张、慢性支气管炎、肺结核等;(4)妊娠期、哺乳期妇女。

2  方法

2.1  样本采集  患者用生理盐水漱口,用力咳出气管深部痰液,吐出第一口痰液后用无菌咽试子擦拭咽部,然后将咽拭子保存于无菌试管内,送检验科,-80 ℃下保存待检。

2.2  病毒检测  采用 Luminex xMAP 多功能数据分析技术进行呼吸道病毒检测,核酸提取试剂盒(Qiagen公司)提取病毒核酸,并建立多重 PCR检测技术,对咽试子标本进行PCR 引物扩增,将PCR引物与探针微球杂交,最后用Luminex xMAP分析技术平台检测数据。根据患者感染情况分为A组(仅有呼吸道合胞病毒感染)、B组(呼吸道合胞病毒感染合并其他病毒感染)、C组(非呼吸道合胞病毒感染)、D组(未检测到病毒感染)。

2.3  血清炎性因子水平检测  采用悬液芯片技术检测常规抗病毒以及对症治疗前、后血清炎性因子(IL-1βIL-8IFN-γTNF-αIP-10)水平,试剂盒Bio-Plex ProTM Assays购自于美国BIO RAD公司。

2.4  肺功能检测  采用MasterScreen型肺功能检测仪(德国耶格公司)测定肺功能指标,主要包括用力肺活量(forced vital capacityFVC)、一秒用力呼气容积(forced expiratory volume in one secondFEV1),计算FEV1 /FVC值。根据FEV1将患者分为四级[7]I级为≥80%II级为50%~80%III级为30%~50%IV级为<30%

2.5  统计学方法  采用SPSS 20.0软件分析所有数据,其中计量资料以()表示,两组间比较采用t检验,多组间比较采用F检验;计数资料以(n/%表示,采用χ2检验;采用Pearson相关分析血清IP-10水平与FEV1值的相关性,P<0.05表示差异具有统计学意义。

结果

1  AECOPD 患者患者咽试子标本呼吸道病毒分布特征

125患者共有67例(53.6%)检测出呼吸道病毒感染,感染病毒株数为69株,其中主要感染病毒为流感病毒 A20例)、呼吸道合胞病毒(18例)、流感病毒 B14例),见表1

2  不同肺功能AECOPD患者呼吸道合胞病毒检出情况以及血清IP-10水平

125例患者肺功能分级I21例,II42例,III51例,IV11例。四组患者的呼吸道合胞病毒检出率、血清IP-10水平差异均存在统计学意义(P<0.05),随着级别的增加,均明显增加,见表2。通过Pearson相关分析显示,血清IP-10水平与FEV1值呈负相关性,r( 95%CI)=-0.626(-0.699 ~ -0.539)P<0.001,见图1

3  呼吸道合胞病毒感染与患者血清炎性因子的关系

四组患者的血清炎性因子(IL-1βIL-4IL-8IFN-γTNF-αIP-10)差异有统计学意义,其中A组、B组、C组的血清炎性因子明显高于D组,A组、C组的血清炎性因子明显低于B组(P<0.05),见表3

4  呼吸道合胞病毒感染患者治疗前后血清炎性因子变化情况

呼吸道合胞病毒感染患者经常规抗病毒以及对症药物治疗后,血清炎性因子(IL-1βIL-4IL-8IFN-γTNF-αIP-10)均明显降低,差异有统计学意义(P<0.05),见表4

讨论

近年来,随着病毒检测技术的发展,呼吸道病毒感染在COPD发生发展中的作用越来越受到重视,其中2011年颁布的《慢性阻塞性肺疾病诊疗规范》中已单独强调病毒感染[8]。呼吸道病毒与AECOPD发生发展密切关联,如流感病毒 A、呼吸道合胞病毒、鼻病毒等,且大多数患者往往合并细菌感染,即细菌、病毒感染对疾病的发展起到协同作用[9]。患者感染病毒后可导致支气管炎粘膜上皮细胞损伤,引发免疫功能紊乱,导致T淋巴细胞亚群水平(CD4CD8等)失衡,进而诱导异常炎性反应,释放大量的炎性因子、趋化因子等,损伤肺功能[10]。此次研究采用Luminex xMAP多功能数据分析技术进行病毒检测,结果显示入组的125例患者共有67例(53.6%)检测出呼吸道病毒感染,主要感染病毒为流感病毒 A20例)、呼吸道合胞病毒(18例)、流感病毒 B14例),与蔡蓉等[11]研究结果相近。进一步分析显示,随着AECOPD患者肺功能分级的增加,病毒检出率呈增加趋势,表明呼吸道病毒感染可能参与AECOPD疾病进展,且这一结果已在相关临床报道中得到证实[12]。病毒感染后可通过破坏免疫功能、激活异常炎症反应而直接损伤气道,还能抑制内皮细胞源性舒张因子、一氧化氮的分泌,引起气道狭窄。另外,研究显示呼吸道病毒感染可使得道感觉神经纤维暴露,进而导致降解缓激肽的作用受到抑制,增加胆碱能反应性,进一步加重气道狭窄[13],故而表明呼吸道病毒感染参与了AECOPD患者的病程进展,一旦检测患者存在病毒感染,应及时采取相应的抗病毒治疗,对于缓解疾病进展具有重要意义。

呼吸道合胞病毒是一种单负链RNA病毒,核衣壳比其他副黏病毒小,具有较强的传染性,已成为感染免疫缺陷患者、成人以及医院内交叉感染的常见病原体。目前,对于呼吸道合胞病毒感染引起的肺炎的发病机制尚无定论,通常认为呼吸道合胞病毒感染机体后会启动免疫反应,释放大量的炎性因子,且肺部炎症反应的程度与调节炎性细胞浸润的趋化因子表达水平密切关联[14]。本次研究结果显示,病毒感染组的血清炎性因子(IL-1βIL-4IL-8IFN-γTNF-αIP-10)水平均明显高于非感染组,其中合并呼吸道合胞病毒、其他病毒感染患者的炎性因子水平均高于其他患者,进一步证实病毒感染可诱导异常炎性反应,其中多种病毒合并感染可能存在协同诱导作用。IL-1βIL-8是重要的细胞炎症因子,其在机体中高表达时可诱导巨噬细胞、单核细胞、嗜酸性粒细胞的浸润,引起支气管平滑肌细胞痉挛,加重小气道阻塞以及阻塞性通气功能障碍[15]TNF-α可破坏肺泡以及气道平滑肌细胞的完整性,使得支气管组织重塑,破坏气道气流稳定性,研究发现AECOPD患者血清中的 TNF-α表达水平越高,则患者的病情越严重、肺功能越差以及病程越长[16]IP-10是由干扰素γ诱导产生的一种CXC型趋化因子,主要由内皮细胞、巨噬细胞以及T细胞等分泌,可与其受体(CXC3)特异性结合而激活NK细胞、T细胞以及单核细胞,在多种炎症性疾病的发生发展中发挥重要作用。王冬等[17-18]研究发现,当机体感染呼吸道合胞病毒后可刺激组织细胞分泌IP-10,进而招募炎性细胞浸润以及促进细胞因子分泌,且动物实验证实呼吸道合胞病毒感染BALB/c小鼠后,IP-10可在在感染后24h大量分泌并持续属于高水平状态,进而引起肺组织组织炎症反应,主要表现为肺泡壁增厚、肺泡腔狭窄、毛细血管周围淋巴细胞炎性浸润等。同时,本次研究部结果显示,随着疾病严重程度的增加,患者血清IP-10水平呈增加趋势,且通过Pearson相关分析显示,血清IP-10水平与FEV1值呈负相关性(P<0.05),进一步表明IP-10与疾病的发生、发展密切相关,经治疗后其表达水平明显降低,因此推测可通过控制IP-10水平调控疾病进展。

综上所述,AECOPD患者感染呼吸道病毒主要为流感病毒 A、呼吸道合胞病毒、流感病毒 B,其中呼吸道合胞病毒可通过诱导IP-10的表达而加重疾病进展。

参考文献

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[13] 王颖硕. 儿童呼吸道病毒感染的流行病学特点[J]. 中国实用儿科杂志, 2019, 34(2):100-104.

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1  血清IP-10水平与FEV1%值的相关性

Fig. 1  Correlation between serum IP-10 level and FEV1% value

1  AECOPD 患者患者咽试子标本呼吸道病毒分布特征

Table 1 Respiratory virus distribution characteristics in throat test specimens of patients with AECOPD

组别

Groups

株数(株)

n

占比(%

Ratio

流感病毒 A

20

28.99%

呼吸道合胞病毒

18

26.09%

流感病毒 B

14

20.29%

鼻病毒

9

13.04%

副流感病毒

5

7.25%

腺病毒

3

4.35%

2  不同肺功能AECOPD患者呼吸道合胞病毒检出情况以及血清IP-10水平

Table 2  Respiratory syncytial virus detection and serum IP-10 levels in AECOPD patients with different lung functions

组别

Groups

例数

n

阳性例数(%

Positive cases (%)

IP-10

pg/mL

I

21

14.76

82.83±15.32

II

42

511.90

101.07±18.10

III

51

917.65

112.39±19.55

IV

11

545.45

129.10±14.02

F/χ2

9.701 

20.680

P

0.021 

<0.001

3  呼吸道合胞病毒感染与患者血清炎性因子的关系

Table 3  The relationship between respiratory syncytial virus infection and serum inflammatory factors

组别

Groups

例数

n

IL-1β

pg/mL

IL-8

pg/mL

IFN-γ

pg/mL

TNF-α

pg/mL

IP-10

pg/mL

A

14

24.79±3.68

10.75±2.25

100.74±13.26

7.25±1.32

110.12±18.26

B

6

43.68±5.27

13.95±2.67

123.42±15.27

9.52±2.06

137.41±20.23

C

48

36.39±4.45

11.29±2.43

104.27±12.44

7.47±1.46

112.16±17.84

D

57

15.67±3.63

7.62±1.42

74.28±7.15

4.58±0.56

95.53±13.67

F

267.598

40.319

95.046

76.989

18.012

P

<0.001

<0.001

<0.001

<0.001

<0.001

4  呼吸道合胞病毒感染患者治疗前后血清炎性因子变化情况

Table 4  Changes of serum inflammatory factors in patients with respiratory syncytial virus infection before and after treatment

组别

Groups

例数

n

IL-1β

pg/mL

IL-8

pg/mL

IFN-γ

pg/mL

TNF-α

pg/mL

IP-10

pg/mL

治疗前

14

24.79±3.68

10.75±2.25

100.74±13.26

7.25±1.32

110.12±18.26

治疗后

14

18.52±4.12

7.94±2.31

83.42±16.63

5.26±1.56

87.48±16.48

t

4.247

3.261

3.047

3.644

3.444

P

<0.001

0.003

0.005

0.001

0.002

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