随着人们饮食结构及生活方式改变,高脂血症性急性胰腺炎(hyperlipidemia-induced acute pancreatitis, HLAP) 发病率日渐升高[1-2],有超越酒精性急性胰腺炎成为急性胰腺炎第二大病因的趋势。与非高脂血症性胰腺炎(non-hyperlipidemiainduced acute pancreatitis, NHLAP) 相比,HLAP腹痛症状不典型,淀粉酶及脂肪酶升高不明显,并发症较多,复发率高,更容易发展成重症胰腺炎(severe acute pancreatitis, SAP),预后较差[3-4]。在急性胰腺炎(acute pancreatitis, AP) 的病理生理进程中,免疫功能紊乱扮演重要角色[5-8],是引起不同病因AP临床特点和转归差异的原因之一。其中,T淋巴细胞亚群及细胞因子水平可反映机体的免疫状态,是临床研究免疫功能紊乱的常用免疫指标[8-10]。本研究通过监测比较HLAP与NHLAP患者血浆T淋巴细胞亚群及细胞因子水平变化,分析HLAP患者免疫功能变化特点,筛选能预测疾病病情严重程度的免疫指标,为临床干预提供依据。
1 资料与方法 1.1 研究对象回顾性纳入分析厦门大学附属第一医院2018年1月至2021年5月收治的AP患者,按是否为高脂血症分为HLAP组和NHLAP组,再根据2012年亚特兰大分类标准[11]将HLAP组细分为轻度AP、中度重症AP及SAP,将SAP患者分为SAP组,将轻度及中度重症AP患者合并为非SAP组。纳入标准:⑴入院后诊断为急性胰腺炎者;⑵发病时间≤ 1 d者。排除标准:⑴患慢性胰腺炎、恶性肿瘤、合并妊娠、合并严重感染、终末期肝肾疾病、免疫缺陷之一的患者;⑵近3个月使用免疫抑制剂或激素者;⑶腹痛出现至入院时间>1 d者。诊断标准:根据中华医学会消化病学分会胰腺疾病学组《中国急性胰腺炎诊治指南(2019年, 沈阳)》[12]标准。本研究经医院伦理委员会审批通过,伦理编号为KYH2019-042。
1.2 研究方法收集患者的年龄、性别、体重、身高、腹痛至入院间隔时间、合并症(脂肪肝、高血压、糖尿病)、急性胰腺炎复发等临床资料。
所有患者于入院第1、3、5天空腹8 h后清晨抽取外周静脉血后送本院检验科进行检测。采用东芝2000fr全自动生化分析仪测定患者血脂、肾功能、淀粉酶、脂肪酶等指标。采用流式细胞术测定T淋巴细胞亚群测定CD4+%、CD8+%(北京矿博公司同生时代,批号: 20200316)。采用流式荧光法检测血浆细胞因子IL-2、IL-4、IL-6、IL-10、TNF-α、INF-γ水平(江西赛基生物技术有限公司,批号: 20200601)。
1.3 统计学方法采用SPSS 19.0进行数据分析。计量资料用ShapiroWilk(S-W) 方法进行数据正态性检验,Levene检验数据方差齐性。符合正态分布的计量资料以均数±标准差(x±s) 表示,两组间比较采用独立样本t检验;非正态分布的计量资料以中位数(四分位数)[M (Q1, Q3)] 表示,两组间比较采用Mann-Whitney U检验。定性资料的比较采用χ2检验。采用二元Logistic回归分析HLAP组SAP免疫指标危险因素;采用绘制受试者工作特征曲线(ROC曲线)评价免疫指标等因素对SAP发生预测价值。以P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果 2.1 HLAP组与NHLAP组临床特征比较本研究共纳入AP患者184例,HLAP组和NHLAP组各92例。HLAP组脂肪肝患者数、糖尿病患者数、急性胰腺炎复发人数、甘油三酯水平、胆固醇水平均高于NHLAP组,而年龄、淀粉酶水平、脂肪酶水平低于NHLAP组,均P < 0.05,见表 1。
临床资料 | HLAP组(n=92) | NHLAP组(n=92) | t/Z/χ2值 | P值 |
年龄(岁,x±s) | 39.36 ±9.75 | 44.79 ± 12.34 | -3.306 | 0.001 |
性别(男/女) | 71/21 | 65/27 | 0.705 | 0.401 |
腹痛至入院间隔时间(h,x±s) | 17.63 ±9.14 | 17.70 ±7.40 | -0.060 | 0.953 |
脂肪肝(例) | 43 | 22 | 9.515 | 0.002 |
高血压(例) | 15 | 18 | 0.148 | 0.701 |
糖尿病(例) | 17 | 6 | 6.235 | 0.013 |
急性胰腺炎复发(例) | 32 | 19 | 3.906 | 0.048 |
急性胰腺炎严重程度(非重症/重症,例) | 79/13 | 80/12 | 0.046 | 0.830 |
体重指数(kg/m2,x±s) | 25.81 ±2.86 | 25.19 ±3.96 | 0.995 | 0.322 |
甘油三醋[mmol/L,M (Q1, Q3)] | 14.96 (10.01,19.15) | 1.95 (0.92,6.23) | -10.324 | < 0.001 |
胆固醇[mmol/L,M (Q1, Q3)] | 9.00 (6.85,11.51) | 4.89 (3.94,5.91) | -9.080 | < 0.001 |
肌酐[pmol/L,M (Q1, Q3)] | 55.00 (42.50, 68.00) | 61.00 (51.75,68.00) | -1.614 | 0.107 |
淀粉酶[U/L,M (Q1, Q3)] | 145.00(67.50,323.00) | 239.00 (92.00,599.00) | -2.066 | 0.039 |
脂肪酶[U/L,M (Q1, Q3)] | 167.30 (78.87, 386.57) | 314.40 (91.00, 656.80) | -2.130 | 0.033 |
第1、3天,HLAP组CD4+% 低于NHLAP组(P < 0.05),第5天CD4+% 及所有时点CD8+% 两组间差异无统计学意义,见表 2。第1天,除IL-2水平HLAP组高于NHLAP组,其余细胞因子两组间未见明显差异;第3天,HLAP组IL-4、IL-6、IL-10均高于NHLAP组(P < 0.05);第5天,HLAP组IL-6、IL-10高于NHLAP组(P < 0.05),见表 3。
指标 | HLAP组(n=92) | NHLAP组(n=92) |
第1天 | ||
CD4+%a | 43.20(38.45,46.97) c | 47.12 (40.86,47.65) |
CD8+%a | 22.38(19.14,24.12) | 21.21 (17.86,22.89) |
第3天 | ||
CD4+%b | 41.50 ± 5.24 c | 44.27 ±5.55 |
CD8+%b | 21.46 ±7.74 | 19.27 ±7.45 |
第5天 | ||
CD4+%a | 42.30 (32.36,47.54) | 44.22 (39.37,46.24) |
CD8+%b | 22.94 ±6.94 | 22.18 ±6.53 |
注:a为M(Q1,Q3),b为x±s;与NHLAP组比较,cP < 0.05 |
时点 | 组别 | IL-2 | IL-4 | IL-6 | IL-10 | TNF- α | IFN-γ |
第1天 | HLAPa | 0.39 (0.13, 0.97)c | 0.44(0, 1.38) | 46.81 (25.01, 75.47) | 4.17 (2.69, 9.14) | 0.91 (0.37, 1.54) | 0.42(0.11, 0.91) |
NHLAPb | 0 (0, 0.40) | 0.44 (0, 1.43) | 36.59 (14.99, 86.11) | 3.58 (2.30, 8.85) | 1.11 (0.31, 2.12) | 0.28 (0, 0.88) | |
第3天 | HLAPa | 0.12 (0.01,0.48) | 0.36(0.03, 1.37)c | 83.03 (38.58, 153.40)c | 8.46 (2.56, 14.57)c | 1.56 (0.36, 3.02) | 0.21 (0, 0.91) |
NHLAPb | 0.24 (0.07, 0.60) | 0.12 (0, 0.81) | 65.61 (30.20, 116.81) | 3.59 (2.60, 9.00) | 1.10 (0.47, 2.02) | 0.11 (0, 0.61) | |
第5天 | HLAPa | 0(0, 0.12) | 0.29 (0.04, 0.74) | 24.11 (12.24, 61.51)c | 4.79 (2.74, 13.24)c | 0.81 (0.34, 1.38) | 0.45 (0.10, 1.32) |
NHLAPb | 0(0, 0.11) | 0.31 (0, 0.85) | 16.68 (8.52, 34.19) | 3.14(2.13, 5.60) | 1.01 (0.42, 1.40) | 0.34(0.02, 1.92) | |
注:a为HLAP组(n=92),b为NHLAP组(n=92);与NHLAP组比较,cP < 0.05 |
HLAP的SAP亚组与非SAP亚组T淋巴细胞亚群比较:除第5天,SAP亚组CD4+% 低于非SAP亚组(P < 0.05),其余T淋巴细胞亚群两组之间差异无统计学意义(表 4)。HLAP的SAP亚组与非SAP亚组细胞因子比较:第1天,SAP亚组IL-10高于非SAP亚组(P < 0.05);第3天,SAP亚组IL-2、IL-4、IL-6、IL-10、IFN-γ高于非SAP亚组(P < 0.05);第5天,SAP亚组IL-6、IL-10高于非SAP亚组(P < 0.05),见表 5。
时点 | 组别 | CD4+% | CD8+% |
第1天 | 非SAP (n=79) a | 47.36(38.80, 48.50) | 22.41 (19.57, 24.13) |
SAP (n=13) a | 42.39(38.40, 46.25) | 22.35 (14.86, 23.64) | |
第3天 | 非SAP (n=79) b | 42.03 ±4.66 | 21.53 ±7.96 |
SAP (n=13) b | 37.62 ±7.63 | 20.90 ±6.28 | |
第5天 | 非SAP (n=79) a | 42.89 (34.45, 47.96) | 23.41 ±7.10 |
SAP (n=13) a | 31.40 (26.38, 38.12)c | 19.99 ± 5.50 | |
注:a为M(Q1,Q3),b为x±s;与非SAP亚组比较,cP < 0.05 |
时点 | 组别 | IL-2 | IL-4 | IL-6 | IL-10 | TNF-α | IFN-γ |
第1天 | SAPa | 0.10 (0.02, 0.85) | 0.53 (0, 1.30) | 56.27 (21.21, 79.26) | 11.83 (6.07, 21.83)c | 0.90(0.19, 1.60) | 0.55 (0.06, 1.09) |
非SAPb | 0.39 (0.15, 1.03) | 0.41 (0, 1.46) | 45.73 (25.38, 74.37) | 3.75 (2.69, 8.16) | 0.91 (0.38, 1.54) | 0.42 (0.11, 0.91) | |
第3天 | SAPa | 0.71 (0.12, 1.62)c | 1.39 (0.47, 3.53)c | 314.40(240.45, 637.00)c | 22.90 (14.09, 33.61)c | 1.62 (1.27, 3.29) | 1.11 (0.67, 1.56)c |
非SAPb | 0.12 (0, 0.35) | 0.28 (0.02, 1.00) | 62.38 (37.17, 132.88) | 5.55 (2.48, 13.30) | 1.49 (0.28, 3.02) | 0.16 (0, 0.42) | |
第5天 | SAPa | 0.02 (0, 0.80) | 0.76 (0, 1.38) | 42.18 (27.97, 78.53)c | 13.87 (5.95, 25.18)c | 0.50 (0.21, 1.09) | 0.79(0.46, 1.24) |
非SAPb | 0(0, 0.08) | 0.20 (0.05, 0.64) | 22.00 (11.67, 59.12) | 4.26(2.57, 11.43) | 0.81 (0.37, 1.38) | 0.40(0.09, 1.32) | |
注:a为SAP亚组(n=13),b为非SAP亚组(n=79);与非SAP组比较,cP < 0.05 |
以T淋巴细胞亚群及细胞因子为自变量,以有无发生SAP为应变量,进行二元Logistic回归分析。结果显示:第1天预测SAP发生的独立危险因素是IL-10(OR=1.139, 95%CI: 1.038 ~ 1.251, P < 0.05);第3天预测SAP发生的独立危险因素是IL-6(OR=1.021, 95%CI: 1.008 ~ 1.034, P < 0.05);第5天未筛选出有统计学意义的免疫指标,见表 6。
时点 | 参数 | b | S.E. | P值 | OR | 95%CI |
第1天 | IL-10 | 0.131 | 0.048 | 0.006 | 1.139 | 1.038~1.251 |
第3天 | IL-6 | 0.021 | 0.006 | 0.001 | 1.021 | 1.008~1.034 |
第5天 | - | - | - | - | - | - |
进一步行ROC曲线评估T淋巴细胞亚群和细胞因子对SAP发生的评估价值,结果显示,第1天的IL-10、第3天的IL-6和IL-10、第5天的CD4+%、IL-6和IL-10均可作为预测SAP发生的免疫指标,见表 7。
指标 | AUC | 截断值 | 敏感度(%) | 特异度(%) | P值 |
第1天 | |||||
IL-10 (μg/mL) | 0.772 | 5.6 | 83.3 | 68.8 | < 0.05 |
第3天 | |||||
IL-6 (μg/mL) | 0.965 | 232.5 | 91.7 | 97.4 | < 0.05 |
IL-10 (μg/mL) | 0.894 | 16.7 | 75.0 | 87.2 | < 0.05 |
第5天 | |||||
CD4+% | 0.813 | 33.6 | 78.1 | 80.0 | < 0.05 |
IL-6 (μg/mL) | 0.677 | 25.1 | 83.3 | 55.7 | < 0.05 |
IL-10 (μg/mL) | 0.723 | 12.1 | 75.0 | 79.2 | < 0.05 |
本研究结果显示,与其他病因AP相比,HLAP患者年龄较轻,脂肪肝、糖尿病等并发症发生率高,急性胰腺炎复发率高,甘油三酯及胆固醇亦显著升高,但淀粉酶、脂肪酶升高不明显,具有其临床的特殊性。上述发现与既往研究结果相符[13-14],但目前关于HLAP发病机制仍未明确,免疫失调可能是HLAP不同于其他类型AP机制之一[15-16],但不同类型AP免疫功能状态有无差异,以及免疫紊乱对HLAP病情严重程度的预测价值尚需临床进一步研究。
机体免疫功能是由CD4+和CD8+T淋巴细胞亚群相互作用而维持, CD4+T细胞比率(CD4+%)、CD4+/CD8+比值降低提示机体免疫功能受损,因此监测T淋巴细胞亚群对于评估患者免疫状态具有重要意义[6, 17-19]。本研究发现,在入院第1天及第3天HLAP患者CD4+% 低于NHLAP组,推测HLAP患者发病早期可能存在更加严重的免疫紊乱。由于机体免疫系统极其复杂,免疫器官组织细胞因子之间存在多重相互作用,且免疫系统与非免疫系统亦存在相互影响,故解释此现象尚需深入的基础及临床试验研究。为进一步探讨HLAP患者淋巴细胞免疫特点,行组内亚组分析发现第5天SAP亚组CD4+% 较非SAP亚组显著降低,提示随着病情发展SAP亚组HLAP患者,T淋巴细胞亚群免疫受损进一步加重,容易并发感染和多脏器功能损害,最终导致高致死率。虽然这一结果与国内外多项关于AP研究结果类似[17, 19],但本研究发现HLAP的T淋巴细胞免疫功能更易受损,这有助于理解HLAP患者病情演变规律。
T淋巴细胞亚群的改变引发其分化后生成Th1/ Th2分泌的细胞因子发生相应变化,以及发挥相应的病理生理学效应。本研究结果显示,与NHLAP比较,HLAP患者第1天IL-2,第3天IL-4、IL-6、IL-10,以及第5天IL-6、IL-10均更高,亦提示HLAP患者发病早期较NHLAP患者可能存在更加严重的免疫紊乱。Th1和Th2作为人体活化的T淋巴细胞,Th1细胞分泌IL-2、TNF-α和IFN-γ等细胞因子,以促进炎症反应为主,介导细胞免疫;而Th2分泌IL-4、IL-6、IL-10等细胞因子,与体液免疫反应有关,以抑制炎症反应为主,Th1向Th2细胞的偏移被认为与免疫抑制相关[15]。本研究提示,第3天及第5天HLAP组以Th2分泌为主的IL-6、IL-10均高于NHLAP组,表明存在Th1向Th2偏移,提示HLAP患者第3天及第5天存在更明显的免疫抑制状态。由此,考虑HLAP患者比NHLAP患者早期更容易刺激并激活单核巨噬细胞系统、内皮细胞、中性粒细胞,促使炎性细胞因子过度释放造成SIRS,同时代偿性生成大量的抗炎症介质,抵抗SIRS进一步发展[20],最终导致机体全身免疫功能紊乱。HLAP组细胞因子亚组分析示,第1天SAP亚组IL-10较非SAP亚组患者升高;第3天SAP亚组IL-2、IL-4、IL-6、IL-10、IFN-γ较非SAP亚组患者升高;第5天SAP亚组IL-6、IL-10较非SAP亚组患者升高。综合以上结果提示,HLAP患者随病情严重程度不同细胞因子变化各异,故为临床提供以细胞因子预测该人群病情的研究依据。
为了明确早期T淋巴细胞亚群及细胞因子变化对HLAP人群病情严重程度的预测价值,本研究将该人群免疫指标与病情严重程度进行Logistic回归分析:第1天,IL-10是预测SAP发生的独立危险因素(OR=1.139, 95%CI: 1.038 ~ 1.251, P < 0.05);为进一步明确IL-10的预测价值,行ROC曲线分析发现,IL-10可预测HLAP患者SAP发生,ROC曲线下面积0.772,当IL-10为5.6 μ g/mL时预测价值最高,敏感度及特异度分别为83.3% 和68.8%。虽然第3天及第5天均筛选出IL-6和IL-10为预测指标,但目前判断AP严重程度的标准依据主要是亚特兰大标准,该标准以发病48 h后根据器官功能有无持续衰竭判断是否系SAP,因此后两个时间点相关指标数值高低只能反映病情轻重,用于预测AP临床病情分级则意义不大。
综上所述, 与NHLAP相比,HLAP患者发病早期存在更加明显的T淋巴细胞亚群及细胞因子异常,提示机体存在更加的严重免疫功能失调,为动态检测免疫指标判断病情演变提供一定的临床依据。同时本研究发现IL-10可能对HLAP患者病情严重程度的早期预测有一定的价值。
利益冲突 所有作者声明无利益冲突
作者贡献声明 黄晓东:设计实验、实施研究、分析/ 解释数据、文章撰写;杜鹏辉、黄贤伟、潘满冬:科研指导;王琦聪、黄建宝、郑清柳、吴埼淇、胡俊:数据收集及整理、统计学分析;蔺际䶮:论文修改、经费支持
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