吸煙對COPD患者尿鎖鏈素及肺功能的影響

徐德華++++++陳曉東++++++劉華清++++++唐紀文++++++葉妙琴

[摘要]目的 探討吸煙對COPD患者尿鎖鏈素水平及肺功能的影響。方法 選擇2016年1～6月我院60例處于穩定期的COPD患者作為研究對象，根據是否吸煙將其分為COPD吸煙組30例和COPD非吸煙組30例，選取同期來醫院進行健康體檢的30例健康人作為健康對照組。采用間接競爭性酶聯免疫吸附法測定所有受試者的尿鎖鏈素水平，同時檢測受試者的肺功能。結果 COPD吸煙組及COPD非吸煙組尿鎖鏈素水平均顯著高于健康對照組（P<0.05），而第1秒用力呼氣量占用力肺活量百分率（FEV1%）則顯著低于健康對照組（P<0.05）；COPD吸煙組尿鎖鏈素水平較COPD非吸煙組高（P<0.05）；COPD吸煙組FEV1%低于COPD非吸煙組（P<0.05）；COPD吸煙組受試者吸煙指數與尿鎖鏈素水平呈正相關（r=0.435，P<0.05），而與FEV1%呈明顯負相關（r=-0.516，P<0.05），尿鎖鏈素水平與FEV1%呈負相關（r=-0.614，P<0.05）。結論 吸煙可引起COPD患者尿鎖鏈素水平升高，FEV1%降低。尿鎖鏈素的變化提示發生肺部損傷的可能性。戒煙是預防和干預COPD的重要措施。

[關鍵詞]慢性阻塞性肺疾病；尿鎖鏈素；肺功能

[中圖分類號] R563 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-4721（2016）10（c）-0023-03

[Abstract]Objective To explore the effect of smoking on the lung function and urine desmosine with chronic obstructive pulmonary disease （COPD）.Methods 60 cases of COPD patients in stable phase admitted in our Hospital from January to June 2016 were divided into COPD smoking group（n=30） and COPD nonsmoking group（n=30），and another 30 healthy people underwent physical examination during the same period were selected as the control group.The levels of urine desmosine of all the cases were measured by indirect competitive enzyme-linked immunosorbent assay （IC-ELISA），at the same time their lung function was also tested.Results The levels of urine desmosine in COPD smoking group and COPD nonsmoking group was significantly higher than that of the control group respectively（P<0.05），while FEV1% of the two COPD groups was significantly lower than that of the control group respectively（P<0.05）；the level of urine desmosine of COPD smoking group was significantly higher than that of COPD nonsmoking group（P<0.05），and FEV1% of COPD smoking group was significantly lower than that of COPD nonsmoking group（P<0.05）.Smoking index was positively correlated with the levels of urine desmosine（r=0.435，P<0.05），and smoking index negatively correlated with FEV1% and the levels of urine desmosine （r1=-0.516，r2=-0.614，P<0.05）.Conclusion Smoking can lead to the rise of the levels of urine desmosine and the reduce of FEV1%.Changes in urine desmosine suggest the possibility of lung injury.Smoking cessation is an important measure to prevent and interfere with COPD.

[Key words]Chronic obstructive pulmonary disease；Urine desmosine；Lung function

長期吸煙是現在已知慢性阻塞性肺疾病（COPD）的最重要誘因。吸煙可以引起多種炎癥細胞聚集在肺中，蛋白水解酶-抗蛋白水解酶體系失衡、氧化應激以及凋亡機制，導致慢性氣道炎癥[1]。有研究認為COPD病因可能與肺臟吸入煙草、煙霧等有毒、有害氣體或顆粒產生的異常炎癥反應有關。程顯聲等[2]研究證實，在我國導致COPD的最主要因素也是吸煙。近年研究發現，鎖鏈素（desmosine，DES）是彈性蛋白的特征性產物和肺損傷的生物標志物[3]。相關研究結果表明，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。本研究通過測定COPD患者在吸煙和非吸煙和健康人群中尿DES水平以及肺功能的變化，旨在探討尿DES與吸煙相關COPD發病的關聯性。

1資料與方法

1.1一般資料

選擇2016年1～6月于惠州市中醫醫院呼吸科門診就診的處于穩定期的COPD患者60例。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DES相關的系統疾病，如大動脈血管及皮膚損傷性疾病者；呼吸衰竭肺源性心臟病、肺結核、肺癌、間質性肺疾病、糖尿病、冠心病、高血壓、慢性腎衰竭者以及糖皮質激素使用者。根據受試者有無吸煙史將其分為COPD吸煙組與COPD非吸煙組，每組30例；健康對照組選擇同期健康體檢者30例。入選標準：既往無心肺系統疾病，無高血壓、冠心病、糖尿病等慢性疾病，肺功能、血常規、肝腎功能、胸部X線片、心電圖檢查均正常者，且均無吸煙史。三組患者在年齡、身高、體重方而比較，差異無統計學意義（P>0.05）（表1），具有可比性。

1.2方法

1.2.1吸煙情況 吸煙指有規律地每天吸1支以上，持續1年以上。不吸煙指一生中從不吸煙，或累計吸煙量<20包。吸煙指數=每日吸煙支數×吸煙年數。

1.2.2肺功能測定 采用意大利Cosmed肺功能儀對所有實驗者均測定第1秒用力呼氣容積（forced expiratory volume in first second，FEV1）占預計值百分比（FEV1%）。

1.2.3尿中DES的測定 應用間接競爭性酶聯免疫吸附法（indirect competitive enzyme-linked immunosorbent assay，IC-ELISA）測定DES[4]。DES ELISA檢測試劑盒為美國進口分裝藥盒（美國Cusabio公司），購自上海希美化學有限公司。

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；同時將96孔板用DES-白蛋白結合物進行包被；包被后的96孔板用含0.05%Tween 20和1%BSA進行封閉；向96孔板中加入孵育的DES標準品混合液進行競爭性結合反應；繼之按ELISA的常規方法操作完成。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，在層流間里加熱蒸發濃縮尿液，在預測尿肌酐濃度在100 μg/ml范圍內檢測濃縮尿液中DES的含量。

1.3統計學方法

采用SPSS 13.0統計軟件對數據進行分析，計量資料以均數±標準差（x±s）表示，多組間的比較采用成組設計的單因素方差分析，兩兩比較采用SNK-q檢驗，兩變量的相關性分析采用Pearson直線相關分析，以P<0.05為差異有統計學意義。

2結果

2.1三組受試者尿DES水平以及肺功能指標FEV1%的比較

三組受試者尿DES水平以及FEV1%比較，差異有統計學意義（P<0.05）；COPD吸煙組及COPD非吸煙組中的尿DES水平均顯著高于健康對照組（q=-7.524，P<0.01），而FEV1%則顯著低于健康對照組（q=8.352，P<0.01）；COPD吸煙組尿DES水平較COPD非吸煙組顯著增高（q=3.459，P<0.01），COPD吸煙組FEV1%低于非吸煙組（q=-5.248，P<0.01）（表2）。

2.2 COPD吸煙組中吸煙指數與尿DES的相關分析

COPD吸煙組受試者的吸煙指數與尿DES水平呈正相關（r=0.435，P<0.05），與FEV1%呈負相關（r=-0.526，P<0.05）。尿DES水平與FEV1%呈負相關（r=-0.614，P<0.05）。

3討論

COPD是呈進行性發展的不完全可逆的氣流受限的肺部疾病。吸煙是引起COPD的確定性環境因素，其可以引起多種炎癥細胞聚集在肺中，通過煙草中的毒性物質焦油、尼古丁和氫氰酸直接損傷，炎性細胞（中性粒細胞、巨噬細胞、T淋巴細胞）、蛋白酶和抗蛋白酶失衡，氧化和抗氧化失衡等機制對肺組織結構造成破壞，從而導致COPD。煙草煙霧中有害物質對呼吸道黏膜的損害與時間、數量的增加有顯著相關性。因此，隨著吸煙年限與數量的增加，肺功能的損害越嚴重[5]。

DES是彈性蛋白中的特有結構，彈性蛋白是成熟彈性纖維的主要成分，在肺部含量豐富。DES是成熟彈性蛋白特有的交聯氨基酸，游離DES結構穩定，不易分解，不參與機體代謝。體液中的DES只能夠來自彈性蛋白的分解。DES具有以下特點：①不能從飲食中吸收；②血中的DES只經腎臟從尿液中排泄。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。Memtsoudis等[6]研究發現，DES是COPD患者、吸煙者和ARDS患者肺損傷的可靠標志物。Stockley[7]提出，DES可以作為COPD疾病發展的生物標志物。

Stone等[8]發現，COPD患者和吸煙者尿液DES含量均高于不吸煙者，且COPD患者高于吸煙者。Luisetti等[9]發現，用彈性蛋自酶抑制劑治療COPD病史較短患者后，尿液中DES含量明顯下降。有研究發現吸煙者FEV1較非吸煙者下降更快。吸煙者較不吸煙者相比，肺功能更差，每年FEV1下降速度更快[10]。有研究結果表明，吸煙可使COPD患者病情加重[11]。

本研究結果顯示，COPD吸煙組受試者的FEV1%顯著低于COPD非吸煙組，且COPD吸煙組患者的FEV1%與吸煙指數呈顯著負相關，說明吸煙者氣流受限的發生早于非吸煙組。更凸顯早期戒煙以阻止COPD患者肺功能的進一步下降的重要性。本試驗結果尿中DES水平與FEV1%呈負相關，與Engstrim等[12-13]的研究結果一致。

本研究結果顯示，COPD吸煙患者尿液DES水平高于COPD非吸煙患者，尿液中DES含量變化與吸煙指數呈正相關。吸煙通過各種機制損傷破壞肺組織，可能加劇肺部彈性蛋白的分解，導致尿液中游離DES水平升高。

綜上所述，COPD是一種復雜的慢性氣道炎性疾病，吸煙可通過多種途徑和機制破壞肺臟組織結構，加劇肺部彈性蛋白的分解。吸煙是單一、可以控制的因素。目前比較明確的是戒煙能夠減緩COPD患者FEV1下降趨勢[14-15]。因此戒煙是吸煙COPD治療的關鍵措施。

[參考文獻]

[1]Di Stefano A，Caramori G，Ricciardolo FL，et al.Cellular and molecular mechanisms in chronic obstructive pulmonary disease：an overview[J].Clin Exp Allergy，2004，34（2）：1156-1167.

[2]程顯聲，徐希勝，張珍祥，等.1992-1999年慢性阻塞性肺疾病、肺心病社區人群綜合干預結果[J].中華結核和呼吸雜志，2001，24（10）：579-583.

[3]徐驥，方以群，袁恒榮，等.鎖鏈素作為肺損傷生物標記物的研究現狀與展望[J].海軍醫學雜志，2011，32（5）：357-359.

[4]Cocci F，Miniati M，Monti S，et al.Urinary desmosine excretion is inversely correlated with the extent of emphysema in patients with chronic obstructive pulmonary desease[J].Int J Biochem Cell Biol，2002，34（2）：594-604.

[5]王偉民，王賓，范女，等.吸煙對肺功能的影響[J].四川醫學，2006，27（l0）：1032-1033.

[6]Memtsoudis SG，Starcher B，Ma Y，et al.The utility of urine desmosine as a marker of lung injury in spine surgery[J].HSS J，2010，6（2）：160-163.

[7]Stockley RA.Biomarkers in COPD：time for a deep breath[J].Thorax，2007，62（8）：657-660.

[8]Stone PJ，Gottlieb DJ，O′Connor GT，et al.Elastin and collagen degradation products in urine of smokers with and without chronic obstructive pulmonary disease[J].Am J Respir Crit Care Med，1995，151（4）：952-959.

[9]Luisetti M，Sturani C，Sella D，et al.MR889，a neutrophil elastase inhibitor in patients with chronic obstructive pulmonary disease：a double-blind，randomized，placebo-controlled clinical trial[J].Eur Respir J，1996，9（7）：1482-1486.

[10]John M，Lange A，Hoeming S，et al.Prevalence of anemia in chronic pulmonary disease：comparison to other chronic disease[J].Int J Cardiol，2006，111（3）：365-370.

[11]Zhou Y，Wang C，Yao W，et al.COPD in Chinese nonsmokers[J].Eur Respir J，2009，33（3）：509-518.

[12]Engstrm G，Lindberg C，Gerhardsson de Verdier M，et al.Blood biomarkers and measures of pulmonary function-a study from the Swedish twin registry[J].Respir Med，2012， 106（9）：1250-1257.

[13]Lindberg CA，Engstrom G，de Verdier MG，et al.Total des-mosines in plasma and urine correlate with lung function[J].Eur Respir J，2012，39（4）：839-845.

[14]Kohansal R，Martinez-Camblor P，Agustí A，et al.The natural history of chronic airflowo bstruction revisited：an anaiysis of the Framingham offspring cohort[J].Am J Respir Crit Care Med，2009，180（9）：3-10.

[15]Kohansal R，Soriano JB，Agusti A.Investigating the natural history of lung function：facts，pitfalls，and opportunities[J].Chest，2009，135（12）：1330-1341.