Fractalkine在慢性阻塞性肺疾病急性加重期血清中動態變化及意義

向永紅　張　云　農智新　梁世鋒　戴詩敏

張潤娟　廖立新　謝少娟　龐宗東

Fractalkine在慢性阻塞性肺疾病急性加重期血清中動態變化及意義

向永紅張云農智新梁世鋒戴詩敏

張潤娟廖立新謝少娟龐宗東

不規則趨化因子(Fractalkine, CX3CL1, FKN) 作為CX3C-類趨化因子中唯一的成員因其復雜的生物學作用而備受關注[1]。研究發現，FKN與多種肺部疾病密切相關，尤其在慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary diease, COPD)的發生發展中發揮重要作用，實驗顯示FKN在COPD的吸煙者的肺組織中的表達明顯增加，且FKN是唯一被發現上調的趨化因子[2]。但FKN在COPD的具體作用機制及臨床意義仍未探明，本研究通過觀察FKN在各組慢性阻塞性肺疾病急性加重期(acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease, AECOPD)患者及其治療前后血清中的動態變化，以及與白介素-6(interleukin-6, IL-6)、高敏C反應蛋白(high-sensitivity C-reactive protein, hsCRP)，第一秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in 1 second, FEV1)、COPD評估測試(COPD assessment test, CAT)評分的相關性，旨在探討FKN在COPD中的臨床意義。

資料與方法

一、一般資料

按照中國2007年COPD診治指南中AECOPD定義[2]：患者在短期內出現超越日常狀況的持續惡化，并需改變COPD常規用藥，患者在短期內咳嗽、氣短和/或喘息加重，痰量增多呈膿性或黏液膿性，可伴發熱等癥狀明顯加重的表現。40例研究對象均來自2011年1月至2012年6月醫院呼吸內科住院治療的患者。其中，男24例，女16例，平均年齡(64.5±7.4)歲。按照入院時GOLD分級[3]及CAT評分，將受試者分為普通組 20例，CAT評分分值降低不低于5分，GOLD Ⅰ、Ⅱ級；FEV1/FVC<70%，80%>FEV1≥50%預計值，有或無慢性咳嗽、咳痰、呼吸困難癥狀)；重癥組20例，CAT評分分值降低小于5分，GOLD Ⅲ、Ⅳ級：FEV1/FVC<70%，FEV1<50%預計值，有或無慢性咳嗽、咳痰、呼吸困難癥狀，可伴慢性呼吸衰竭)。兩組分別按治療后第10天病情是否好轉(CAT評分分值降低大于或等于5分為緩解組，小于5分為未緩解組)再分為普通緩解組(17例)、普通未緩解組(3例)、重癥緩解組(14例)、重癥未緩解組(6例)，20例志愿者為正常對照組，抽取正常對照組及AECOPD患者住院次日、治療后第10天清早空腹靜脈血，測定血清hsCRP、IL-6和FKN的水平，并檢查肺功能、CAT評分。排除嚴重并發癥患者、無法行肺功能檢查患者、精神障礙患者、其他需治療的慢性呼吸系統疾病患者及糖尿病、心腦血管疾病、肝腎功能異常及惡性腫瘤等慢性病患者。

二、研究方法

1. 肺功能檢測: 吸入沙丁胺醇氣霧劑200 μg后，平靜呼吸5～6次后，以最大呼吸幅度、最大呼吸速度作快速深呼吸，儀器自動分析FEV1及FVC值。休息10 min后重復測定，重復測定值的差異應<10%，取最大值。

2. 實驗室測定: 受試者隔夜禁食12 h以上，取靜脈血測定，用BNPProspec特定蛋白分析儀采用散射比濁法檢測hsCRP，試劑由上海德靈診斷產品有限公司提供。雙抗體夾心法(elisa)試劑盒(美國R&D Systems)測定血清FKN、IL-6，實驗具體操作按說明書進行。

3. CAT評分: CAT問卷共包括8個問題，患者根據自身情況，對每個項目做出相應評分(0～5分)，CAT分值范圍是0～40分。

三、統計學方法

結果

血清FKN及hsCRP、IL-6水平在AECOPD的普通組及重癥組患者較正常組高(P<0.05)，重癥組高于普通組(P<0.05)，兩組緩解組中治療后較治療前明顯降低(P<0.05)，在兩組未緩解組治療前后無明顯差異(P>0.05)；FEV1在普通緩解組治療前后差異有統計學意義(P<0.05)，在普通及重癥未緩解組治療前后無明顯改變，在重癥緩解組治療后較治療前有一定升高，但無明顯統計學意義(P>0.05)；CAT在普通組與重癥組，以及兩組的緩解組治療前后比較有顯著差異(P>0.05)。血清FKN與CAT評分及hsCRP、 IL-6水平呈正相關(r=0.397、0.421、0.459，P<0.05)，與FEV1無明顯相關性(r=0.224，P>0.05)，見表1、表2。

討論

FKN 是近年發現的唯一一種可以以膜結合形式和可溶性形式兩種方式存在的趨化因子，由于其結構和功能的獨特性，被認為在炎癥反應中T 淋巴細胞及單核細胞募集粘附到血管壁的過程中起關鍵性作用[4-5]。COPD是一種以慢性炎癥為主要病理特點、慢性缺氧為重要表現的疾病，其發生發展的機制與炎癥反應密切相關，FKN作為炎癥因子是否在慢阻肺的發生發展中起作用目前尚在研究中。

本實驗發現FKN在AECOPD患者血清中有明顯升高，并隨病情加重呈進行性增高，當病情緩解好轉時則降低，這說明FKN在AECOPD患者血清中呈動態變化，與AECOPD的發生、進展、嚴重程度及預后密切相關，提示其對COPD的發生發展可能起重要作用。其機制可能與COPD患者長期的慢性缺氧及吸煙有關。在動物實驗中發現，慢性低氧可刺激肺內 FKNmRNA表達上調，促進肺內FKN蛋白的分泌與合成增多[6-7]；另外，大部分COPD患者有長期吸煙病史，研究發現,煙草煙霧刺激可引起FKN與CX3CR1互動，促進了血管壁的CX3CR1 +白細胞趨化、募集、遷移，進而刺激和觸發內皮細胞FKN的表達，增強CX3CR1+白細胞附著，最終導致肺結構重塑和肺泡壁的破壞[8-10]，以致誘發肺氣腫、COPD。Xiong等[11]發現香煙使肺泡巨噬細胞膜結合型及可溶型FKN表達均增加，肺間質CX3CR1+CD11b+單核吞噬細胞的集聚，并出現FKN和CX3CR1基因在肺泡巨噬細胞的表達增多，提示CX3CR1+巨噬細胞擴增促進了肺炎癥應激。還有研究表明，人氣道平滑肌細胞能分泌FKN，刺激肥大細胞趨化，并參與肥大細胞的遷移過程， 氣道平滑肌細胞在炎癥的刺激下不斷產生FKN，而FKN又進一步刺激炎癥反應，兩者相互作用，促進炎癥不斷強化，并加快肺部炎性疾病的發生發展[12]。本實驗結果亦提示FKN可能參與了AECOPD的病理發展過程，并加重COPD的病情。其機制可能與FKN加快炎癥因子的滲出，促進炎癥級聯反應相關[13]。

血清hsCRP及IL-6是預測COPD患者急性加重風險的主要參考指標[14-16]。本研究中AECOPD各組hsCRP及IL-6均明顯升高，提示AECOPD患者存在明顯的炎癥反應加重，并說明炎癥在AECOPD的發病中起重要作用。而進一步分析發現，FKN與hsCRP 、IL-6呈正相關，說明FKN同hsCRP 、IL-6一樣可以作為機體炎癥反應的標志物，其動態變化對監測機體的炎癥反應有積極意義，可作為臨床療效及病情預測的敏感指標。

注：a: 與正常對照組比較P<0.05；b： 與普通組比較P<0.05；c: 與治療前比較P<0.05

表2　緩解組、未緩解組與正常對照組FKN、CAT評分、CRP、 IL-6及FEV1結果

注：a： 與正常對照組比較P<0.05；b： 與緩解組比較P<0.05;c： 與治療前比較P<0.05

CAT是Jones等[17]2009年開發的一種由患者完成的測試問卷,主要用于對COPD患者健康狀況進行簡便和可靠的評價。問卷中涵蓋了癥狀、活動能力、心理、睡眠和社會影響等方面8個問題,是一種科學快捷的COPD患者健康狀況評估方法，現已納入COPD病情評估。本研究重癥組CAT評分較普通組明顯增高，普通組及重癥緩解組治療前后有顯著差異，可見CAT評分隨病情變化而變化，進一步證實是評估病情及預后的良好指標。FKN與 CAT呈正相關，提示FKN可以與CAT聯合一同作為監測和評估患者病情的指標。

本實驗中FKN與FEV1無明顯相關性,可能系FEV1影響因素較多，在重癥COPD患者其肺功能損害嚴重，在短期內FEV1變化不大，而FKN作為急性期的主要炎癥因子調節及反應較快速，隨病情改善在血中迅速下降有關。

綜上可見FKN在AECOPD患者血清中隨病情呈動態改變，且與CAT、CRP 、IL-6密切相關，推測 FKN參與了COPD的發生發展及預后，FKN作為炎性指標與CAT聯合檢測可以成為監測COPD急性發作和病情發展的重要指標，并為AECOPD臨床診治提供幫助。

參考文獻

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(本文編輯：張大春)

向永紅，張云，農智新，等. Fractalkine在慢性阻塞性肺疾病急性加重期血清中動態變化及意義[J/CD]. 中華肺部疾病雜志： 電子版， 2015， 8(4)： 421-424.

·論著·

【摘要】目的探討不規則趨化因子(FKN)在慢性阻塞性肺疾病急性加重期(AECOPD)患者血清中的動態變化，以及與白介素-6(IL-6)、高敏C反應蛋白(hsCRP)、第一秒用力呼氣容積(FEV1)、COPD評估測試(CAT)評分的相關性。 方法AECOPD的住院患者按病情嚴重程度及CAT評分分值隨機分為普通組和重癥組，每組各20例，兩組分別按治療后第10天病情再分為普通緩解組(17例)、普通未緩解組(3例)、重癥緩解組(14例)、重癥未緩解組(6例)，另選20例志愿者為正常對照組，抽取正常對照組及AECOPD患者住院次日、治療后第10天清早空腹靜脈血，測定血清hsCRP、IL-6和FKN的水平，并檢查肺功能、CAT評分。結果血清FKN及hsCRP、IL-6在兩組AECOPD患者較正常對照組升高(P<0.05)，兩組緩解組患者治療后較治療前明顯降低(P<0.05)，在兩組未緩解組治療前后無明顯差異(P>0.05)，重癥組較普通組治療前高(P<0.05)；FEV1在普通緩解組治療前后差異有統計學意義(P<0.05)；比較CAT評分在普通組與重癥組，以及兩組的緩解組患者治療前后有顯著差異(P>0.05)；血清FKN與CAT評分及hsCRP、 IL-6水平呈正相關(r=0.397、0.421、0.459, P<0.05)，與FEV1無明顯相關性(r=0.224, P>0.05)。結論FKN在AECOPD患者血清中呈動態變化，提示FKN參與COPD的發生發展，與hsCRP 、IL-6一樣可作為一項監測COPD急性發作和病情發展的炎性指標。

【關鍵詞】肺疾病,慢性阻塞性；趨化因子；C反應蛋白

Dynamic changes and significance of serum fractalkine in patients with acute exacerbation of chronic obstructive lung diseaseXiangYonghong,ZhangYun,NongZhixin,LiangShifeng,DaiShimin,ZhangRunjuan,LiaoLixin,XieShaojuan,PangZongdong.DepartmentofRespiratoryMedicine,AffiliatedNationalHospitalofGuangxiMedicalUniversity,Nanning, 530001China

Correspondingauthor：ZhangYun,Email:zhangyun62122@163.com

【Abstract】ObjectiveTo investigate the clinical significance of fractalkine in patients with acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease (AECOPD) by means of observation the dynamic changes of serum fractalkine, and the relativity of fractalkine with interleukin-6(IL-6), high-sensitivity C-reactive protein (hsCRP), FEV1, COPD assessment test (CAT). MethodsA total of forty inpatients with AECOPD were divided into two groups in accordance with order of severity and score of CAT: Common groups and serious groups, Two groups were divided into four groups in accordance with state of an illness at the 10th day of posttreatment: common remission groups(17 cases), common non-remission groups(3 cases), servious remission groups(14 cases), servious non-remission groups(16 cases). Twenty healthy volunteer were selected as normal control. To measure the serum leves of fractalkine, IL-6 and CRP, and examine pulmonary function and CAT at twomrrow in hospital or the 10th day of posttreatment in patients with AECOPD. ResultsThe serum leves of fractalkine and CRP were increased in two AECOPD groups comparison with normal control (P<0.05), and were obviously decreased posttreatment comparison with prior treatment in two remission(P<0.05). and were increased comparison with posttreatment in servious groups and common groups(P<0.05). All data were not different between post and prior treatment in two non-remission groups (P>0.05). FEV1were statistically significant by comparison with post and prior treatment in common remission groups(P<0.05); CAT were statistically significant by comparison with servious groups and common group s(P<0.05), post and prior treatment in two remission groups; Fractalkine showed positive correlation with CAT, hsCRP and IL-6(r=0.397, 0.421, 0.459, P<0.05), and uncorrelation with FEV1(r=0.224, P>0.05). ConclusionThe dynamic changes of serum fractalkine in Patients with AECOPD prompt that fractalkine participate in genesis and development of COPD, As a sort of inflammatory index, fractalkine is one of important indicator of supervising acute attack and progression of disease in COPD as hsCRP and IL-6.

【Key words】Chronic obstructive pulmonary disease;Fractalkine;C-reactive protein

收稿日期：(2015-04-23)

文獻標識碼：中圖法分類號： R563 A

通訊作者：張云，Email: zhangyun62122@163.com

基金項目：廣西衛生廳科研基金(Z2011412);作者單位： 530001 南寧，廣西醫科大學附屬民族醫院呼吸科

DOI：10.3877/cma.j.issn.1674-6902.2015.04.003