內皮細胞膜微粒在慢性阻塞性肺疾病中的表達及意義

張冬　王慧敏　何慧潔等

[摘要] 目的 探討內皮細胞膜微粒（EMPs）在慢性阻塞性肺疾病（COPD）中的表達及意義。 方法 選取本院2013年10月～2014年7月收治的30例COPD急性加重期患者作為AECOPD組，選取同期的30例COPD穩定期患者作為COPD穩定期組，選取同期的30例無COPD健康志愿者作為對照組，檢測其EMPs水平。 結果 COPD穩定期組與對照組的PECAM、VE-cadherin及E-selectin水平顯著低于AECOPD組，差異有統計學意義（P<0.01）。對照組的PECAM、VE-cadherin及E-selectin水平顯著低于COPD穩定期組，差異有統計學意義（P<0.01）。在30例COPD穩定期患者中，10例有反復急性加重病史。有急性加重病史組的PECAM、VE-cadherin、E-selectin水平顯著高于無急性加重病史組，差異有統計學意義（P<0.01）。 結論 COPD急性加重期內皮損傷主要在肺毛細血管，高基線E-selectin、VE-cadherin及PECAM水平預示著COPD患者容易急性加重。EMPs可作為COPD急性加重的易感性標志物。

[關鍵詞] 內皮細胞膜微粒；慢性阻塞性肺疾病；流式細胞術

[中圖分類號] R563.9 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-4721（2015）09（a）-0028-03

[Abstract] Objective To explore the expression and significance of endothelial microparticles （EMPs） in chronic obstructive pulmonary disease （COPD）. Methods 30 patients with acute exacerbation of COPD in our hospital from October 2013 to July 2014 were selected as the AECOPD group，30 patients with COPD in the stable period during the same period were selected as the COPD stable stage group，30 cases of healthy volunteers without COPD during the same period were selected as the control group.The level of EMPs was detected. Results The level of PECAM，VE-cadherin，E-selectin in the COPD stable stage group and the control group was lower than that in AECOPD group，with significant difference（P<0.01）.The level of PECAM，VE-cadherin，E-selectin in the control group was lower than that in the COPD stable stage group，with significant difference（P<0.01）.Among 30 patients with COPD in the stable period，10 cases had a history of repeated exacerbations.The levels of PECAM，VE-cadherin，E-selectin in COPD patients with a history of acute exacerbation was higher than patients without a history of acute exacerbation，with significant difference（P<0.01）. Conclusion The endothelium damage of COPD acute exacerbation is mainly in pulmonary capillaries.The high baseline of E-selectin，VE-cadherin and PECAM predicts that patients with COPD is prone to acute exacerbation.EMPs can be used as a susceptibility marker of COPD acute exacerbations.

[Key words] Endothelial microparticles；Chronic obstructive pulmonary disease；Flow cytometry instrument

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）是嚴重危害人類健康的多發病、常見病，臨床特征為患者存在持續的氣流受限，呈進行性加重，是目前可以治療和預防的慢性呼吸道疾病。COPD患者如發生急性加重或出現并發癥將影響疾病的預后。隨著COPD的急性加重，其肺功能加速下降，死亡風險明顯增加。COPD管理策略的重要組成部分就是減少COPD急性發作加重[1]。研究顯示，血管內皮細胞損傷是COPD重要的病理生理特征。已有研究顯示，肺血管的內皮細胞膜損傷是肺泡破壞的基本機制之一[4-6]，但是COPD急性加重對血管內皮細胞損傷的機制目前尚不完全清楚。

內皮細胞膜微粒（endothelial microparticles，EMPs）是激活或凋亡內皮細胞表面釋放的囊泡，具有內皮細胞的某些抗原特性，血管內皮損傷可通過其數量的增加而反映[2-6]。E-選擇素（E-selectin）由炎癥刺激活化的內皮細胞迅速誘導而產生，內皮細胞黏附因子（platelet endothelial cell adhesion molecule，PECAM）定位于黏附連接之外，血管內皮細胞鈣黏蛋白（VE-cadherin）定位于黏附連接[7-9]。本研究通過檢測COPD患者穩定期和急性加重期的EMPs數量，評估其與COPD進展之間的關系。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取本院2013年10月～2014年7月收治的30例COPD急性加重期患者作為AECOPD組，其中男16例，女14例；平均年齡（64.23±6.38）歲。選取同期的30例COPD穩定期患者（近3個月內無急性加重）作為COPD穩定期組，其中男18例，女12例；平均年齡（58.36+7.26）歲。選取同期的30例無COPD健康志愿者作為對照組，其中男15例，女15例；平均年齡（62.76±8.26）歲。所有入選病例均簽署知情同意書，同時報本院倫理委員會。所有病例入組前均停止吸煙>2個月。根據肺功能檢測診斷COPD患者的氣流受限，當吸入支氣管舒張劑后FEV1/FVC<70%時，診斷為存在氣流受限。排除目前已知能夠導致血漿內皮細胞膜微粒升高的受試者，包括高脂血癥、心血管疾病、血管炎、慢性腎功能衰竭和代謝性疾病像糖尿病等。急性加重標準：急性加重的診斷依據入組前1個主要癥狀（呼吸困難、咳痰和痰量，）的增加和1個次要癥狀（咳嗽、喘息、咽喉腫痛、鼻塞/流涕）至少持續2 d或任意2個主要癥狀明顯加重。反復急性加重病史是指1年有≥2次急性加重。COPD急性加重是指患者需要靜脈輸注糖皮質激素（如甲潑尼龍琥珀酸鈉）治療和（或）需要靜脈輸注抗生素治療的呼吸道癥狀惡化。

1.2 方法

抽取所有入選者清晨空腹外周血2 ml，采用乙二胺四乙酸二鈉抗凝，3000 r/min離心15 min，收集離心液，準確抽取40 μl離心液與10 μl PECAM、VE-cadherin或E-selectin細胞膜微粒充分搖勻，避光37℃孵育20 min，加入5 μl免疫熒光微球，再次避光37℃孵育20 min，然后上流式細胞儀機器檢測。

通過流式細胞儀測定去血小板血漿特異性抗原的表達，通過測定PECAM、VE-cadherin、E-selectin、血管性假血友病因子（vWF）表達來識別EMPs的來源。肺泡毛細血管vWF為陰性，肺小動脈和小靜脈以及其他器官內皮細胞為陽性。血管性血友病因子陰性的細胞膜微粒提示其來源于肺毛細血管內皮細胞[4-5]。

1.3 統計學處理

采用SPSS 21.0統計學軟件對數據進行分析，計量資料以x±s表示，采用t檢驗，計數資料采用χ2檢驗，采用One-way-ANOVA統計方法進行多組間比較，以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 3組PECAM、VE-cadherin及E-selectin水平的比較

COPD穩定期組與對照組的PECAM、VE-cadherin及E-selectin水平顯著低于AECOPD組，差異有統計學意義（P<0.01）。對照組的PECAM、VE-cadherin及E-selectin水平顯著低于COPD穩定期組，差異有統計學意義（P<0.01）（表1）。

2.2 COPD穩定期有急性加重病史及無急性加重病史者PECAM、VE-cadherin、E-selectin水平的比較

在30例COPD穩定期患者中，10例有反復急性加重病史。有急性加重病史組的PECAM、VE-cadherin、E-selectin水平顯著高于無急性加重病史組，差異有統計學意義（P<0.01）（表2）。

3 討論

持續氣流受限導致肺通氣功能障礙是COPD的特征性病理生理變化。隨著COPD的進展，肺組織彈性逐漸減退，肺泡持續擴大，回縮障礙，導致殘氣量占肺總量的比例以及殘氣量增加，肺氣腫加重。膨脹肺泡的擠壓導致大量肺泡周圍的毛細血管受壓而退化，進一步導致毛細血管大量減少，肺毛細血管內皮損傷嚴重。內皮細胞在凋亡或激活過程中能夠釋放EMPs、當內皮細胞受到刺激時，內皮細胞內的Ca2+會使ATP依賴性氨基磷脂特異性移位酶和磷脂爬行酶活性增加，氨基磷脂轉移酶活性降低，導致細胞膜的不對稱性消失，細胞膜微粒暴露在細胞膜的表面，細胞膜出芽形成微粒，進而釋放EMPs[10-15]。

本研究結果顯示，COPD穩定期組與對照組的PECAM、VE-cadherin及E-selectin水平顯著低于AECOPD組，差異有統計學意義（P<0.01）；對照組的PECAM、VE-cadherin及E-selectin水平顯著低于COPD穩定期組，差異有統計學意義（P<0.01）；上升的EMPs中絕大部分屬于vWF陰性，vWF在肺小動脈和小靜脈以及其他器官內皮細胞為陽性。血管性血友病因子陰性的細胞膜微粒提示其來源于肺毛細血管內皮細胞[4-5]。此外，本研究結果還顯示，穩定期患者的PECAM、VE-cadherin、E-selectin水平與反復急性加重相關。有反復急性加重病史者的PECAM、VE-cadherin、E-selectin水平顯著高于無急性加重病史組，提示COPD急性加重期內皮損傷主要在毛細血管，高基線EMPs含量可能預測COPD急性加重的易感性。EMPs的釋放反映了內皮結構的破壞，COPD患者急性加重炎癥導致的內皮細胞損傷可通過EMPs含量來評估。

EMPs含量的增加可能預示著COPD患者氣流受限嚴重。COPD患者內皮功能異常現已被證實，因此COPD患者血漿細胞膜微粒水平的增高可能意味著疾病的進展，而內皮損傷的一個重要角色就是血漿細胞膜微粒水平的增高。與COPD患者每年FEV1的下降比較，血漿EMPs水平能夠更快、更準確地做出反應。監測EMPs水平變化對于評估COPD進展有非常重要的臨床應用價值，可作為藥物開發的一個有用指標。

綜上所述，COPD患者高水平EMPs預示著肺部炎癥的存在，COPD急性加重期內皮損傷明顯，主要在毛細血管，高水平EMPs預示著COPD患者發生急性加重的可能性增加。目前COPD急性加重的診斷主要依據患者的臨床癥狀，但是患者的臨床特征不具體，不能加以量化，因此可通過測量EMPs水平的變化來評價患者的狀況，同時，EMPs水平也可作為評價藥物治療是否有效的有用指標。

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（收稿日期：2015-08-12 本文編輯：祁海文）