慢性阻塞性肺病患者血清sFas和VEGF濃度的相關性研究

劉華 梁玉麗

[摘要] 目的 研究慢性阻塞性肺病（COPD）患者血清可溶性凋亡相關蛋白（sFas）和血管內皮生長因子（VEGF）濃度變化，探討凋亡機制在COPD發病機制的作用，尋求評價COPD病情控制水平的凋亡/抗凋亡指標。 方法 選擇2011年8月～2013年8月就診于廣東藥學院附屬第一醫院COPD急性發作期（急性期組）、治療后達到穩定期（穩定期組）的患者139例，并選擇33名正常對照者（正常對照組），進行血清的sFas和VEGF濃度水平測定及肺功能的測定。 結果 ①COPD急性期組[（20.12±2.14）ng/mL]、穩定期組[（17.90±2.07）ng/mL]、正常對照組[（15.15±2.87）ng/mL]患者血清sFas濃度依次遞減，差異均有統計學意義（P ﹤ 0.05），而COPD穩定期組血清VEGF濃度[（416.00±65.78）pg/mL]較急性期組[（510.71±83.12）pg/mL]、正常對照組[（521.60±35.75）pg/mL]下降，差異均有統計學意義（P ﹤ 0.05），急性期組較正常對照組VEGF濃度下降，但差異無統計學意義（P ﹥ 0.05）。②COPD急性期組A、B、C、D各級患者血清sFas濃度分別為（18.48±1.32）、（19.02±1.56）、（20.96±1.82）、（21.91±1.84）ng/mL，呈增加趨勢，B、C、D級間差異均有統計學意義（P ﹤ 0.05）。COPD急性期組A、B、C、D各級患者VEGF濃度分別為（587.4±31.7）、（571.6±27.9）、（485.5±34.6）、（398.5±41.5）pg/mL，呈下降趨勢，B、C、D級間差異均有統計學意義（P ﹤ 0.05）。③COPD穩定期各亞組患者血清sFas和VEGF濃度較急性期明顯下降（P ﹤ 0.05）。④COPD急性期各亞組患者血清sFas和VEGF濃度與FEV1 無相關性（P ﹥ 0.05）。 結論 COPD患者體內存在細胞凋亡異常，血清sFas和VEGF濃度可以作為細胞凋亡的指標，衡量其病情變化及嚴重程度的指標。

[關鍵詞] 細胞凋亡性；細胞凋亡相關蛋白；血管內皮生長因子；慢性阻塞性肺病；第1秒用力呼氣容積

[中圖分類號] R563 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210（2014）02（b）-0037-04

Relevant research of serum sFas and VEGF levels in chronic obstructive pulmonary disease patients

LIU Hua LIANG Yuli

The Second Department of Internal Medicine， the First Affiliated Hospital of Guangdong Pharmaceutical University， Guangdong Province， Guangzhou 510080， China

[Abstract] Objective To study the effect of apoptosis mechanism in the pathogenesis of chronic obstructive pulmonary disease （COPD） by the measurement of serum Fas ligand （sFas） and VEGF levels， find the apoptosis markers which can be used to evaluate COPD disease control level. Methods 139 cases with COPD in acute phase （acute phase group）， and stable phase after treatment （stable phase group） were selected in the First Affiliated Hospital of Guangdong Pharmaceutical University from August 2011 to August 2013， 33 normal controls were selected as control group. Then the concentration levels of serum sFas and VEGF and the function of pulmonary were determined. Results ①The concentration of sFas decreased progressively in acute phase group [（20.12±2.14） ng/mL]， stable phase group [（17.90±2.07） ng/mL]， and control group [（15.15±2.87） ng/mL]， the differences were statistically significant （P < 0.05）. The concentration of VEGF in stable phase group [（416.00±65.78） pg/mL] was lower than the acute phase group [（510.71±83.12） pg/mL] and the control group [（521.60±35.75） pg/mL]， the differences were statistically significant （P < 0.05）. The concentration of VEGF in acute phase group was lower than the control group， but the difference was not statistically significant （P > 0.05）. ②The sFas serum concentration of A， B， C， D degrees of acute exacerbation phase in COPD patients respectively were （18.48±1.32）， （19.02±1.56）， （20.96±1.82）， （21.91±1.84） ng/mL， showed a trend of increase， the differences of B， C， D degrees were statistically significant （P < 0.05）. The VEGF serum concentration of A， B， C， D degrees of acute exacerbation phase in COPD patients respectively were （587.4±31.7）， （571.6±27.9）， （485.5±34.6）， （398.5±41.5） pg/mL， showed a trend of decrease， the differences of B， C， D degrees were statistically significant （P < 0.05）. ③All the levels of serum sFas and VEGF concentrations in the stable phase group decreased compared with the acute phase group （P < 0.05）. ④There was no correlation between concentration of sFas， VEGF and FEVl in acute exacerbation of COPD patients （P > 0.05）. Conclusion There is abnormal apoptosis in COPD patients， the concentration of sFas and VEGF can be used as the apoptosis indicators， which reflect the severity and activity condition of COPD.

[Key words] Apoptosis； sFas； VEGF； COPD； FEV1

目前慢性阻塞性肺疾病（COPD）的發病機制未完全闡明，且臨床治療的藥物效果并不十分理想，因此，更徹底地發現其發病機制為尋找更多的有效的治療方法提供研究基礎。近年來，細胞凋亡的肺或肺外途徑已經在COPD中被觀察到，已經被證明有助于COPD的發生和發展，被認為是第4位重要的COPD發病機制[1-2]。

本文通過對正常對照組、COPD急性加重期、穩定期患者血清可溶性凋亡相關蛋白（sFas）及血管內皮生長因子（VEGF）濃度、肺功能測定，來探討凋亡機制在COPD發病機制的作用，尋求評價COPD病情控制水平的凋亡/抗凋亡指標，從而為可能通過臨床用藥調節細胞凋亡/抗凋亡治療的COPD患者提供新的有效方法。

1 資料與方法

1.1 一般資料

1.1.1 COPD組 選擇2011年8月～2013年8月就診于廣東藥學院附屬第一醫院（以下簡稱“我院”）COPD急性加重患者139例，將急性發作期患者作為急性期組，而治療后達到穩定期131例患者作為穩定期組。根據急性發作期的綜合評估分為A、B、C、D級，各31、32、30、46例；年齡65～80歲，平均（64.5±4.4）歲；男77例，女62例。患者診斷均符合按照最新的COPD全球暢議2011年版指南[3]診斷及分級標準，均接受基礎肺功能檢查和支氣管舒張實驗，確定氣道有不完全可逆阻塞。咳嗽、咳痰、氣促較平常加重，痰量增多為急性加重期；給與常規擴支氣管藥物、抗炎、平喘、化痰治療。上述癥狀明顯緩解14 d為穩定期。COPD穩定期組A、B、C、D級，各31、32、28、40例。排除標準：①合并其他呼吸系統疾病（如哮喘），導致容易混淆不能明確診斷為COPD的患者；②有良惡性腫瘤、自身免疫性疾病患者；③近期胃腸道、泌尿道等其他部位感染；④肝臟疾病、血肌酐濃度異常患者；⑤近期手術及重大外傷史；⑥精神類疾病史；⑦左心衰的臨床表現；⑧近期6個月內參加其他臨床研究史以及不配合完成肺功能檢查者及提供血液標本者。所有入組患者均簽署知情同意書。

1.1.2 正常對照組 選擇我院體檢中心的健康體檢者，共33人，年齡50～70歲，平均（63±5）歲；均有吸煙史；男18人，女15人。排除標準：既往長期慢性肺部疾病，自身免疫相關疾病，慢性心力衰竭，心臟支架植入術后，內分泌疾病史，近期重大外傷及手術史，各類精神疾病，肝臟嚴重病變疾病，各種良惡性腫瘤，慢性腎炎綜合征，慢性腎衰，器官移植術后，妊娠及哺乳期婦女。所有入組人員均知情同意。

1.2 方法

所有COPD患者及正常對照者均于清晨空腹抽取肘正中靜脈血2 mL，立即送到我院血標本檢測室離心分離血清分裝于EP管中，置-70℃冰箱保存待統一檢測。血清sFAS、VEGF濃度測定采用日本IBL公司的人sFas、VEGF ELISA試劑盒，按盒內的說明書進行操作。采用意大利COSMED肺功能儀由我院專門的醫師進行肺功能檢測。

1.3 統計學方法

采用SPSS 17.0統計學軟件進行數據分析，計量資料數據用均數±標準差（x±s）表示，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD-t檢驗；組間數據的相關性采用Pearson相關分析，以P < 0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 實驗對象的基本情況比較

COPD組患者與正常對照組年齡、性別比較，差異無統計學意義（P > 0.05）；兩組FEV1/FVC比較，差異有統計學意義（P < 0.05）。見表1。

表1 實驗對象基本情況比較（x±s）

注：FEV1：第1秒用力呼氣容積；FVC：用力肺活量

2.2 各組血清sFas、VEGF濃度比較

COPD急性期組、穩定期組及正常對照組間血清sFAS濃度差異有統計學意義（P < 0.05），且其濃度依次遞減；而COPD急性期組、正常對照組血清VEGF濃度較穩定期組的升高，差異有統計學意義（P <0.05），而正常對照組與急性期組差異無統計學意義（P > 0.05）。見表2。

表2 正常對照組與COPD組血清sFas、VEGF濃度的比較（x±s）

注：與正常對照組比較，*P < 0.05；與COPD急性期組比較，▲P < 0.05；VEGF：血管內皮生長因子；sFas：可溶性凋亡相關蛋白

2.3 COPD各亞級治療前后血清sFas、VEGF濃度比較

除了A級和B級急性期組血清sFas濃度差異無統計學意義（P > 0.05）外，B、C、D級差異均有統計學意義（P < 0.05），呈現出B級< C級< D級趨勢，并且各亞級穩定期組血清sFAS濃度明顯較急性期組下降。COPD急性期組血清VEGF濃度除A級和B級差異無統計學意義（P > 0.05）外，B、C、D級差異均有統計學意義（P < 0.05），呈現出B級> C級> D級的趨勢，并且各亞級穩定期組的血清VEGF濃度較急性期組降低。見表3。

表3 COPD各亞級治療前后血清sFas、VEGF濃度比較（x±s）

注：與A級急性期組比較，□P < 0.05 ；與A級穩定期組比較，▲P < 0.05；與同級急性期組比較，*P < 0.05；VEGF：血管內皮生長因子；sFas：可溶性凋亡相關蛋白

2.4 COPD患者各級sFas、VEGF濃度與FEV1 相關性分析

各亞組血清sFas及VEGF濃度與FEV1均無明顯的相關性（P > 0.05）。見表4。

表4 各級COPD患者sFas、VEGF濃度與FEV1相關性分析

注：VEGF：血管內皮生長因子；sFas：可溶性凋亡相關蛋白；FEV1：第1秒用力呼氣容積

3 討論

3.1 sFas與細胞凋亡

本研究結果顯示，COPD急性加重期較穩定期、COPD穩定期較正常志愿者sFAS濃度明顯增高，以上差異均有統計學意義，說明COPD尤其是急性期的患者存在sFAS的高表達。sFas與FasL有很高的親和力，可以通過與膜Fas競爭結合FasL而抑制Fas/FasL介導的細胞凋亡。Fas/FasL介導的凋亡途徑異常可以導致中性粒細胞、巨噬細胞、T淋巴細胞等炎癥細胞在COPD體內的凋亡異常，促進COPD的發展。

中性粒細胞（PMN）在生理情況下通過其表面表達Fas和FasL雙向調節自身凋亡，從而維持其在人體內的數量，其可以通過受體介導的外在途徑（Fas介導的）發生凋亡，但這并不是唯一的途徑[4]。許多學者研究表明，在COPD急性期和穩定期均存在著PMN凋亡明顯不足[5-6]，故高表達的sFas可能抑制了PMN凋亡，使PMN大量在肺部血管和組織氣內滯留、聚集，導致炎癥介質（如TNF-α、IL-6、IL-8等）、自由基的釋放增加，持續引起肺部炎癥浸潤加劇，加劇的炎性反應可以引起很多蛋白酶的釋放，一方面可以直接對肺實質性的細胞進行破壞及溶解；另一方面某些彈性蛋白酶如MMP7、NE削弱巨噬細胞吞噬能力，其途徑也可通過sFas產生增加實現，最終導致巨噬細胞不能平穩的識別和吞噬PMN，過多的PMN因不能及時被清除而發生壞死增多，反過來又加劇炎癥損傷。目前已經證實COPD也存在著CD4+T/CD8+T的失常[7-8]。有研究表明，COPD患者外周血中CD4+T細胞減少是通過凋亡途徑Fas/FasL及Bcl-2起作用的[9]。CD4+T細胞減少使對細胞免疫功能下降，CD8+T細胞的增加有細胞毒性，造成對肺組織的損傷。Yasuda等[10]發現，尤其是在危重的COPD患者，血漿中sFas濃度明顯增加，可達2倍之多。本實驗發現除了COPD A、B級患者sFas水平差異無統計學意義外，B、C、D級見差異均有統計學意義，并且出現依次增高的趨勢，各亞級穩定期較急性期sFas濃度水平明顯降低，與上述文獻報道的結果一致。這表明隨著COPD病情的的好轉，sFas濃度水平也是不斷的降低。故血清sFas濃度水平可能作為COPD患者體內細胞凋亡的血清學指標，衡量其病情變化及嚴重程度的指標。

3.2 VEGF與細胞凋亡

本研究結果顯示，COPD穩定組較正常對照組VEGF水平明顯降低，差異有統計學意義，COPD急性期組較正常對照VEGF水平雖然降低，但是差異無統計學意義。急性加重期的表現存在兩種截然不同的狀態，即急性加重期A、B、C、D各級中的VEGF水平總體是逐漸下降的，A、B級較正常對照組VEGF水平明顯升高，而C、D級較正常對照組明顯下降。Kierszniewska等[11]研究發現，VEGF濃度在輕度COPD患者的痰液中含量較正常受試者明顯增多，相反的是VEGF在重度COPD患者整個肺的含量較非COPD患者少。Pinto-Plata等[12]也發現，血清中的VEGF濃度與COPD患者的GOLD分級呈相反的趨勢，即隨著病情的嚴重，VEGF濃度逐漸下降。這可能是由于疾病不同階段其VEGF表達濃度及相應的效應作用不同產生的[13]。一定量的VEGF在促進血管內皮細胞增殖分化、保持肺組織正常的形態結構方面起著重要的作用，多種因素如吸煙、低氧、炎癥刺激物TNF-α、IL-6等可促進VEGF及其受體表達[14]。上述因素反復刺激氣道上皮細胞及血管內皮細胞，在早期階段尚能代償性增生并大量分泌VEGF[15]，但是到疾病后期，VEGF作為一種保護細胞免于被凋亡的分子因為肺部實質細胞嚴重破壞而下降，嚴重時幾乎測不到其存在。本實驗結果表明，COPD尤其急性期患者體內存在著細胞凋亡失調，VEGF隨著病情加重而下降，推測其可能是肺內實質細胞及間質細胞（肺上皮細胞、內皮細胞等）凋亡表達過度而得不到及時清除，凋亡細胞內的有害物質流到周圍組織，加劇肺部的損傷及正常新生細胞重生修復，久而久之導致肺部的結構發生改變，肺氣腫形成。VEGF水平的監測可能作為COPD病情的活動性及嚴重程度的判定指標之一。

總之，COPD患者體內存在著凋亡因子sFas和VEGF的表達異常，與肺功能指標無相關性，表明細胞凋亡機制確實存在COPD患者體內，sFas主要影響COPD中導致發病的炎癥因子，導致其凋亡減少，加劇其作用的炎癥機制；而VEGF則主要是作用于肺的實質細胞（包括內皮細胞，上皮細胞等），因VEGF的減少導致上述實質細胞損害，直接影響肺的結構和功能；兩者又存在相互促進和相互影響的關系，炎癥因子的增多可以加劇實質細胞的破壞，而實質細胞的破壞又導致有害物質更多地泄露到周圍的組織，引來更劇烈的炎性反應，故形成了一個惡性循環，共同作用于COPD患者，使病情加重。調節兩者的平衡是否可以作為新的治療靶點作用于COPD患者上還需要更多的研究。

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（收稿日期：2013-10-28 本文編輯：程 銘）