创伤患者血浆肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-4动态变化及其意义

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【摘要】目的探讨创伤后血浆肿瘤坏死因子-α(TNF-α) 、白细胞介素-4(IL-4)的变化规律及其临床意义。方法创伤患者35例,分别于伤后24 h内、3、5、7 d取血,采用酶联免疫吸附法(ELISA)测定血浆白细胞介素-4(IL-4)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量,并分析IL-4 和TNF-α水平以及TNF-α/IL-4比值与患者伤情、严重并发征及预后的关系。结果创伤患者血中TNF-α含量于伤后第5天起开始下降,至第7天最明显；伤后血中IL-4含量呈现波动性上升；TNF-α/IL-4比值呈持续性下降,其中MODS组下降较非MODS组显著(P

【关键词】创伤; 肿瘤坏死因子-α; 白细胞介素-4 ; 血浆

创伤后机体炎症反应失控是导致多器官功能障碍(衰竭)综合征(MODS)的主要机制之一, 严重创伤后机体存在免疫抑制现象，体克、感染及多脏器功能衰竭是病人死亡的主要原因。其中促炎反应和抗炎反应失衡是炎征反应失控的主要表现。近年来的研究显示,Th1/Th2细胞功能的改变能反映机体的免疫功能状态,并与促炎反应和抗炎反应失衡密切相关。国外研究［1］表明,创伤和烧伤可致Th1型细胞反应降低,如有丝分裂原诱导的IL-2和TNF-α生成减少,同时可致Th2细胞的激活,表现为T细胞的IL-4和IL-10 的生成增加,出现Th1细胞向Th2细胞漂移的现象。本实验通过动态观察创伤患者血清TNF-α和IL-4的变化,旨在进一步探讨创伤后血清Th1/Th2相关细胞因子的变化规律及其与患者伤情、严重并发症及预后的关系及探讨它们在创伤后病情发展中的作用,现报告如下。

1材料与方法

1．1临床资料

本组资料来源于我院急救部2004年3月至2005年9月收治的严重创伤患者35例,其中男性24例, 女性11例; 年龄18～47岁,平均年龄33．6岁。致伤原因均为高能量钝性创伤,如交通伤、坠落伤、机器绞轧伤等。损伤程度按损伤严重程度评分(ISS)法评定［2］,均为ISS>16。患者伤后就诊时间:最短0．5 h,最长6 h,平均3．25 h。病例纳入标准:无肝脏、心脏、肾及脑部疾患,无中毒及自身免疫性疾病史,入院后未给予免疫抑制剂治疗者。正常对照为健康志愿者15例,男性8例,女性7例；年龄(28．6±2．4)岁。

1．2治疗方法

积极控制处理原发伤,早期心肺复苏、抗休克,保护主要器官功能,胃肠内及胃肠外营养支持、纠正酸碱失衡和电解质紊乱,以及抗生素预防感染等。本组28例患者在急诊科行急诊手术治疗。

1．3观察项目

所有患者均于入院后24 h内、3 d、5 d、7 d行急性生理学与慢性健康状况评分(APACHEⅡ),按照MODS诊断标准［3］判断衰竭脏器数,并抽血行血常规和血培养。

1．4检测指标

所有患者于上述时相点抽取静脉血5 ml,用2%乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝, 离心后收集血浆,-80 ℃保存。采用酶联免疫吸附法(ELISA) 检测血浆TNF-α和IL-4含量。ELISA检测试剂盒购自是沈阳生物工程有限公司,严格按说明书操作。在酶标仪上波长为450 nm、参考波长为620 nm处测定光密度。根据标准曲线,读出细胞因子的浓度。

1．5统计学处理

资料表达均用均数±标准差(x±s)表示,采用统计软件包(SPSS11．0)进行统计学检验。样本均数比较t检验,2变量相关性检验采用Pear-son线性相关分析。

2结果

2．1TNF-α、IL-4动态变化

本组患者血中TNF-α含量于伤后第5天起开始下降,到第7天最明显；伤后血中IL-4 含量呈现波动性上升；TNF-α/IL-4比值呈持续性下降,至伤后第7天较正常对照值下降近80%见表1。

2．2预后

35例患者中发生MODS12例,其中出现2个脏器衰竭3例,3个脏器衰竭5例,4个及4个以上脏器衰竭4例。在12例MODS患者中,存活7例,死亡5例；未发生MODS患者中存活17例,死亡6例,原因为多发伤直接导致严重损伤死亡,死亡时间均在就诊后12 h内。MODS患者TNF-α/IL-4 比值明显下降,与 非 MODS患者血浆比较差异有显著意义(P

2．3部分指标之间相关关系

本组患者入院后第7天,TNF-α/IL-4比值与APACHE-Ⅱ评分呈负相关(r=-0．622 , P

3讨论

近年来,严重创伤后免疫功能状态与脓毒征、MODS 发生以及患者的预后关系人们已经密切关注,并且人们已认识到其对治疗方案的确定起着重要的作用。严重创伤可致机体的免疫功能紊乱，造成创伤后炎症反应，特别是全身反应综合征(SIRS)和多器官功能障碍(MODS)，目前许多研究证实主要是炎性细胞因子参与的连续的病理生理变化所致，MODS是机体遭受严重创伤、休克、感染等急性损伤4 h后同时或序贯出现2个以上系统或器官功能障碍或衰竭［4］。近年来对MODS病理生理变化认识的突破是细胞因子与炎性介质的发现与研究,许多研究表明［1-5］，ANP时炎性反应介质在MODS 发生中起决定作用。对ANP 病人连续血清学测定表明；介质水平的高低及持续存在的高水平炎性反应介质提示MODS的可能性大大增加。机体在致病因素作用下激活单核-巨噬细胞、T 淋巴细胞、中性粒细胞等活性细胞形成细胞因子网络,并相互作用,产生细胞因子的级联效应。根据其作用及产生时间可分为2类［5］ ：促炎症细胞因子或前炎症细胞因子，如IL-1β、IL-6 、IL-8 、TNF-α等，主要介导组织损伤，刺激继发症炎征介质的释放［5-7］ 。抗炎症细胞因子或远期细胞因子，如IL-4 、IL-10 、IL-13 、可溶性TNF-受体(STNFR) 、IL-I 受体拮抗(IL-IRA) 等,可平衡前者的损伤效应,抑制促炎症细胞因子的产生。

TNF-α是由单核-巨噬细胞产生，作为一种重要的炎性介质尤其受到重视，具有广泛的生物学效应，能刺激其他细胞因子IL- 1β和IL-4的释放，从而介导创伤后细胞炎性反应，引起多器官组织损伤［8］,促进肝脏急性时相蛋白的的合成［1］,IL-4由T细胞、核细胞等产生的能诱导B细胞，肝细胞产生免疫球蛋自和急性期蛋白，本身对细胞无直接损害作用，能促进中性粒细胞的活化、聚集，是敏感反映机体炎征与组织损伤的严重程度的重要指标［9］。

研究发现,创伤后机体的免疫功能存在淋巴细胞功能受抑和活化并存的双相机制［10,11］ ,一方面严重创伤可致T细胞功能受抑,表现为T细胞的有丝分裂受抑制,IL-2和TNFα生成减少; 另一方面可激活巨噬细胞,释放肿瘤坏死因子(TNF-α) 、IL-1和IL-6等细胞因子,产生强烈的炎症反应。目前认为,创伤后Th1细胞向Th2细胞转变可能是机体免疫功能呈双相性改变的机制之一。Th1和Th2细胞是根据CD4+T细胞所产生细胞因子的种类进行划分,Th1细胞主要分泌IL-2和TNF-α等,而Th2 细胞主要分泌IL-4、IL-5、IL-6 和IL-10 等。Th1 细胞主要介导与细胞毒和局部炎症有关的免疫应答,参与细胞免疫和迟发型超敏反应的形成,故亦称为炎症性T细胞；而Th2细胞的主要功能为刺激B细胞增生并产生抗体,与体液免疫有关。持续的Th1细胞强烈应答可能造成过度炎症反应,过度的Th2细胞应答则可能削弱机体对感染因子的保护性防御机制。

许多因素如创伤、感染、黏附分子的表达、糖皮质激素的应用都可能影响这2类Th细胞的分化和相互转化。因此,研究严重创伤后2类Th细胞功能变化及意义对于正确评价患者的免疫功能状态、降低MODS病死率至关重要。本实验以血浆中TNF-α和IL-4 含量动态变化为主要研究对象, 以TNF-α/IL-4比值变化间接反映Th1细胞向Th2细胞转化程度,本研究显示,严重创伤后患者血清TNF-a早期就有升高,部分患者3 d内达高峰或接近高峰，随后逐渐降低。早期升高是因为严重创伤所导致组织缺血、缺氧和应激反应等产生，此后升高是由细胞因子相互作用引起，机体所产生的高水平TNF-α和IL-4，系炎性反应细胞相互作用，加重局部炎征反应与高浓度浓度TNF可激活连锁反应而进一步诱发IL-4所致。结果显示,严重创伤后早期患者免疫功能可同时出现活化和抑制,但没有明显的先后次序,表现为TNF-α波动性下降和IL-4波动性上升,个别病例在创伤早期有TNF-α明显上升,体现出创伤后免疫功能改变的复杂性。然而TNF-α/IL-4比值在严重创伤后第3～7天内明显下降,且MODS 组患者该值下降更明显,反映创伤后可出现Th1细胞向Th2细胞转化,可能预示机体免疫功能损害加重。TNFα/IL-4 比值与APACHE-Ⅱ评分及患者感染率呈负相关,间接说明Th1/Th2 转化机制的存在和患者病情及并发征密切相关。因此通过动态监测血浆TNF-α/IL-4比值对于评估机体的免疫功能,判断病情严重度及预后具有一定的指导意义。此外,由于创伤早期免疫功能变化的多样性,单纯给予抗炎或抑炎措施可能无助于改善机体免疫功能。通过个体化动态监测Th1/ Th2 的平衡变化,选择适当时机,采取有效的免疫调节措施可能是防治MODS的重要手段。

参考文献

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