COPD患者尿鎖鏈素的檢測及其與肺功能相關性分析*

徐德華陳曉東劉華清唐紀文葉妙琴

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COPD患者尿鎖鏈素的檢測及其與肺功能相關性分析*

徐德華①陳曉東①劉華清①唐紀文①葉妙琴①

【摘要】目的：觀察慢性阻塞性肺疾?。–OPD）患者尿鎖鏈素（DES）水平及其與病期及肺功能相關性。方法：選取COPD急性加重期住院患者30例（急性加重期組），穩定期患者30例（穩定期組），另選同期健康體檢者30例做對照組。采用間接競爭性酶聯免疫吸附法（IC-ELISA）法檢測各組尿鎖鏈素，并測定三組肺功能第1秒用力呼氣容積占用力肺活量比（FEV1/FVC）及第1秒用力呼氣容積占預計值百分比（FEV1%Pred）。結果：急性加重期組、穩定期組及對照組受試者尿鎖鏈素水平組間比較差異均有統計學意義（P＜0.05）；急性加重期組和穩定期組COPD患者尿鎖鏈素水平與FEV1/FVC及FEV1%Pred均呈負相關（r=-0.735、-0.643，P＜0.05）。結論：COPD患者尿鎖鏈素水平可能與COPD病情的嚴重程度相關，有望作為病情評估、療效評價的標志物。

【關鍵詞】慢性阻塞性肺疾病； 鎖鏈素； 肺功能

①廣東省惠州市中醫醫院 廣東 惠州 516000

Medical Innovation of China，2016，13（16）：112-114

First-author's address：Huizhou Hospital of Traditional Chinese Medicine，Huizhou 516000，China

慢性阻塞性肺疾病（COPD）是一種具有氣流受限特征的疾病，氣流受限不完全可逆呈進行性發展，COPD發病機制尚未完全清楚，但其可能與炎癥、感染、免疫平衡失調、氧化/抗氧化平衡失調，蛋白酶/抗蛋白酶平衡失調等多種因素相關。關于肺損傷的檢測手段之一的肺功能測定，曾被慢性阻塞性肺疾病全球防治指南（GOLD）列為診斷COPD的金標準。雖然造成肺損傷的誘因很多，但由于肺組織富含彈性蛋白，故肺組織的破壞程度最終必然與其中彈性蛋白被水解的程度密切相關，提示體液中彈性蛋白的水解產物含量的變化有可能反映出肺損傷的程度。鎖鏈素（desmosine，DES）作為彈性蛋白特征性水解產物，能否成為肺損傷的生物標記物應用于臨床檢測，國內鮮見文獻報道，本組研究的目的是檢測COPD患者尿中鎖鏈素水平并探討其與肺功能相關性。

1　資料與方法

1.1一般資料 選取惠州市中醫醫院呼吸科診斷為急性加重期COPD患者30例（急性加重期組），其中男18例，女12例，年齡37～71歲，平均（60.58±7.52）歲；同期COPD穩定期患者30例（穩定期組），其中男17例，女13例，年齡35～70歲，平均（60.48±7.73）歲；另選同期健康體檢者30例為對照組，其中男20例，女10例，年齡36～71歲，平均（60.45±8.01）歲。兩組患者的性別、年齡等一般資料比較差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。COPD納入標準：符合2011年修訂的《慢性阻塞性肺疾病診治指南》診斷標準。排除標準：合并與鎖鏈素相關的系統疾病如大動脈血管及皮膚損傷性疾病者，合并導致肺部損傷性疾病者，合并有嚴重心、肝、腎、內分泌、神經系統疾病、惡性腫瘤及血液系統疾病者等。COPD急性加重期是指在疾病過程中，患者短期內咳嗽、咳痰、氣短和/或喘息加重，痰量增多，呈膿性或黏液膿性，可伴發熱等炎癥明顯加重的表現；穩定期指咳嗽、咳痰、氣短等癥狀穩定或輕微。

1.2方法

1.2.1尿中DES的測定 用間接競爭性酶聯免疫吸附法（Indirect competitive enzyme-linked immunosorbent assay，IC-ELISA）測定DES：（1）將兔抗DES-血藍蛋白結合物的血清與不同濃度梯度的DES標準品（0～1 ng）進行混合孵育；（2）同時將96孔板用DES-白蛋白結合物進行包被；（3）包被后的96孔板用含0.05% Tween 20和1%BSA進行封閉；（4）再在96孔板中加入（1）孵育的DES標準品混合液進行競爭性結合反應；（5）繼之按ELISA的常規方法操作完成［1］。建立COPD患者尿中DES的檢測方法：收集患者夜間12 h尿液，測定尿肌酐濃度，測量體積后在6N HCl 110CC下酸解24 h，層流間里加熱蒸發濃縮尿液，預測尿肌酐濃度在100 μg/mL范圍內檢測濃縮尿液中DES的含量。

1.2.2肺功能測定 應用美國麥加菲公司ELITE型肺功能儀，對受試者檢測。比較兩組第1秒用力呼氣容積（forced expiratory volume in first second，FEV1）占預計值百分比，及FEV1與用力肺活量（forced vitalcapacity，FVC）比值。

1.3統計學處理 使用SPSS 19.0統計學軟件及Windows軟件進行分析，計量資料采用（±s）表示，多組間的計量資料采用單因素方差分析，進一步組間比較采用q檢驗，采用Spearman相關性分析，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2　結果

急性加重期組尿鎖鏈素水平明顯高于穩定期組和對照組，組間比較差異均有統計學意義（P＜0.05）；急性加重期組和穩定期組COPD患者尿鎖鏈素水平與FEV1/FVC及FEV1%Pred均呈負相關（r=-0.735、-0.643，P＜0.05），見表1。

表1　各組尿中鎖鏈素水平及其與肺功能指標的比較（±s）

表1　各組尿中鎖鏈素水平及其與肺功能指標的比較（±s）

組別　　鎖鏈素（ng/mL）FEV1%Pred （%）FEV1/FVC （%）對照組（n=30）　0.51±0.09　 91.52±3.48　 83.70±0.15穩定期組（n=30）　14.32±0.26　 64.02±3.05　 63.20±1.32急性加重期組（n=30）21.03±0.37　 36.70±1.98　 40.31±1.29 F值　4.72　5.23　4.36 P值　　＜0.05　?。?.05　?。?.05

3　討論

慢性阻塞性肺病（COPD）包括慢性阻塞性支氣管炎和慢性阻塞性肺氣腫兩種，是一組可預防、可治療且以不完全可逆的氣流阻塞為特征的疾病，然而COPD目前無論是診斷還是評估病情的嚴重程度都完全依賴于肺功能檢查指標，即FEV1/FVC≤70%［2］。肺功能是判斷氣流受限的主要客觀指標，對COPD的診斷、嚴重程度評價、疾病進展、預后及治療反應有重要意義，其中FEV1%Pred是評估COPD嚴重程度的良好指標，其變異性小，易于操作，FEV1/FVC是評價氣流受限的一項敏感指標。雖然如此，一直缺乏一種客觀監測的指標或參數來直接評價肺組織損傷的狀況和程度，并間接反映肺組織的病理變化；缺乏一種有效的指標與肺通氣和彌散功能受損后下降的程度相結合，來共同很好地評價COPD病情進展的輕重程度、急性加重后對肺組織的損傷程度以及評估臨床療效和預后。

鎖鏈素又稱鎖鏈賴氨素（desmosine，DES）是1963年由Patridge等［3］在牛項背部肌腱的彈性蛋白中發現的一種新的少見氨基酸，后在1966年被Anwar等［4］證實DES是由4個賴氨酸殘基在體內經酶促反應后交叉連接形成的一種吡啶氨基酸或亞氨基酸（分子量526），僅存在于彈性蛋白中，并與異鎖鏈素又稱異鎖鏈賴氨素（isodesmosine，ISOD）一起作為交聯分子，將數個氨基酸多聚（肽）鏈聯結成彈性蛋白所特有的三維結構，發揮其生物學功能。彈性蛋白是成熟彈性纖維的主要成分，在肺部含量豐富。當肺部炎癥或有吸煙、致病菌等誘因存在時，血液中性粒細胞、肺泡巨噬細胞釋放大量彈性蛋白酶和基質金屬蛋白酶［5］。因此，如果富含彈性蛋白的組織受損或被降解，則血漿或血清中包括DES在內的多種彈性蛋白源性多肽的濃度即會有所增加，如慢性阻塞性肺?。ò宰枞苑螝饽[和慢性阻塞性支氣管炎）、支氣管擴張癥、肺囊性纖維化、動脈粥樣硬化、主動脈夾層和馬凡氏綜合征等疾病。除此之外，DES作為成熟彈性蛋白中一種獨特的交叉連接亞氨基酸還具有以下特點，一方面不能從飲食中吸收，另一方面血中的DES只經腎臟從尿液中排泄［6-7］。由此可見，尿中DES水平的高低能夠直接反映體內病變組織中彈性蛋白降解的多少，可作為反映富含彈性蛋白組織受累程度的重要參數和指標。目前，檢測DES的方法比較成熟，諸如酶聯免疫法（ELISA）、放免檢定法、同位素標記和高效液相色譜法等［8-12］。

國內研究結果表明痰液中鎖鏈素含量變化與吸煙呈正相關，分析與吸煙刺激體內炎性細胞釋放彈性蛋白酶有關［13］。COPD患者血清鎖鏈素水平升高，可能與COPD的疾病嚴重程度相關，但未見有關檢測COPD患者尿中鎖鏈素水平并探討其與肺功能相關性的文獻報道［14］。國外文獻研究結果表明，DES在尿中排泄量的多少能夠準確反映COPD患者肺組織損傷的程度，包括急性加重期和穩定期肺內的炎癥程度等，從而判定COPD患者病情的輕重并評估預后［2，15-17］。

本研究結果示急性加重期組尿鎖鏈素水平明顯高于穩定期組和對照組，急性加重期組和穩定期組COPD患者尿鎖鏈素水平與FEV1/FVC及FEV1%Pred均呈負相關，提示尿鎖鏈素與COPD肺損傷與疾病嚴重程度有關，COPD嚴重程度越高，尿鎖鏈素水平越高，與既往國外文獻研究相一致。

尿鎖鏈素有望作為COPD病情評估、療效評價的標志物，雖然在血液循環中的彈性蛋白降解產物經腎臟代謝進入尿液需要一段時間，具有一定的滯后性，不像血液和痰液幾乎可以同步反映出肺損傷的發生，這是檢測尿鎖鏈素的缺點之一。但由于尿液檢測鎖鏈素排除了血液中血漿蛋白對檢測的干擾，較之血液也顯然更方便取樣檢測，本身又是一種無創檢側手段，因此仍被認為是臨床上彈性蛋白降解檢測的首選，其作為檢測肺損傷的一項生化指標很有前途。

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Detection of Urine Desmosine in COPD Patients and Its Correlation to Lung Function

XU De-hua，CHEN Xiao-dong，LIU Hua-qing，et al

【Key words】Chronic obstructive pulmonary disease； Desmosine； Lung function

【Abstract】Objective：To explore the clinical significance of desmosine in the pathogenesis of COPD by observing the urine levels of desmosine in different stages of COPD and analyzing the relationships with lung function.Method：30 cases of AECOPD were selected as the AECOPD group，30 cases of stable COPD were selected as the COPD group and 30 cases of healthy people were selected as the control group.Indirect competitive enzyme-linked immunosorbent assay method（IC-ELISA） was used to detect the urine desmosine levels of the three groups，the FEV1/FVC and FEV1%Pred for all subjects were detected.Result：The urine levels of desmosine in the AECOPD group were significantly higher than those in stable COPD group and control group，the differences were statistically significant（P＜0.05）.The urine levels of desmosine in AECOPD group and stable COPD group were negatively correlated with FEV1/FVC and FEV1%Pred（r=-0.735、-0.643，P＜0.05）.Conclusion：The urine level of desmosine increases in COPD patients，which may be associated with clinical manifestations of COPD，it is expected to become a marker for disease assessment and efficacy evaluation.

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2016.16.031

*基金項目：2015年惠州市科技計劃項目（醫療衛生）（2015Y097）

通信作者：徐德華

收稿日期：（2015-11-02） （本文編輯：周亞杰）