摘要
ARDS患者肺泡巨噬细胞泡滤减少,这与肺泡炎症增加有关,并可能导致更糟糕的临床结果,包括死亡。上调泡泡细胞增多可能提供一种治疗策略。https://bit.ly/2Q7REdM
致编辑:
急性呼吸窘迫综合征(ARDS)是一种肺部炎症性疾病,以败血症为主要病因。尽管通气策略取得了进展,但中重度ARDS的死亡率仍保持在40-46% [1].ARDS与中性粒细胞流入肺泡有关。支气管肺泡灌洗液中持续高中性粒细胞和低肺泡巨噬细胞(AM)数量与更高的死亡率相关[2].虽然早期ARDS的炎症性肺泡环境最初延缓细胞凋亡,但这些中性粒细胞最终在肺泡内发生细胞凋亡[3.].AMs对凋亡中性粒细胞的高效泡腾作用对炎症的缓解至关重要[3.].凋亡中性粒细胞可能由于AM泡泡功能缺陷和/或泡泡能力不足而在ARDS中积聚,然后发生继发性坏死,向肺泡间隙释放炎症介质[4].这可能导致ARDS中观察到的炎症延长。以前没有研究评估急性呼吸窘迫综合征中的AM泡泡细胞增多;然而,ARDS患者的单核细胞来源的巨噬细胞(MDMs)确实存在泡腾功能受损[5].我们调查了ARDS患者是否有AM泡泡作用受损和肺泡中性粒细胞凋亡增加。
招募有或无ARDS的通气败血症患者已获得伦理批准(REC 16/WA/0169)。对于无行为能力的患者,需要从法定代表人那里获得注册许可。2016-2019年,从英国伯明翰伊丽莎白女王医院重症监护病房(ICU)招募了有创通气的脓毒症成年患者。根据脓毒症-3标准定义脓毒症[6].符合柏林标准的病人[7]被归类为ARDS,而那些没有ARDS(缺乏双侧浸润)的被定义为对照组。排除标准包括即将停止治疗,入院前接受类固醇治疗,异常凝血妨碍支气管镜检查,临床相关免疫抑制。患者在有创通气开始后48小时内接受支气管镜检查。
使用淋巴细胞梯度离心法和塑料粘附法从BAL患者中分离出AMs [8].24小时后,AMs使用CellTracker™Deep Red (ThermoFisher)标记的异源中性粒细胞进行流式细胞泡滤测定[9].采用流式细胞仪Annexin V细胞凋亡检测试剂盒(BioLegend)和细胞自旋形态学检测BAL中性粒细胞凋亡和坏死。使用Luminex测定法(研发系统公司)定量BAL细胞因子。
在招募的38例通风败血症患者中,21例患有ARDS,其余为对照组。对照组患者中,有4人在入院后出现急性呼吸窘迫综合征。两组年龄无显著性差异(均数±0.01)sd59.2±13.9与55.1±16.3年;P =0.42),性别(71%与男性65%;p=0.73),或脓毒症患者之间的吸烟状况。入院时动脉氧分压与吸入氧分数的比值(P/F)在两组患者之间也无显著差异(21.8±4.9)与24.1±6.8;p = 0.27)。在ICU入院时,按柏林标准,1例(4.8%)ARDS患者为轻度ARDS, 18例(85.7%)为中度ARDS, 2例(9.5%)为重度ARDS [7].肺炎是两组脓毒症的主要来源(90%)与71%;p = 0.21)。呼吸机设置包括呼气末正压、驱动压、平台压和潮气量在患者组间无显著差异。序贯器官衰竭评估(SOFA;12.5±3.8与10.3±2.7;p=0.053)和急性生理学和慢性健康评估-2 (APACHE II: 18.6±5.5)与15.2±5.8;P =0.091)严重程度评分组间差异无统计学意义。然而,脓毒症合并ARDS患者的Murray肺损伤评分更高(2.57±0.5)与2.13±0.46;p = 0.009)。进一步的生理参数在我们的相关预印本中报告[10].关于结局,脓毒症合并ARDS患者的住院死亡率为7例(33.3%),无ARDS患者为3例(17.6%)。ARDS患者无呼吸机天数至28天较低(6.9±9.2与15.9±8.3天;p=0.004), ICU住院时间更长(中位数(四分位数范围)23.0 (12.8-33.8)与12.0(7.5-19.0)天;p = 0.004)。
采集了31例患者(ARDS 17例,对照组14例)的BAL。BAL总白细胞计数在患者组间无显著差异(中位数为15.8 (7.4-31.3)×106与6.4 (3.8-27.0) ×106;p = 0.133)。然而,ARDS患者BAL中性粒细胞计数较高(中位数14.8 (5.4-27.8)×106与3.2 (1.0-8.7) ×106;p = 0.023)。微生物学分析BAL培养阳性的患者比例在两组间无显著性差异(76.5%)与78.6%;p > 0.99)。21例患者(12例ARDS, 9例对照组)进行了BAL中性粒细胞凋亡评估。中性粒细胞凋亡和坏死最初未被评估,在招募开始后添加到研究方案中。BAL AM产量(平均120万)足以在22例患者(11例ARDS, 11例对照组)中进行泡泡细胞增多。
与无ARDS患者相比,伴有ARDS的脓毒症患者的AM泡泡细胞功能受损(图1一个;7.6%与22.7%;p = 0.003)。肺泡中性粒细胞凋亡(bal后立即评估)在脓毒症合并ARDS患者中比无ARDS患者更严重(图1 b;41.3%与14.1%;p = 0.0001)。在所有脓毒症患者(伴有和不伴有ARDS)中,观察到AM泡泡细胞增多与BAL中性粒细胞凋亡呈负相关趋势,但这没有达到统计学意义(图1 c;r =−0.525,p = 0.057)。与无ARDS的患者相比,脓毒症合并ARDS患者的肺泡中性粒细胞坏死有增加的趋势,但这没有达到统计学意义(图1 d;中位数4.5%与1.1%;p = 0.162)。在所有脓毒症患者(伴有和不伴有ARDS)中,AM泡泡细胞增多与BAL中IL-8浓度呈负相关(图1 e;r=−0.707,p=0.0003), IL-1ra (图1 f;r =−0.601,p = 0.004)。对于所有脓毒症患者(伴有或不伴有ARDS),低AM泡腾指数与机械通气自由度降低相关(图1 g;P =0.015)和在入组后30天内死亡率增加(图1 h;p = 0.013)。
先前的研究[5]表明ARDS患者的MDMs泡泡细胞功能受损。我们的研究发现AM泡泡细胞功能受损,这支持了这些发现,并且与ARDS发病机制更相关,因为疾病过程起源于肺泡。我们的对照组由通气败血症患者组成,与之前的研究相反,该研究包括接受门诊支气管镜检查的患者作为对照[5].因此,我们的研究确定,与脓毒症、ICU入院和有创通气相关的AM泡泡细胞减少与脓毒症相关ARDS的发展无关。
我们推测,ARDS中AM泡泡细胞减少可能是由于AMs极化为促炎表型,这与泡泡细胞减少有关[11].需要进一步的研究来调查这种潜在的联系。AM泡沫化与BAL细胞因子IL-8和IL-1ra呈负相关。IL-8诱导巨噬细胞的经典激活,这与泡泡细胞减少有关。阻断IL-8可能是上调泡泡细胞增多、减轻炎症和缩短机械通气时间的潜在策略。已知可促进泡泡细胞增多的药物(如。糖皮质激素)可以在ARDS模型中进行测试[12].
在ARDS患者中观察到凋亡的肺泡中性粒细胞的积累可能是由于凋亡增加和/或清除减少。既往研究表明,急性呼吸窘迫综合征(ARDS)患者的肺泡和循环中性粒细胞出现延迟性凋亡体外培养20小时[13].然而,这些结果不能直接与我们的研究结果进行比较,在我们的研究中,肺泡中性粒细胞凋亡是在BAL后立即评估的体外文化)。此前只有两项研究调查了急性呼吸衰竭(ARDS)早期急性呼吸衰竭后立即发生的肺泡中性粒细胞凋亡[14,15].两项研究均未显示ARDS患者与对照组患者之间肺泡中性粒细胞凋亡的差异;此外,观察到的趋势是相互矛盾的。因此,只能与我们的研究进行有限的比较。我们的数据表明,由于ARDS BAL的促炎成分,肺泡中性粒细胞凋亡最初被延迟,但一旦凋亡发生,中性粒细胞由于AM泡泡细胞作用受损而持续存在。
我们的研究有局限性;由于先前的类固醇治疗和免疫抑制是排除因素,ARDS患者招募受到限制。部分患者因通气状态不佳而不能安全进行支气管镜检查;没有严重急性呼吸窘迫综合征患者因此而接受支气管镜检查。急性呼吸窘迫综合征(ARDS)患者的BAL为高度中性粒细胞,使AM分离困难。BAL AM的平均产量为120万,这意味着通常每位患者只能进行一次功能检测;优先考虑泡沫化。用异源中性粒细胞(非自体中性粒细胞)进行泡泡细胞增多试验体外.
总之,我们的研究结果表明,脓毒症相关的ARDS患者AM泡泡细胞分泌受损,这可能有助于ARDS的发病,并对临床结果产生负面影响,包括死亡率。上调AM泡泡作用的策略可能对减轻ARDS炎症有价值。
可共享的PDF
脚注
数据可用性声明:匿名数据可在向相应作者提出合理要求时提供。
作者贡献者:R.Y. Mahida, A. Scott, G.G. Lavery, M.A. Matthay, G.D. Perkins和D.R. Thickett对研究概念和设计有贡献。R.Y. Mahida, A. Scott, D. Parekh, S.T. Lugg和R.S. Hardy对数据采集做出了贡献。所有作者都对数据分析和解释做出了贡献。R.Y. Mahida, A. Scott, G.D. Perkins和D.R. Thickett起草了手稿。所有作者都严格修改了手稿的知识内容,并在提交前批准了最终版本。R.Y. Mahida和A. Scott共同为第一作者。G.D.珀金斯和D.R.西克特共同担任高级作者。
利益冲突:R.Y.马希达没有什么可透露的。
利益冲突:A.斯科特没有什么可透露的。
利益冲突:D. Parekh没有什么可透露的。
利益冲突:S.T.拉格没有什么可透露的。
利益冲突:R.S.哈迪没有什么可透露的。
利益冲突:G.G. Lavery没有什么可透露的。
利益冲突:马泰博士没什么可透露的。
利益冲突:B.奈都没有什么可透露的。
利益冲突:动力局·珀金斯没有什么可透露的。
利益冲突:D.R. Thickett没什么可透露的。
支持声明:这项工作由医学研究委员会资助MR/N021185/1 (R.Y. Mahida)和MR/L002736/1 (A. Scott)。本文的资助信息已存入交叉参考基金注册.
- 收到了2021年2月12日。
- 接受2021年5月6日。
- 版权所有©作者2021。
本版本根据创作共用授权协议4.0发布。