慢性阻塞性肺疾病患者誘導痰中正五聚蛋白3水平的變化及意義

劉 超 王 偉

(山東大學第二醫院呼吸內科，山東 濟南 250033)

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一種可以預防和治療的疾病，其特征是持續存在的氣流受限并且氣流受限呈進行性發展，伴有氣道和肺對有害顆粒或氣體所致慢性炎癥反應的增加。急性加重和并發癥影響患者整體疾病的嚴重程度〔1〕。正五聚蛋白3(PTX3)作為長PTXs成員之一介導固有免疫反應，一般情況下在正常人血清和組織中表達很低，在感染，自身免疫病，退行性病變中表達增高〔2〕。 Jaillon等〔3〕的研究表明PTX3存儲于中性粒細胞的特殊顆粒之中，當介導微生物識別和傳輸炎癥信號時中性粒細胞會快速釋放PTX3，部分釋放的PTX3會定植于中性粒細胞外基質中。本研究通過觀察COPD患者和健康體檢者誘導痰中PTX3的水平變化，探究PTX3在COPD氣道炎癥中的水平及其與中性粒細胞和氣道狹窄的關系。

1 對象與方法

1.1研究對象 選擇2012年3月至2013年1月山東大學第二醫院呼吸內科門診及住院部收治的COPD患者90例，其中COPD急性加重期45例(A組)，男28例，女17例，平均年齡(65.25±2.36)歲，第1秒用力呼氣容積與用力肺活量比值(FEV1/FVC)為35.29±7.85,第1秒用力呼氣容積占預計值的百分比(FEV1 pre％)為(29.52±3.46)％；COPD穩定期45例(B組)，男25例，女20例，平均年齡(67.48±1.45)歲，FEV1/FVC為(58.18±4.72)，FEV1pre％(56.93±7.33)％;對照組選擇同期山大二院體檢中心健康體檢者45例(C組)，男27例，女18例，平均年齡(67.39±1.32)歲，FEV1/FVC為(86.51±10.21),FEV1pre％為(91.45±9.96)％。納入標準：所有COPD患者均符合COPD診斷、處理和預防全球策略(2011年修訂版)的診斷標準，除外合并有其他心肺腦腎和血管疾病、腫瘤、自身免疫系統疾病患者，所有受試者1個月內未服用任何激素及抗炎藥物，且均無吸煙史，以排除吸煙對氣道炎性的影響，所有研究對象均簽署知情同意書。三組年齡性別無差異(P>0.05)，A、B組肺功能較C組明顯下降(P<0.05)，A組較B組下降(P<0.05)。

1.2方法

1.2.1肺功能檢測 使用美國R&D公司生產的肺功能儀檢測3組受試者的肺功能，檢測指標主要包括第1秒用力呼氣容積與用力肺活量比值(FEV1/FVC)和第1秒用力呼氣容積占預計值的百分比(FEV1 pre％)。

1.2.2誘導痰的采集和處理 ①痰液采集：依據R?pcke等〔4〕的方法，囑受試者在痰誘導前10 min吸入沙丁胺醇400 μg；霧化前使用清水漱口、擤鼻；選擇3％～5％高滲鹽水超聲霧化吸入15 min，用力咳痰至培養皿；②痰液處理：痰液稱重，加入4倍體積的0.1％的DTT充分混合，37℃水浴10 min，離心沉淀細胞，計數細胞總數。沉渣涂片，HE染色，細胞分類計數。

1.2.3PTX3檢測 選擇法國Transgene公司生產的PTX3試劑盒，采用ELISA法檢測誘導痰上清液中PTX3濃度(ng/ml)，相應濃度經對數轉換處理，以lgPTX3表示。

1.3統計學處理 采用SPSS17.0軟件進行t檢驗，相關性檢驗采用Pearson直線相關分析。

2 結 果

2.1誘導痰中PTX3水平及中性粒細胞計數 A、B兩組與C組的細胞總數比較無差異(P>0.05)；A組PTX3水平和中性粒細胞百分比高于B組(P<0.05)；且兩組PTX3水平和中性粒細胞百分比均高于C組(P<0.05)，見表1。

表1 三組誘導痰中中性粒細胞計數和PTX3比較

2.2相關性分析 A組誘導痰中中性粒細胞百分比和PTX3水平呈正相關(r=0.63，P<0.05)；A組誘導痰中PTX3水平與FEV1 pre％呈負相關(r=-0.78，P<0.05)；B組誘導痰中PTX3水平與FEV1 pre％呈負相關(r=-0.57，P<0.05)

3 討 論

COPD通常被視為一種炎性氣道疾患，受損的免疫防御機制導致小氣道低級別的病毒感染和細菌定植，而中性粒細胞通過釋放各種炎性介質，在COPD尤其是急性加重期的炎性機制中發揮重要的作用〔5〕，本研究通過測定不同程度COPD患者誘導痰中中性粒細胞的數量和百分比，發現COPD患者誘導痰中性粒細胞數量和百分比明顯高于健康體檢者，且急性加重期COPD患者誘導痰中中性粒細胞數量和百分比也高于穩定期COPD患者，在排除了吸煙及藥物因素對氣道炎癥影響的情況下，進一步說明中性粒細胞是參與COPD發病過程的重要炎性細胞。

PTX3作為一種體液因子參與固有免疫進程之中，當諸如煙霧，流感病毒等可選擇性病原體侵蝕人體時，其可迅速做出反應，發揮抵抗病原菌的作用〔6〕，當前，對于PTX3的諸多研究〔7〕已應用于心肌梗死，高血壓等心血管疾病之中，但在呼吸系統疾病方面卻少有探究。C反應蛋白(CRP)和PTX3同屬PTX家族，有研究〔8〕顯示誘導痰中CRP水平可作為預測慢性阻塞性肺疾病的嚴重程度和預后的指標，即CRP水平越高，COPD患者的預后越差，死亡風險也越高，但對于同屬PTX家族的PTX3在COPD炎性過程中的作用目前尚缺乏相關報道。

與CRP類似，PTX3參與微生物的調理作用以及凋亡細胞的清除，除了固有防御功能，PTX3也參與到中性粒細胞外基質的形成和穩定之中〔9〕，本研究顯示，COPD急性加重期患者誘導痰PTX3水平與中性粒細胞百分比呈正相關，這一結果提示誘導痰中PTX3這一固有分子的表達水平可能與其在中性粒細胞顆粒中的儲存量有關，但相關機制還需進一步探究。

此外，本研究中COPD患者誘導痰中PTX3水平與肺功能呈負相關，表明隨著COPD的進展，PTX3參與到氣道狹窄的過程之中，在某種程度上可以作為衡量氣道阻塞程度的標記物。與我們的研究結果不同，Van Pottelberge等〔10〕并未發現誘導痰中PTX3的含量與COPD患者的嚴重程度存在相關性，造成這一差異的原因可能是多方面的，包括受試者的人種，年齡，生活習慣，所處的環境水平等都不盡相同。

綜上所述，本研究表明PTX3作為固有免疫反應的體液因子在COPD發病過程中表達增多，使得PTX3同CRP以及白細胞介素(IL)等炎性因子一樣有望成為一種新的氣道炎性標記物。同時由于COPD活體患者肺組織標本數量有限，現階段我們對于PTX3的研究僅局限于誘導痰中，對于肺泡和氣道PTX3在mRNA和蛋白質兩個層面的表達還需進一步論證，以便于全面探究PTX3在COPD發生，發展過程中的作用機制。

4 參考文獻

1文富強，何 蓓.慢性阻塞性肺疾病全球倡議(2011年修訂版)解讀〔J〕.中華醫學雜志，2012；92(14)：939-40.

2Woo JM，Kwon MY，Shin DY，etal.Human retinal pigment epithelial cells express the long pentraxin PTX3〔J〕.Mol Vis，2013；19：303-10.

3Jaillon S，Peri G，Delneste Y，etal.The humoral pattern recognition receptor PTX3 is stored in neutrophil granules and localizes in extracellular traps〔J〕.J Exp Med，2007；204(4)：793-804.

4R?pcke S，Holz O，Lauer G，etal.Repeatability of and relationship between potential COPD biomarkers in bronchoalveolar lavage，bronchial biopsies，serum，and induced sputum〔J〕.PLoS One，2012；7(10)：e46207.

5Zhang M，Li Q，Zhang XY，etal.Relevance of lower airway bacterial colonization，airway inflammation，and pulmonary function in the stable stage of chronic obstructive pulmonary disease〔J〕.Eur J Clin Microbiol Infect Dis，2010；29(12)：1487-93.

6Inforzato A，Reading PC，Barbati E，etal.The “sweet” side of a long pentraxin：how glycosylation affects PTX3 functions in innate immunity and inflammation〔J〕.Front Immunol，2012；3：407.

7Norata GD，Garlanda C，Catapano AL.The long pentraxin PTX3：a modulator of the immunoinflammatory response in atherosclerosis and cardiovascular diseases〔J〕.Trends Cardiovasc Med，2010；20(2)：35-40.

8Aaron SD，Vandemheen KL，Ramsay T，etal.Multi analyte profiling and variability of inflammatory markers in blood and induced sputum in patients with stable COPD〔J〕.Respir Res，2010；11：41.

9Garlanda C，Bottazzi B，Bastone A，etal.Pentraxins at the crossroads between innate immunity，inflammation，matrix deposition and female fertility〔J〕.Ann Rev Immunol，2005；23：337-66.

10Van Pottelberge GR，Bracke KR，Pauwels NS，etal.COPD is associated with reduced pulmonary interstitial expression of pentraxin-3〔J〕.Eur Respir J，2012；39(4)：830-8.