王柯尹++吴一鸣++陆许贞++邹卓林++卢明芹

[摘要] 目的 檢测乙型肝炎肝硬化合并肝性脑病（hepatic encephalopathy，HE）患者血清中内毒素（LPS）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和白细胞介素（IL）-6水平，探讨其表达变化及意义。 方法 选择2014年8月～2016年8月在嘉兴市第一医院住院的患者90例，将68例乙肝肝硬化合并肝性脑病的患者设为A组，其中25例临床分级0级为A1组，25例1～2级为A2组，18例3～4级为A3组，22例乙肝肝硬化患者为B组，20例健康体检者为正常对照组（C组）。检测研究对象血清中LPS、TNF-α和IL-6水平，并分析其与TBil、ALT、AST、ALB、血氨的相关性。结果 A组患者血氨浓度较B组、C组升高，差异有统计学意义（P<0.05）。血清LPS[（266.6±85.2）ng/L]、TNF-α[（41.9±7.0）μg/L]、IL-6[（48.9±10.3）ng/L]水平均明显高于B组[LPS：（121.4±24.1）ng/L；TNF-α：（28.3±4.6）μg/L；IL-6：（32.6±8.5）ng/L]和C组[LPS：（24.2±5.1）ng/L；TNF-α：（19.0±3.4）μg/L；IL-6：（16.8±4.9）ng/L]，差异有统计学意义（F=112.6、127.05、103.24，P<0.05）。A1、A2、A3组LPS、TNF-α和IL-6、血氨水平逐渐升高，各组相比，差异有统计学意义（F=87.94、25.39、26.95、11.67，P<0.05）。血清LPS、TNF-α和IL-6水平均与血氨浓度呈正相关（r=0.267、0.322、0.311，P<0.05），与TBil、ALT、AST、ALB无明显相关性（P>0.05）。 结论 LPS、TNF-α和IL-6是HE发生发展中重要的炎症介质，参与HE的免疫调节过程，分析其水平及变化可能有助于HE的病情判断及预后评估。

[关键词] 肝性脑病；肿瘤坏死因子-α；白细胞介素-6；内毒素

[中图分类号] R277 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701（2017）10-0012-04

Changes of expression of serum LPS， TNF-α and IL-6 in patients with hepatitis B-related cirrhosis complicated with hepatic encephalopathy and its significance

WANG Keyin1 WU Yiming1 LU Xuzhen1 ZOU Zhuolin1 LU Mingqin2

1.Department of Infection， Jiaxing First Hospital in Zhejiang Province， Jiaxing 314000， China； 2.Department of Infection， the First Affiliated Hospital of Wenzhou Medical University， Wenzhou 325000， China

[Abstract] Objective To investigate the levels of LPS， tumor necrosis factor-α （TNF-α） and interleukin （IL）-6 in the serum of the patients with hepatitis B-related cirrhosis complicated with hepatic encephalopathy（HE）， and to explore its expression changes and significance. Methods A total of 90 patients who were admitted to Jiaxing First Hospital from August 2014 to August 2016 were selected. 68 patients with hepatitis B-related liver cirrhosis complicated with hepatic encephalopathy were selected as group A. Among them， 25 patients with clinical grading of 0 were assigned to group A1， 25 patients with grading of 1 to 2 were assigned to group A2， and 18 patients with grading of 3 to 4 were assigned to group A3. 22 patients with hepatitis B-related liver cirrhosis were assigned to group B， and 20 healthy subjects were assigned to the normal control group， as group C. The levels of LPS， TNF-α and IL-6 in the serum of research subjects were measured， and their correlations with TBil， ALT， AST， ALB and blood ammonia were analyzed. Results The blood ammonia concentration in group A was higher than that in group B and C， and the difference was statistically significant （P<0.05）. The levels of serum LPS [（266.6±85.2） ng/L]， TNF-α [（41.9±7.0） μg/L] and IL-6 [（48.9±10.3） ng/L] were significantly higher than those in group B [LPS： （121.4±24.1） ng/L； TNF-α： （28.3±4.6） μg/L； IL-6： （32.6±8.5） ng/L] and group C [LPS： （24.2±5.1） ng/L； TNF-α： （19.0±3.4） μg/L； IL-6： （16.8±4.9） ng/L]. The difference was statistically significant（F=112.6， 127.05， 103.24， P<0.05）. The levels of LPS， TNF-α， IL-6 and blood ammonia in group A1， A2 and A3 were increased gradually， and the differences were statistically significant compared with those in other groups（F=87.94， 25.39， 26.95， 11.67， P<0.05）. Serum LPS， TNF-α and IL-6 levels were positively correlated with blood ammonia concentration（r=0.267， 0.322， 0.311， P<0.05）， but were not significantly correlated with TBil， ALT， AST and ALB （P>0.05）. Conclusion LPS， TNF-α and IL-6 are important inflammatory mediators in the occurrence and development of HE. Their participation of immune regulation process of HE and analysis of its level and changes may be conducive to judging the condition and prognosis assessment of HE.

[Key words] Hepatic encephalopathy； Tumor necrosis factor-α； Interleukin-6； LPS

肝性脑病（hepatic encephalopathy，HE）是一种由急、慢性肝功能衰竭或门体静脉分流所致的以代谢紊乱为基础的中枢神经系统功能失调综合征，主要表现为意识障碍、性格行为失常、昏迷等[1，2]。HE起因于各种类型肝硬化，以乙型病毒性肝炎后肝硬化最为常见，预后差，病死率高，是导致肝病患者死亡的主要原因之一，因此，研究HE的发病机制，寻找有效的诊断及治疗方法显得尤为重要。

尽管有各种不同的理论尝试解释HE，但其发病机制尚不十分明确。目前，血氨升高、氨基酸比例失衡、假性神经递质升高等被认为是其发病的主要机制。近年来有学者提出，内毒素和炎症反应也可能在肝性脑病的发生发展中发挥重要作用[3]，但尚未得到有效证实。本研究将检测乙肝肝硬化合并HE患者血清中LPS、TNF-α和IL-6水平并分析其与TBil、ALT、AST、ALB及血氨的相关性，探讨LPS及炎症因子在HE发生发展中的作用，以便于早发现、早诊断、早治疗，最大限度降低HE对人类造成的危害。现报道如下。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选择2014年8月～2016年8月嘉兴市第一医院收治的90例患者作为研究对象。将68例乙肝肝硬化合并肝性脑病患者设为A组，其中25例临床分级0级为A1组；25例临床分级1～2级为A2组；18例临床分级3～4级为A3组；22例乙肝肝硬化但无肝性脑病患者设为B组；另选同期20例在嘉兴市第一医院健康体检者为正常对照组（C组）。A、B、C三组的性别、年龄、病程、合并症等一般资料比较，差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性，见表1。所有患者均已签署知情同意书，获得医院伦理委员会许可。

纳入标准：①慢性乙型病毒性肝炎符合2010年中华医学会感染病学、肝病学分会联合修订的《慢性乙型肝炎防治指南》诊断标准[4]，经B超、CT或MRI确诊肝硬化。②肝性脑病诊断符合2013年中华医学会消化病学分会、肝病学分会联合修订的中国肝性脑病诊治共识意见（2013，重庆）诊断标准[5]，具体分级参照West-Haven分级标准[6]。

排除标准：①其他酒精性、血吸虫性、自身免疫性肝病等致肝硬化患者；②伴严重的心、肺、脑、肾等系统严重疾病者；③合并免疫系统或恶性肿瘤者；④有精神方面疾病者；⑤妊娠、哺乳期妇女；⑥近2周出现消化道出血或有腹腔外科手術史者；⑦近2周应用抗生素、镇静剂、安眠药、抗抑郁药、免疫抑制剂者。

1.2 方法

三组研究对象禁食8 h以上，抽取静脉血约5 mL，采用离心半径10 cm的离心机以3000 r/min离心10 min，留取血清（-80℃冰箱保存）、血浆备用。全自动生化分析仪（罗氏cobas8000）及其配套试剂检测血清AST、ALT、TBil、ALB水平，全自动生化免疫分析仪（vitros5600）测定血氨。采用酶联免疫吸附法（ELISA）检测血清TNF-α和IL-6，鲎试验基质偶氮显色法检测LPS水平，严格按照试剂盒说明书步骤操作。

1.3 统计学方法

运用SPSS19.0统计学软件对数据进行统计处理，计数资料采用χ2检验，计量资料以均数±标准差（x±s）表示，组间比较采用t检验或单因素方差分析（One-Way ANOVA），LPS、TNF-α和IL-6水平与TBil、AST、ALT、ALB及血氨的相关性分析采用Pearson相关性分析，P<0.05提示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 三组患者血清TBil、ALT、AST、ALB、血氨比较

A组患者血清TBil、ALT、AST水平均较C组升高，ALB水平较C组降低，差异有统计学意义（t=11.86、13.41、16.24、15.77，P<0.05），A组与B组间TBil、ALT、AST、ALB差异无统计意义（t=0.80、0.51、1.18、0.31，P>0.05）。A组患者血氨水平[（72.2±15.9）μmol/L]明显高于B组[（49.3±11.3）μmol/L]、C组[（23.4±6.8）μmol/L]，差异有统计学意义（t=6.24、13.31，P<0.05）。

2.2 三组患者血清LPS、TNF-α和IL-6水平比较

A组LPS、TNF-α、IL-6浓度分别为（266.6±85.2）ng/L、（41.9±7.0）μg/L、（48.9±10.3）ng/L，B组分别为（121.4±24.1）ng/L、（28.3±4.6）μg/L、（32.6±8.5）ng/L、C组分别为（24.2±5.1）ng/L、（19.0±3.4）μg/L、（16.8±4.9）ng/L，三组比较，差异有统计学意义（F=112.6、127.05、103.24，P<0.05）。

2.3 肝性脑病患者血清中LPS、TNF-α、IL-6水平比较及与TBil、ALT、AST、ALB、血氨的相关性分析

A1、A2、A3组LPS、TNF-α和IL-6、血氨浓度逐渐升高，各组相比，差异有统计学意义（F=87.94、25.39、26.95、11.67，P<0.05），A1、A2、A3组肝性脑病患者血清中LPS水平与血氨呈正相关（r=0.265，P=0.029），与TBil、ALT、AST、ALB无明显相关性（P>0.05）；TNF-α水平与血氨呈正相关（r=0.322，P=0.007），与TBil、ALT、AST、ALB无明显相关性（P>0.05）；IL-6水平与血氨呈正相关（r=0.311，P=0.01），与TBil、ALT、AST、ALB无明显相关性（P>0.05）。

3 讨论

HE是急性或慢性肝病患者中枢神经系统功能障碍所引起的可逆的、代谢性疾病[7]，常见于乙肝肝硬化和急、慢性肝衰竭以及其他肝病的终末期。肝细胞大量损伤时，肝脏代谢紊乱，对内毒素灭活功能降低，继而循环中内毒素水平增高，激活Kupffer细胞释放如肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor，TNF-α）、白细胞介素（Interleukin，IL）-1、IL-6等多種细胞因子和炎症介质，有毒物质大量蓄积体内，通过血-脑脊液屏障，抑制脑组织正常生理活动，影响中枢神经系统功能，产生神经和精神症状。脂多糖（lipopolysaccharides，LPS）是内毒素主要成分，肝硬化患者血液中反复长期内毒素升高可引起肝脏持续损害，加速肝病的恶化，Kai OL等[8]提出循环中LPS激活巨噬细胞产生的TNF-α和其他细胞毒性促炎介质可增加肝性脑病的发生。推测，LPS激活炎症介质释放在HE的发病机制中发挥重要作用，如能通过研究HE的免疫学发病机制，以减少炎症因子及LPS的产生为切入点，有可能在很大程度上改善HE患者的预后。

目前，国内外学者逐渐加入HE发病机制的研究，但迄今为止，从亚临床肝性脑病（0期）到HE（Ⅳ期）等不同程度类型的具体发病机制尚不完全明确，可能是多因素综合作用的结果。一些学者发现外周血炎性细胞因子和肝衰竭致肝性脑病的发生具有一定的关联，炎症细胞因子可能参与了肝性脑病的发生，诱发或加重肝性脑病[9-11]。当机体发生肝硬化时，肠道黏膜通透性增高，形成肠源性内毒素血症，LPS作为机体内发生炎症反应的始动因子之一，刺激细胞释放多种炎性介质，加重肝损伤，造成循环衰竭和远端器官衰竭，引起肠屏障功能-内毒素血症-脏器循环衰竭的恶性循环[12，13]，推测LPS及炎性细胞因子可能通过脏器循环对神经系统也造成一定影响。Marini JC等[14]通过在高血氨小鼠体内注射LPS，发现小鼠学习障碍更明显、更持久，指出LPS可诱导免疫反应，使促炎细胞因子发生一系列连级反应，对大脑系统性产生影响。本研究发现，乙肝肝硬化合并HE患者血清LPS、TNF-α和IL-6水平明显高于肝硬化组及正常对照组，各期HE患者血清LPS、TNF-α和IL-6逐渐升高（P<0.05），进一步提示LPS、TNF-α和IL-6可能参与HE的发生，且其水平与HE的严重程度相关，下调LPS诱导炎性细胞因子的表达，可能对减轻神经系统损伤、延缓HE进展、改善临床转归具有重大意义，甚至可帮助选择有效治疗药物，成为控制HE发生发展的一个理想途径。

通过长期的临床研究，人们发现HE的诱发因素涉及多方面，其中感染占重要地位[15]。严重感染可使组织代谢增强，产氨增多，加重肝组织炎症反应，清除氨的能力减弱，同时，感染可引起组织缺氧，增加大脑对氨毒性的敏感性。有证据表明，急性肝功能衰竭患者发生感染时，肝脏对内毒素的清除力下降，同时促炎作用被放大，循环中炎性细胞因子如TNF-α、IL-1β、IL-6可提高2～7倍，加重肝功能损伤及血氨升高[16]，高氨扩散在星形胶质细胞，和炎症协同作用导致星形胶质细胞肿胀，进而导致大脑神经兴奋性传递减少，同时对血脑屏障（Blood Brain Barrier，BBB）功能产生重大影响[17-19]。Shawcross DL等[20]也提出血氨与炎症反应关系密切，高氨血症可以增加HE患者对炎症反应的敏感性，炎症反应也能加剧氨对大脑的作用，尤其是脑水肿。本研究显示HE患者血清LPS、TNF-α和IL-6水平均与血氨浓度呈正相关，差异有统计学意义（P<0.05），提示LPS、TNF-α和IL-6与血氨可能存在协同作用，共同参与了HE的发生发展。

HE是肝脏疾病中严重的神经系统并发症，目前尚未寻找到降低死亡率的有效措施，治疗上主要以降血氨、针对诱因、对症支持治疗为主[21，22]。近年来，部分国内外肝脏病学家逐渐意识到，针对发病机理对HE进行诊治尤为重要。Tranah TH等[23]指出炎性因子可能通过直接和间接通路影响大脑功能，加重神经损伤。LPS可诱导多种炎症介质释放，是炎症反应的一个重要来源，连续监测LPS、TNF-α和IL-6在HE患者体内水平可以帮助了解病情严重程度，甚至可以通过调节LPS与炎症细胞因子浓度为HE提供有效防治措施，对HE改善预后具有非常重要的意义。

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（收稿日期：2016-12-02）