呼出气冷凝液中TNF-α和IL-1β与肺功能和并发症的相关性研究

摘要

目的：呼出气冷凝液（Exhaled breath condensate,EBC）是一种近年来非常流行的、具有完全无创伤、操作简单方便等众多优点的呼吸系统疾病的检测方法。呼出气冷凝液中含有大量的介质因子，目前认为分子质量小于65ku的小分子物质均可以进入呼出气冷凝液中。慢性阻塞性肺疾病（COPD）是一种非常常见的呼吸系统慢性疾病，在实际的临床工作中，接受手术的胸外科病人中有大部分病人合并有慢性阻塞性肺疾病，而我们通常使用的肺功能检查指标反映的仅仅是患者的的通气功能，并没有直接反映患者的肺部病理生理状态的指标，所以我们只依靠肺功能的检查结果来判断病人的真实肺部功能状态有可能造成一定的偏差，从而影响主治医师对于患者的手术实施难度、术后恢复的判断以及术后并发症的预防等各个方面的判断。实际的临床工作中，我们常常遇到这种的情况，肺功能显示各项指标很差的病人，术后恢复相当顺利，没有任何并发症的发生。更加令人意外的是，很多肺功能结果很好的病人，手术反而出现很多并发症，术后恢复缓慢，这就要求我们更加重视患者的真实肺部病理生理状态，及时的加于外力干预，术前术后给予肺保护的预防和康复治疗，有可能给患者的生命健康提供更加强有力的保证。如何更准确的评价患者的术前肺功能，真实的反映患者的肺部病理生理状态，我们展开以下研究，本研究主要解决以下几个问题：
　　1.呼出气冷凝液中能否检测出TNF-α和IL-1β两种物质。
　　2.呼出气冷凝液中 TNF-α以及 IL-1β的含量能否直接反映肺组织中 TNF-α及IL-1β的含量。
　　3.呼出气冷凝液及肺组织中TNF-α和IL-1β的含量能否放映肺功能的水平。
　　4.经过肺保护治疗后，呼出气冷凝液中TNF-α和IL-1β的含量是否有所变化。
　　方法：选取2015年1月至2015年6月在天津市胸科医院住院因肺癌行肺叶切除手术的患者60例，入院后首先检测肺功能指标，根据肺功能结果分为三组，即COPD治疗组，COPD对照组，非COPD组，其中COPD治疗组入院后给予1周肺保护治疗以改善肺功能，其他两组不予任何肺保护治疗。COPD对照组与非COPD组术前第一天收集呼出气冷凝液和动脉血气，COPD治疗组术前第七天及术前第一天分别收集呼出气冷凝液及动脉血气,三组术后第一天及第七天全部收集呼出气冷凝液及动脉血气，术中收集肺组织标本；收集的呼出气冷凝液储存于-80℃的冰箱中待测，用ELISA法检测呼出气冷凝液和肺组织中TNF-α和IL-1β的含量；手术切除的肺叶标本距离病灶5厘米以上，快速取1cm3大小的肺组织3块，分别用于石蜡切片免疫荧光（ Immunofluorescence）检测及用ELISA法检测肺组织中TNF-α与IL-1β含量以及透射电子显微镜（Transmission Electron Microscopy，TEM）观察。用于免疫荧光检测的肺组织标本用10％福尔马林固定，石蜡包埋，制成4微米厚度切片;用ELISA法检测肺组织中TNF-α与IL-1β含量的肺组织置于-80℃的冰箱中保存，用于TEM观察的肺组织标本立即置入标本固定液中，低温0-4℃条件下送至电镜室。
　　结果：1.呼出气冷凝液中：COPD治疗组：TNF-α的含量均值在术前第七天，术前第一天，术后第一天，术后第七天分别为0.838pg/μl，0.4638pg/μl，0.6643pg/μl，0.2507pg/μl；IL-1β的含量均值在术前第七天，术前一天，术后第一天，术后第七天分别为3.7162pg/μl，1.4129pg/μl，2.2569pg/μl，0.8489pg/μl；COPD对照组：TNF-α的含量均值在术前第一天，术后第一天，术后第七天分别为0.7282pg/μl，0.8353pg/μl，0.3979pg/μl；IL-1β的含量均值在术前第一天，术后第一天，术后第七天分别为2.9012pg/μl，3.3221pg/μl，1.3832pg/μl。非COPD组：TNF-α的含量均值在术前第一天，术后第一天，术后第七天的分别为0.4513pg/μl，0.5025pg/μl，0.2746pg/μl；IL-1β的含量均值在术前第一天，术后第一天，术后第七天分别为1.3317pg/μl，1.7316pg/μl，0.6362pg/μl。2.三组患者肺组织中TNF-α的含量均值在COPD治疗组，COPD对照组，非COPD组分别为0.0291pg/μl，0.0417pg/μl，0.0323pg/μl；IL-1β的含量均值在COPD治疗组，COPD对照组，非COPD组分别为0.0297pg/μl，0.0640pg/μl，0.0257pg/μl。
　　3.石蜡切片免疫荧光结果：COPD治疗组，COPD对照组，非COPD组所有照片的IL-1β分布平均光密度值（mean density）分别为3.60×10-4，3.69×10-4，3.40×10-4；COPD治疗组，COPD对照组，非COPD组所有照片的TNF-α分布平均光密度值分别为10.15×10-4，11.81×10-4，8.89×10-4。
　　结论:1.呼出气冷凝液中 TNF-α和 IL-1β的含量可以放映肺组织中 TNF-α和IL-1β的含量，且成正相关。2.呼出气冷凝液与肺组织中TNF-α和IL-1β的含量可以反映肺功能状态。3.呼出气冷凝液中TNF-α和IL-1β的含量在COPD组显著高于非COPD组；COPD治疗组中，经过一周肺保护之后，TNF-α和IL-1β的含量显著下降，手术后，TNF-α和 IL-1β的含量又明显上升，术后行肺保护后TNF-α和IL-1β的含量又明显下降，说明术前肺保护对COPD的炎性反应及应激变化有明显影响。4.肺组织中TNF-α与IL-1β的含量，COPD组显著高于非COPD组。5.呼出气冷凝液中 TNF-α和 IL-1β的含量与术后并发症没有明显相关性。6.COPD组的IL-1β和TNF-α比非COPD组的石蜡切片免疫荧光分布累积光密度大，分布面积广，COPD治疗组的平均累积光密度显著低于COPD对照组。

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缩略语/符号说明

前言

研究现状、成果

研究目的、方法

1.对象和方法

1.1研究对象

1.2研究方法

2.结果

2.1.患者一般情况

2.2呼出气冷凝液中TNF-α和IL-1β结果分析

2.3呼出气冷凝液中TNF-α和IL-1β与肺功能的相关性分析

2.4呼出气冷凝液中TNF-α和IL-1β的含量与并发症的相关性分析

2.5肺组织中TNF-α和IL-1β结果分析

2.6呼出气冷凝液与肺组织中TNF-α和IL-1β含量的相关性

2.7三组不同患者肺组织电镜超微结构的结果

2.8免疫荧光观察三组肺组织中TNF-α和IL-1β在细胞中的分布

3.讨论

结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

综述: 呼出气冷凝液中TNF-α与IL-1β在COPD患者中的研究进展

致谢

个人简历