儿童全身炎症反应综合征内毒素水平与IL?6、IL?10、TNF?α及PCT的动态监测
【摘要】 目的 探讨儿童全身炎症反应综合征(SIRS)时内毒素、IL?6、IL?10、肿瘤坏死因子α(TNF?α)及降钙素原(PCT)的浓度变化,并对内毒素与IL?6、IL?10、TNF?α、PCT进行相关性分析。方法 酶联免疫吸附法测定IL?6、IL?10、TNF?α、PCT;鲎试剂显色基质试管法测定内毒素。结果 IL?6、IL?10、TNF?α、PCT及内毒素水平在SIRS时均明显高于对照组;内毒素水平在单器官损害/重度感染组入院d1出现波峰;多器官损害组未见波峰出现,峰值呈上升趋势。PCT于入院d1达峰值,以后逐渐下降;TNF?α、IL?6及IL?10一直处于较高水平,并与病情呈正相关。结论 内毒素水平与IL?6、IL?10、TNF?α变化存在一定程度正相关,并随时间推移和病情加重逐渐增高。内毒素、PCT与SIRS病情严重程度相关,可以作为SIRS病情变化的早期、特异的监测指标。
【关键词】 儿童全身炎症反应综合症; 内毒素; IL?6; IL?10; 肿瘤坏死因子α; 降钙素原
ABSTRACT ObjectiveTo detect the changes of endotoxin, interleukin?6 (IL?6), interleukin?10 (IL?10), tumor necrosis factor?α (TNF?α) and procalcitonin (PCT) in pediatric patients with systemic inflammatory response syndrome (SIRS) and analyze the correlation of endotoxin to IL?6, IL?10, TNF?α and PCT. Methods The 1evels of endotoxin, IL?6, IL?10, TNF?α and PCT were detected by enzyme linked immunosorbent assay. The level of endotoxin in plasma was detected by Chromogenic End?Point TAL. Results The levels of endotoxin, IL?6, IL?10, TNF?α and PCT in patients were obviously higher than those in control group (P<0.01). Endotoxin levels peaked on the first day in the group of non?organ injured/infected seriously, but in the group of injured poly?organ there was no peak levels and increased constantly. PCT levels peaked on day one of admission, then decreased gradually. PCT decreased obviously on the third days and on the fifth days. TNF?α, IL?6 and IL?10 were also maintained higher levels all the time. Conclusion Endotoxin levels were correlated with the level of IL?6, IL?10, TNF?α, and increased in the progress and with the existing diseases. The levels of endotoxin and PCT had some relationship with the existing diseases in patients during SIRS, and they could be used to monitor the SIRS patients′ clinical condition and the disposition therapy.
KEY WORDS Systemic inflammatory response syndrome endotoxin interleukin?6 interleukin?10 tumor necrosis factor?a procalcitonin
1 材料与方法
1.1 材料
SIRS诊断按照1991年美国胸科医师学会和危重病医学会(ACCP/SCCM)制定的SIRS标准[5]。SIRS病例来自2005年11月~2007年2月重庆医科大学儿童收治的SIRS患儿15例(细菌培养阳性,原发病为脓毒血症,肠穿孔,腹膜炎,败血症,肺炎,肠梗阻),其中男8例,女7例,年龄3.4岁。根据1995危重病医学会临床分期及临床表现中1~5期和实验室功能指标,按患儿预后分为仅有单个器官受损或感染重而无器官受损的单器官损害/重度感染组(10例)及多个器官同时受损的多器官损害组(5例)。对照组患儿15例(细菌培养阴性,无SIRS表现,原发病为惊厥、普通肺炎、普通阑尾炎、化脓性扁桃体炎),其中男8例,女7例,平均年龄3.7岁。
1.2 仪器与试剂
SM?3酶标仪、721分光光度计。IL?6、IL?10、TNF?α和PCT检测试剂购自Sigma公司,批号706218;内毒素检测试剂购自厦门市鲎试剂实验厂有限公司,批号070109。
1.3 方法
将患儿入院当日采集的外周静脉血作为0d。根据1995危重病医学会临床分期及临床表现中1~5期在入院d1、d3、d5分别采集患儿外周静脉血,抗凝剂用肝素钠。离心、分离血浆,-80℃保存。酶联免疫吸附法测定IL?6、IL?10、TNF?α及PCT,在酶标仪上于450nm波长读取标准品及样品各孔A值,绘制标准曲线,在标准曲线查找样品对应浓度;用鲎试剂显色基质试管法测定内毒素,用721分光光度计在波长405nm测定标准品及样品吸光度,绘制标准曲线,最后换算成内毒素浓度。
1.4 统计学方法
用重复测量设计的方差分析试验结果,采用SPSS10.0统计软件包对数据进行方差分析。用Spearman′s进行等级相关分析,相关系数以r表示,各组间比较用Q检验,P<0.05有统计学意义。
2 结果
2.1 内毒素的变化情况
内毒素在单器官损害/重度感染组于入院d1时达峰值,随着抗生素的有效,其值逐渐下降;多器官损害组d1明显升高,未见其出现峰值,而是呈现逐渐上升的趋势。单器官损害/重度感染组与多器官损害组比较,在同一时间点内毒素水平与疾病严重程度并非一定成正比(表1)。
2.2 IL?6、IL?10、TNF?α及PCT的变化情况
单器官损害/重度感染组PCT于入院d1时达峰值,以后迅速下降,逐渐恢复趋于正常水平,但仍明显高于对照组(P<0.01);TNF?α于入院d1达峰值,d3和d5有所下降,但一直处于较高水平(P<0.05),IL?6及IL?10一直处于较高水平,IL?6在入院d3达峰值,IL?10在d3、d5明显升高,d5最高。多器官损害组IL?6、IL?10也同样随病情加重逐渐升高(表2)。
2.3 内毒素与IL?6、IL?10、TNF?α及PCT的相关性
内毒素与IL?6、IL?10、TNF?α及PCT存在一定程度呈正相关性,但其与IL?10的相关性无统计学意义(表3)。
3 讨论
单器官损害/重度感染组于入院d1内毒素水平达峰值,随着抗生素的有效治疗,其值逐渐下降;多器官损害组d1明显升高, 但未见其出现峰值, 而是呈现逐
表1 内毒素测定结果(±s,EU/ml)
分 组 入院0d 入院d1 入院d3 入院d5 对照组 50±18.38 66.6±18.87 55.6±6.02 60.6±32.96单器官损害/重度感染组 153.4±53.6a 269.2±67.1a 215.3±93.12a 124.6±81.53a多器官损害组 129.6±54.59a 215.9±35.54a 248.3±45.30a 247.2±35.16a,b
a:与对照组比较,P<0.01; b:与对照组比较,SIRS组P<0.01。 表2 IL?6、IL?10、TNF?α及PCT的测定结果(±s,pg/ml)
指 标 分 组 入院0d 入院d1 入院d3 入院d5 IL?6对照组 75.9±11.5 82.2±6.36 75.7±1.97 77.9±10.3单器官损害/重度感染组 195.7±31.81a 253.7±30.7a 373.7±37.83a 302.6±49.93a多器官损害组 175.2±39.65a 261.1±27.42a 352.1±42.49a 393.3±33.93a,dIL?10对照组 98.8±14.41 94.5±16.08 98.3±18.13 95±15.27单器官损害/重度感染组 129.2±19.11b 157.6±16.3b 348.3±90.61a 487±100.88a多器官损害组 118±27.32b 147.7±21.04b 230.2±62.77a,c 357.5±112.3a,cTNF?α对照组 44.9±14.82 56.0±10.82 38.2±15.34 35.8±10.67单器官损害/重度感染组 147.6±36.8a 206.9±27a 133.8±59.58a 100.6±94.03a多器官损害组 145.3±57.14a 199.2±31.86a 244.3±35.58a,c 283.7±47.8a,cPCT对照组 66.8±4.43 68.1±5.47 75.7±11.51 58.1±26.76单器官损害/重度感染组 954.8±165.9a 700.8±148.9a 305.9±250.8a 85.7±300.93多器官损害组 759±127.75a,c 792.7±119.72a 788.5±112.09a,c 670.7±173.58a,c
a:与对照组相比,P<0.01; b:P<0.05; c:与对照相比,SIRS组P<0.01; d:P<0.05。
表3 细胞因子IL?6、IL?10、TNF?α及PCT与内毒素的相关性分析
结果IL?6IL?10TNF?αPCTr值0.582250.276690.682310.47946P值<0.00010.0130<0.0001<0.0001
渐上升的趋势。因此SIRS患儿在入院d1时给予及时治疗能够有效阻断SIRS以及MODS的发生。单器官损害/重度感染组与多器官损害组比较,在同一时间点多器官损害组内毒素水平并非一定高于单器官损害组,说明内毒素水平与疾病严重程度并非一定成正比。病情严重程度除与内毒素水平高低有关外,还与个体差异存在一定关系。致炎因子TNF?α、IL?6在单器官损害/重度感染组同样会出现峰值,但IL?6出现峰值时间迟于内毒素和TNF?α,并随抗生素的有效治疗两者水平逐渐下降;但多器官损害组其值逐渐升高。根据相关性分析,内毒素与TNF?α、IL?6存在一定程度正相关,即内毒素水平增高,可激发释放TNF?α、IL?6等促炎症介质,TNF?α、IL?6也相应增高,说明TNF?α、IL?6均为感染细胞因子,可将其作为SIRS的动态监测指标。IL?6变化迟于TNF?α,其出现峰值时间也就迟于内毒素和TNF?α,因为IL?6来源于所有经过TNF?α和IL?1诱导的细胞和组织。抗炎因子IL?10一直呈上升趋势,在入院d1上升不明显,d3有明显上升,表明炎症应激程度在d3较高,根据相关分析,内毒素与IL?10相关性无意义,即IL?10在细菌感染时并不随内毒素增高而增高,它只是一个反映炎症应激程度的指标。因此这些细胞因子在SIRS发生中起着重要的作用,且随时间推移和病情加重而逐渐增高,持续升高的TNF?α、IL?6提示预后不良。PCT在SIRS早期即出现大幅度升高,随抗生素的有效治疗后迅速下降,至恢复期接近正常水平,因此PCT可作为SIRS细菌感染的早期、特异、灵敏的监测指标,且PCT与内毒素存在一定相关性,可作为SIRS感染的特异性指标。
综上所述,通过SIRS患儿血清中内毒素、IL?6、IL?10、TNFα、PCT指标的动态检测,我们发现这些指标与SIRS密切相关,故可将它们联合起来诊断和干预SIRS,降低MODS的发生率和死亡率。
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