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中华重症医学电子杂志 ›› 2023, Vol. 09 ›› Issue (03) : 251 -258. doi: 10.3877/cma.j.issn.2096-1537.2023.03.003

临床研究

血清与支气管肺泡灌洗液中细胞因子水平与肺内外ARDS的相关性研究
陈蕊, 杨洪娜, 方巍†(), 李鑫鑫, 李甜甜, 于孝义, 王艳雪, 李文玉   
  1. 250021　济南，山东第一医科大学附属省立医院　山东省立医院重症医学科
    250021　济南，山东第一医科大学附属省立医院　山东省立医院重症医学科；250021　济南，山东大学临床医学院
  • 收稿日期:2022-05-11 出版日期:2023-08-28
  • 通信作者: 方巍

Correlation between the cytokine levels in serum and BALF and intrapulmonary and extrapulmonary ARDS

Rui Chen, Hongna Yang, Wei Fang†(), Xinxin Li, Tiantian Li, Xiaoyi Yu, Yanxue Wang, Wenyu Li   

  1. Department of Critical Care Medicine, Shandong Provincial Hospital Affiliated to Shandong First Medical University, Shandong Provincial Hospital, Jinan 250021, China
    Department of Critical Care Medicine, Shandong Provincial Hospital Affiliated to Shandong First Medical University, Shandong Provincial Hospital, Jinan 250021, China; Clinical Medical College of Shandong University, Jinan 250021, China
  • Received:2022-05-11 Published:2023-08-28
  • Corresponding author: Wei Fang
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引用本文：

陈蕊, 杨洪娜, 方巍, 李鑫鑫, 李甜甜, 于孝义, 王艳雪, 李文玉. 血清与支气管肺泡灌洗液中细胞因子水平与肺内外ARDS的相关性研究[J]. 中华重症医学电子杂志, 2023, 09(03): 251-258.

Rui Chen, Hongna Yang, Wei Fang, Xinxin Li, Tiantian Li, Xiaoyi Yu, Yanxue Wang, Wenyu Li. Correlation between the cytokine levels in serum and BALF and intrapulmonary and extrapulmonary ARDS[J]. Chinese Journal of Critical Care & Intensive Care Medicine(Electronic Edition), 2023, 09(03): 251-258.

目的

分析血清与支气管肺泡灌洗液（BALF）中细胞因子水平与肺内外急性呼吸窘迫综合征（ARDS）的相关性。

方法

采用单中心回顾性研究方法，收集山东省立医院重症医学科自2021年8月至2022年1月收治的所有需要行机械通气的ARDS患者的临床资料，根据纳入标准和排除标准，最终纳入30例。根据ARDS肺损伤因素将其分为2组：直接肺损伤引起的肺内组和间接肺损伤引起的肺外组。采集患者一般临床资料，细胞因子水平［白介素（IL）-6、IL-10、IL-1β、肿瘤坏死因子（TNF-α）、IL-8］，中性粒细胞比率（Neu%）、淋巴细胞比率（Lym%），疾病严重程度及临床结局，临床生物学指标等。连续变量相关性分析采用Spearman分析，不同类型ARSD的影响因素采用logistic回归分析。

结果

肺外组机械通气时间低于肺内组，差异有统计学意义（Z=2.593，P=0.008）；除血清中Lym%，BALF中IL-10，BALF/血清IL-10比值、BALF/血清TNF-α比值、BALF/血清Neu%比值差异无统计学意义外，2组血清和BALF中余细胞因子及Neu%、Lym%等比较，差异均有统计学意义（P＜0.05）；Spearman相关性分析显示，肺内组BALF/血清中IL-1β比值与机械通气时间具有正相关（r=0.773，P=0.015）；logistic回归分析显示，血清中的TNF-α和Neu%与不同原因引起的ARDS具有明显相关性（OR=2.833，95%CI：1.136~7.063，P=0.025；OR=0.879，95%CI：0.776~0.995，P=0.041）。

结论

BALF/血清中IL-1β水平仅与肺内组ARDS患者机械通气时间呈显著正相关；虽然肺内和肺外不同原因ARDS患者的血清和BALF中多数细胞因子表达水平存在明显区别，但血清中TNF-α和Neu%能区分两者。

关键词: 急性呼吸窘迫综合征, 肺内原因，肺外原因, 支气管肺泡灌洗液, 细胞因子
Objective

To analyze the correlation between the cytokine levels in serum and bronchoalveolar lavage fluid (BALF) and intrapulmonary and extrapulmonary acute respiratory distress syndrome (ARDS).

Methods

A single-center retrospective study was conducted to collect the clinical data of all ARDS patients requiring mechanical ventilation who were admitted to the Department of Critical Care Medicine of Shandong Provincial Hospital from August 2021 to January 2022. According to the inclusion criteria and exclusion criteria, 30 patients were finally included. ARDS patients were divided into intrapulmonary group caused by direct lung injury and extrapulmonary group that caused by indirect lung injury. Clinical data, cytokine levels (IL -6, IL-10, IL-1β, TNF-α, IL-8), neutrophil ratio (Neu%), lymphocyte ratio (Lym%), disease severity and clinical outcome and clinical biological indicators were collected. Spearman analysis was used for correlation analysis of continuous variables, and logistic regression analysis was used to determine the influencing factors of different type of ARDS.

Results

The duration of mechanical ventilation in extrapulmonary group was shorter than that in intrapulmonary group (Z=2.593, P=0.008). There were no significant differences of serum Lym%, BALF IL-10, BALF/serum IL-10, BALF/serum TNF-α and BALF/serum Neu% while significant differences in other variables between the two groups (P<0.05). Spearman correlation analysis showed that the level of IL-1β in BALF/ serum was positively correlated with the duration of mechanical ventilation in the intrapulmonary group (r=0.773, P=0.015). Logistic regression analysis showed that serum TNF-α and Neu% were the influencing factors of ARDS patients (OR=2.833, 95%CI: 1.136-7.063, P=0.025; OR=0.879, 95%CI: 0.776-0.995, P=0.041).

Conclusion

The level of IL-1β in BALF/serum is positively correlated with the duration of mechanical ventilation inpatients with intrapulmonary ARDS. Although the expression levels of cytokines in serum and BALF are significantly different between patients with intrapulmonary and extrapulmonary ARDS, TNF-α and Neu% in serum can distinguish them.

Key words: Acute respiratory distress syndrome, Intrapulmonary cause, extrapulmonary cause, Bronchoalveolar lavage fluid, Cytokines
表1 肺内及肺外组ARDS患者一般资料比较［例（%）］
一般资料 肺内组（19例） 肺外组（11例） 统计值 P值
年龄［岁，M（P25，P75）］ 65.0（61.0，71.0） 56.0（34.0，66.0） Z=1.553 0.123
性别 - 0.215
男 13（68.4） 10（90.9）
女 6（31.6） 1（9.1）
高血压 - 0.702
否 12（63.2） 8（72.7）
是 7（36.8） 3（27.3）
糖尿病 - 1.000
否 14（73.7） 9（81.8）
是 5（26.3） 2（18.2）
冠心病 - 0.466
否 11（57.9） 8（72.7）
是 8（42.1） 3（27.3）
脑血管疾病 - 0.372
否 14（73.7） 10（90.9）
是 5（26.3） 1（9.1）
脂肪肝 - 0.041
否 19（100.0） 8（72.7）
是 0 3（27.3）
表2 肺内及肺外组ARDS患者病原学结果
肺内组（19例） 肺外组（11例）
肺炎克雷伯菌联合变形杆菌1例 肺炎克雷伯杆菌2例
鲍曼不动杆菌4例 肺炎克雷伯杆菌联合黏质沙雷菌1例
白念珠菌1例 嗜麦芽窄食单胞菌1例
琼氏不动杆菌1例 鲍曼不动杆菌3例
大肠埃希菌联合肺炎克雷伯菌1例 念珠菌1例
铜绿假单胞菌2例 毛霉属1例
金黄色葡萄球菌1例 金黄色葡萄球菌1例
金黄色葡萄球菌联合白色假丝酵母菌1例 无结果者1例
肺炎克雷伯菌3例 -
纹带棒状杆菌1例 -
无结果者3例 -
表3 肺内及肺外组ARDS患者临床生物学指标比较
生物学指标 肺内组（19例） 肺外组（11例） 统计值 P值
WBC［×109/L，M（Q25，Q75）］ 9.7（7.6，13.8） 11.3（7.8，17.5） Z=0.495 0.641
Plt［×109/L，M（Q25，Q75）］ 159（73，215） 150（34，238） Z=0.194 0.866
Alb［g/L，M（Q25，Q75）］ 33.4（31.2，35.3） 32.5（31.4，34.3） Z=0.315 0.774
Lac［mmol/L，M（Q25，Q75）］ 1.70（1.00，2.30） 1.90（1.50，4.50） Z=1.077 0.287
PCT［ng/ml，M（Q25，Q75）］ 1.77（0.46，7.60） 1.86（1.27，9.95） Z=0.925 0.372
APTT（s，
x¯
±s）		 42.78±8.50 50.20±14.06 t=1.528 0.081
氧合指数（mmHg，
x¯
±s）		 174.0±77.3 184.0±68.0 t=0.342 0.735
总T细胞百分比（%，
x¯
±s）		 67.9±14.0 60.7±12.7 t=1.229 0.231
T辅助细胞百分比（%，
x¯
±s）		 46.1±12.6 39.6±12.5 t=1.203 0.241
抑制/细胞毒性T细胞百分比［%，M（Q25，Q75）］ 16.6（13.9，22.7） 17.6（15.4，23.8） Z=0.757 0.475
BALF吞噬细胞比率［%，M（Q25，Q75）］ 5.00（1.75，8.00） 7.00（1.50，15.0） Z=0.540 0.602
表4 肺内及肺外组ARDS患者血清和BALF中细胞因子水平及Neu%、Lym%比较［M（Q25，Q75）］
相关因子 肺内组（19例） 肺外组（11例） Z值 P值
IL-6（pg/ml）
血清 65.3（20.8，150.0） 155.0（65.9，4625.0） 2.010 0.047
BALF 3671（668，8423） 812（164，2644） 2.065 0.041
BALF/血清 41.60（7.70，63.10） 2.57（1.05，2.93） 2.208 0.028
IL-10（pg/ml）
血清 2.10（1.75，3.55） 4.74（3.27，14.50） 2.230 0.025
BALF 3.31（1.24，5.94） 9.25（1.85，12.50） 0.984 0.332
BALF/血清 0.95（0.47，2.29） 0.51（0.50，1.32） 0.336 0.793
TNF-α（pg/ml）
血清 1.37（0.80，1.59） 1.82（1.54，4.06） 2.499 0.012
BALF 17.33（10.10，43.30） 6.41（2.19，14.30） 2.064 0.036
BALF/血清 2.73（1.11，22.60） 3.27（1.52，111.00） 0.278 0.807
IL-1β（pg/ml）
血清 2.89（1.47，11.40） 14.50（6.29，30.00） 2.178 0.029
BALF 1365（258，3649） 107（51，346） 2.714 0.005
BALF/血清 139.0（82.4，1284.0） 11.5（4.2，28.7） 2.946 0.002
IL-8（pg/ml）
血清 13.5（1.4，34.3） 34.8（26.8，185.0） 2.005 0.047
BALF 1 0000（6856，14437） 6164（1845，8664） 2.118 0.036
BALF/血清 610（83，4283） 50（18，188） 2.530 0.009
Neu%
血清（
x¯
±s）		 88.4±4.48 78.7±14.1 t=2.220 0.048
BALF 90.0（85.8，93.8） 75.0（40.0，85.0） 2.137 0.037
BALF/血清 0.99（0.94，1.05） 0.88（0.49，1.28） 0.422 0.721
Lym%
血清（
x¯
±s）		 6.70±3.94 14.00±12.10 t=1.930 0.079
BALF 5.00（4.25，11.0） 3.00（2.00，4.00） 2.443 0.016
BALF/血清 1.02（0.72，4.18） 0.23（0.63，0.49） 2.717 0.004
表5 肺内及肺外组ARDS患者疾病严重程度及临床结局比较
指标 肺内组（19例） 肺外组（11例） 统计值 P值
APACHEⅡ评分（
x¯
±s）		 16.9±7.63 14.3±7.18 t=0.926 0.362
SOFA评分（
x¯
±s）		 6.79±3.52 9.55±5.01 t=1.768 0.088
机械通气时间［d，M（Q25，Q75）］ 10.0（4.00，15.0） 3.00（1.00，7.00） Z=2.593 0.008
ICU住院时间［d，M（Q25，Q75）］ 13.0（6.00，17.0） 8.00（1.00，12.0） Z=1.898 0.057
死亡［例（%）］ - 0.626
否 15（78.9） 10（90.9）
是 4（21.1） 1（9.1）
表6 机械通气时间与各连续变量的相关性分析
变量 肺内组（19例） 肺外组（11例）
r值 P值 r值 P值
IL-6
血清 0.175 0.534 -0.430 0.335
BALF 0.053 0.878 0.193 0.647
BALF/血清 0.201 0.456 -0.154 0.805
IL-10
血清 0.011 0.966 -0.460 0.213
BALF -0.210 0.402 -0.369 0.294
BALF/血清 0.009 0.971 -0.323 0.396
TNF-α
血清 -0.416 0.097 -0.177 0.648
BALF 0.403 0.282 0.429 0.397
BALF/血清 -0.096 0.821 0.632 0.368
IL-1β
血清 0.088 0.745 -0.500 0.667
BALF 0.027 0.915 -0.096 0.820
BALF/血清 0.773 0.015 0.200 0.704
IL-8
血清 -0.263 0.343 -0.072 0.865
BALF 0.178 0.580 0.667 0.102
BALF/血清 0.360 0.251 0.718 0.172
Neu%
血清 0.328 0.171 0.432 0.185
BALF 0.101 0.755 0.671 0.215
BALF/血清 0.099 0.759 0.224 0.718
Lym%
血清 -0.432 0.065 -0.529 0.094
BALF 0.255 0.543 0 1.000
BALF/血清 0.422 0.298 -0.632 0.368
表7 肺内及肺外组ARDS患者影响因素的logistic回归分析
变量 回归系数（B值） B值标准误 Wald值 P值 OR 95%CI
IL-6
血清 0.003 0.003 1.185 0.276 1.003 0.998~1.009
BALF 0.000 0.000 3.133 0.077 1.000 0.999~1.000
BALF/血清 -0.745 0.609 1.498 0.221 0.475 0.144~1.566
IL-10
血清 0.288 0.212 1.837 0.175 1.333 0.880~2.021
BALF 0.003 0.006 0.204 0.652 1.003 0.991~1.014
BALF/血清 -0.238 0.479 0.247 0.619 0.788 0.309~2.014
TNF-α
血清 1.041 0.466 4.992 0.025 2.833 1.136~7.063
BALF -0.162 0.105 2.415 0.120 0.850 0.693~1.043
BALF/血清 0.000 0.003 0.006 0.938 1.000 0.994~1.006
IL-1β
血清 0.079 0.042 3.614 0.057 1.082 0.998~1.174
BALF -0.007 0.004 2.159 0.142 0.993 0.985~1.002
BALF/血清 -0.062 0.039 2.530 0.112 0.940 0.870~1.015
IL-8
血清 0.001 0.002 0.331 0.565 1.001 0.997~1.006
BALF 0.000 0.000 3.305 0.069 1.000 0.999~1.000
BALF/血清 -0.005 0.004 1.331 0.249 0.995 0.987~1.003
Neu%
血清 -0.129 0.063 4.182 0.041 0.879 0.776~0.995
BALF -0.139 0.079 3.109 0.078 0.870 0.746~1.016
BALF/血清 -1.563 2.132 0.537 0.464 0.210 0.003~13.68
Lym%
血清 0.127 0.068 3.521 0.061 1.135 0.994~1.297
BALF -17.560 3751.000 0 0.996 0 0
BALF/血清 -188.000 15 496.000 0 0.990 0 0
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