肺氣腫型與非肺氣腫型COPD急性加重期患者血漿periostin、TNF-α、ET-1水平變化及其意義

崔紫陽(yáng)，戈艷蕾，李麗蕊，王昊辰，齊佳華，宋龍霞，李洪力，王紅陽(yáng)

(華北理工大學(xué)附屬醫(yī)院，河北唐山063000)

肺氣腫型與非肺氣腫型COPD急性加重期患者血漿periostin、TNF-α、ET-1水平變化及其意義

崔紫陽(yáng)，戈艷蕾，李麗蕊，王昊辰，齊佳華，宋龍霞，李洪力，王紅陽(yáng)

(華北理工大學(xué)附屬醫(yī)院，河北唐山063000)

目的觀(guān)察肺氣腫型與非肺氣腫型慢性阻塞性肺疾病急性加重期(AECOPD)患者血漿骨膜蛋白(periostin)、TNF-α、內(nèi)皮素1(ET-1)水平變化，并探討其臨床意義。方法慢性阻塞性肺疾病急性加重期(AECOPD)患者91例，其中肺氣腫型46例(病例1組)、非肺氣腫型45例(病例2組)。另選健康體檢者50例為對(duì)照組。檢測(cè)并比較三組血漿periostin、TNF-α、ET-1。采用MS-IOS測(cè)量?jī)x檢測(cè)三組肺功能，記錄FEV1pred%、FEV1/FVC%。結(jié)果病例1組和病例2組血漿periostin、TNF-α、ET-1水平高于對(duì)照組，且病例1組血漿periostin、TNF-α水平高于病例2組(P均<0.05)。病例1組和病例2組FEV1%pred、FEV1/FVC%低于對(duì)照組(P均<0.05)。AECOPD患者血漿periostin與TNF-α、periostin與ET-1、TNF-α與ET-1之間均呈正相關(guān)關(guān)系(r分別為0.423、0.280、0.553，P均<0.05)。AECOPD患者血漿periostin與FEV1%pred、periostin與FEV1/FVC%、TNF-α與FEV1%pred、TNF-α與FEV1/FVC%、ET-1與FEV1%pred、ET-1與FEV1/FVC%之間均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系(r分別為-0.527、-0.408、-0.246、-0.217、-0.577、-0.451，P均<0.05)。結(jié)論肺氣腫型與非肺氣腫型AECOPD患者血漿periostin、TNF-α、ET-1水平升高，并與患者肺功能呈負(fù)相關(guān)。肺氣腫型AECOPD患者血漿TNF-α、periostin水平高于非肺氣腫型，TNF-α、periostin可能在肺氣腫表型形成及疾病進(jìn)展中發(fā)揮重要作用。

慢性阻塞性肺疾病；肺氣腫；內(nèi)皮素1；骨膜蛋白；腫瘤壞死因子α；肺功能

慢性阻塞性肺疾病(慢阻肺，COPD)反復(fù)急性加重將對(duì)患者的生活質(zhì)量、肺功能造成嚴(yán)重影響[1]。現(xiàn)有研究表明內(nèi)皮素1(ET-1)、TNF-α在COPD等疾病的發(fā)病機(jī)制中有重要作用[2，3]。骨膜蛋白(periostin)是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)，被發(fā)現(xiàn)與哮喘嗜酸性粒細(xì)胞炎癥反應(yīng)關(guān)系緊密，與肺部其他疾病也有一定聯(lián)系[4]。根據(jù)不同患者特征進(jìn)行臨床分型，可對(duì)不同表型特征的患者有更深入的了解，為臨床精準(zhǔn)診治提供便利。2013年西班牙指南首先提出COPD的不同臨床表型。研究發(fā)現(xiàn)肺氣腫表型對(duì)COPD臨床診治有重要意義[5,6]。本研究根據(jù)胸部高分辨CT(HRCT)檢查結(jié)果將COPD分為肺氣腫型和非肺氣腫型，觀(guān)察兩型COPD急性加重期(AECOPD)患者血漿periostin、TNF-α、ET-1水平變化，并探討其臨床意義，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2015年10月～2017年2月于本院呼吸科住院的AECOPD[7]患者納入研究。排除嚴(yán)重心腦血管疾病、過(guò)敏性疾病、肝腎臟疾病、支氣管哮喘、自身免疫性疾病及骨骼系統(tǒng)疾病患者。入選患者均完善胸部HRCT檢查，根據(jù)文獻(xiàn)[8]標(biāo)準(zhǔn)分為肺氣腫型及非肺氣腫型，其中肺氣腫型患者46例納入病例1組，非肺氣腫型患者45例納入病例2組。另選同期健康體檢者50例納入對(duì)照組。病例1組男30例、女16例，年齡(65.3±3.2)歲，BMI(20.12±3.88)kg/m2，吸煙指數(shù)(24.6±4.8)包/年，病程(11.3±3.3)年，家庭氧療(4.2±1.2)年。病例2組男22例、女13例，年齡(66.1±2.2)歲，BMI 21.32±2.22，吸煙指數(shù)(23.6±5.9)包/年，病程(12.5±2.7)年，家庭氧療(5.9±1.2)年。對(duì)照組男35例、女15例，年齡(66.4±3.1)歲，BMI(21.80±2.77)kg/m2，吸煙指數(shù)(23.2±3.1)包/年。三組一般資料具有可比性。

1.2 血漿periostin、TNF-α、ET-1檢測(cè) 采集三組靜脈血5 mL，3 000 r/min 4 ℃離心15 min，待血樣分層后，吸取上層血漿置EP管中，分裝后置于-80 ℃低溫冰箱保存待檢。用ELISA法檢測(cè)各組血漿中的periostin、TNF-α、ET-1。

1.3 肺功能檢查 采用MS-IOS測(cè)量?jī)x檢測(cè)三組肺功能，記錄FEV1pred%、FEV1/FVC%。

2 結(jié)果

2.1 各組患者血漿periostin、TNF-α、ET-1水平及FEV1%Pred、FEV1/FVC%比較 病例1組和病例2組血漿periostin、TNF-α、ET-1水平高于對(duì)照組，且病例1組血漿periostin、TNF-α水平高于病例2組(P均<0.05)。病例1組和病例2組FEV1%pred、FEV1/FVC%低于對(duì)照組(P均<0.05)。詳見(jiàn)表1。

表1 各組血漿TNF-α、ET-1、periostin水平及肺功能指標(biāo)比較

注：與對(duì)照組相比，★P<0.05；病例2組相比，◆P<0.05。

2.2 AECOPD患者血漿periostin、TNF-α、ET-1與肺功能指標(biāo)的相關(guān)性 AECOPD患者血漿periostin與TNF-α、periostin與ET-1、TNF-α與ET-1之間均呈正相關(guān)關(guān)系(r分別為0.423、0.280、0.553，P均<0.05)。血漿periostin與FEV1%pred、periostin與FEV1/FVC%、TNF-α與FEV1%pred、TNF-α與FEV1/FVC%、ET-1與FEV1%pred、ET-1與FEV1/FVC%之間均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系(r分別為-0.527、-0.408、-0.246、-0.217、-0.577、-0.451，P均<0.05)。

3 討論

COPD是一種異質(zhì)性疾病，近些年來(lái)國(guó)內(nèi)外對(duì)于COPD臨床分型的研究較多，其中多項(xiàng)研究通過(guò)HRCT檢查[8]進(jìn)行分型。研究發(fā)現(xiàn)，肺氣腫型COPD患者若反復(fù)急性加重，肺功能受損及氣流受限程度也會(huì)逐漸加重，并且與生理性肺氣腫有明顯不同[9]。目前國(guó)內(nèi)對(duì)于不同臨床表型的COPD患者血清炎癥標(biāo)志物水平的研究較少。本研究觀(guān)察了肺氣腫型與非肺氣腫型AECOPD患者血漿periostin、TNF-α、ET-1水平變化，期望為COPD的精準(zhǔn)化診治提供參考。

當(dāng)機(jī)體受吸煙、空氣污染等因素的刺激可促使多種炎癥因子釋放(如TNF-α、IL-8等)，其中TNF-α可促進(jìn)中性粒細(xì)胞外蛋白質(zhì)分解，使肺泡間隔破壞，肺泡腔擴(kuò)大，導(dǎo)致肺氣腫[10]，還可誘導(dǎo)白細(xì)胞快速黏附，并跨過(guò)內(nèi)皮轉(zhuǎn)移到炎癥部位參與炎癥反應(yīng)[11]。ET最早被發(fā)現(xiàn)是作為一種縮血管因子[12]。之后研究發(fā)現(xiàn)，肺內(nèi)的ET-1廣泛分布于肺血管內(nèi)皮、呼吸道上皮、黏液腺及交感神經(jīng)節(jié)，ET-1可促進(jìn)血管平滑肌細(xì)胞分裂，導(dǎo)致血管重塑，從而加重缺氧[13]。同時(shí)，ET-1也是重要的全身炎癥反應(yīng)標(biāo)志物之一。COPD患者長(zhǎng)期慢性缺氧、酸中毒等均可導(dǎo)致ET-1分泌增多及代謝、清除能力減弱，促進(jìn)炎癥因子的表達(dá)及釋放，進(jìn)一步加重肺損害[14，15]。

近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，periostin不僅與哮喘關(guān)系緊密，而且與肺部其他疾病也密切相關(guān)[16]。研究發(fā)現(xiàn)在低氧應(yīng)激狀態(tài)下，肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞中可見(jiàn)periostin和骨橋蛋白表達(dá)，并且低氧條件下肺動(dòng)脈平滑肌組織中僅有periostin表達(dá)，ET-1可使periostin和骨橋蛋白呈現(xiàn)劑量和時(shí)間依賴(lài)性表達(dá)增高[17]。Woodruff等[18]進(jìn)行了一項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照研究，發(fā)現(xiàn)哮喘患者氣道上皮細(xì)胞中periostin表達(dá)上調(diào)，此類(lèi)患者對(duì)激素反應(yīng)較好。一般認(rèn)為氣道嗜酸粒細(xì)胞增多是哮喘的特征表現(xiàn)[19]。Chen等[20]研究發(fā)現(xiàn)肺氣腫型COPD患者誘導(dǎo)痰嗜酸粒細(xì)胞及TNF-α水平有增高趨勢(shì)，嗜酸性粒細(xì)胞與肺氣腫指數(shù)存在相關(guān)性，肺氣腫型患者氣道嗜酸性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)明顯高于非肺氣腫型患者。

本研究結(jié)果顯示，病例1組和病例2組血漿periostin、TNF-α、ET-1水平高于對(duì)照組，F(xiàn)EV1%pred、FEV1/FVC%低于對(duì)照組，且病例1組血漿periostin、TNF-α水平高于病例2組，提示periostin、TNF-α可能與肺氣腫形成有關(guān)。AECOPD患者血漿periostin與TNF-α、periostin與ET-1、TNF-α與ET-1之間均呈正相關(guān)關(guān)系，血漿periostin與FEV1%pred、periostin與FEV1/FVC%、TNF-α與FEV1%pred、TNF-α與FEV1/FVC%、ET-1與FEV1%pred、ET-1與FEV1/FVC%之間均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，提示periostin、TNF-α、ET-1在COPD急性加重期病情進(jìn)展過(guò)程中存在一定相互作用，促進(jìn)炎癥反應(yīng)，最終損害肺功能。

綜上所述，肺氣腫型與非肺氣腫型AECOPD患者血漿periostin、TNF-α、ET-1水平升高，并與患者肺功能呈負(fù)相關(guān)。肺氣腫型AECOPD患者血漿TNF-α、periostin水平高于非肺氣腫型，TNF-α、periostin可能在肺氣腫表型形成及疾病進(jìn)展中發(fā)揮重要作用。

[1] Vestbo J, Hurd SS, Agusti AG, et al. Global strategy for the diagnosis, management, and prevention of chronic obstructive pulmonary disease: GOLD executive summary[J]. Am J Respir Crit Care Med, 2013,187(4):347-365.

[2] 鄭曉可.慢性阻塞性肺疾病合并肺動(dòng)脈高壓患者血清C-反應(yīng)蛋白和內(nèi)皮素-1水平測(cè)定及臨床意義研究[J].中國(guó)全科醫(yī)學(xué),2012,15(25):2899-2901.

[3] 張曉慧.炎性細(xì)胞因子水平檢測(cè)對(duì)慢性阻塞性肺疾病的臨床意義[J].海南醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2016,22(3):240-242.

[4] 苗凱松,王禹基.POSTN的最新研究進(jìn)展[J].醫(yī)學(xué)綜述,2014,20(19):3480-3482.

[5] 孫永昌.慢性阻塞性肺疾病基于臨床表型的分級(jí)和治療--西班牙指南解讀[J].中華結(jié)核和呼吸雜志,2014,37(9):652-654.

[6] 潘青,呂志芳.慢性阻塞性肺病新指南對(duì)臨床患者分類(lèi)的應(yīng)用價(jià)值[J].山東大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版),2016,54(3):63-67.

[7] 陳亞紅.2017年GOLD慢性阻塞性肺疾病診斷、治療及預(yù)防的全球策略解讀[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)前沿雜志,2017,9(1):37-47.

[8] Pistolesi M, Camiciottoli G, Paoletti M, et al. Identification of a predominant COPD phenotype in clinical practice[J]. Respir Med, 2008,102(3):367-376.

[9] 白澎,李然,孫永昌.慢性阻塞性肺疾病肺氣腫表型急性加重期臨床特征分析[J].國(guó)際呼吸雜志,2011,31(13):973-976.

[10] Lundblad LK, Thompson-Figueroa J, Leclair T, et al. Tumor necrosis factor-alpha overexpression in lung disease: a single cause behind a complex phenotype[J]. Am J Respir Crit Care Med, 2005,171(12):1363-1370.

[11] Leung JM, Chen V, Hollander Z, et al. COPD Exacerbation Biomarkers Validated Using Multiple Reaction Monitoring Mass Spectrometry[J]. PLoS One, 2016,11(8):e0161129.

[12] Yanagisawa M, Kurihara H, Kimura S, et al. A novel potent vasoconstrictor peptide produced by vascular endothelial cells[J]. Nature, 1988,332(6163):411-415.

[13] Atkeson A, Yeh SY, Malhotra A, et al. Endothelial function in obstructive sleep apnea[J]. Prog Cardiovasc Dis, 2009,51(5):351-362.

[14] 封珊,王智勇.內(nèi)皮素1在急性呼吸窘迫綜合征炎癥反應(yīng)中的作用[J].國(guó)際呼吸雜志,2008,28(23):1468-1472.

[15] Wong HR, Carcillo JA, Burckart G, et al. Increased serum nitrite and nitrate concentrations in children with the sepsis syndrome[J]. Crit Care Med, 1995,23(5):835-842.

[16] 郝敏,林江濤.骨膜蛋白的生物學(xué)功能及其在呼吸領(lǐng)域的研究進(jìn)展[J].國(guó)際呼吸雜志,2015,35(1):70-73.

[17] Li P, Oparil S, Feng W, et al. Hypoxia-responsive growth factors upregulate periostin and osteopontin expression via distinct signaling pathways in rat pulmonary arterial smooth muscle cells[J]. J Appl Physiol (1985), 2004,97(4):1550-1558.

[18] Woodruff PG, Boushey HA, Dolganov GM, et al. Genome-wide profiling identifies epithelial cell genes associated with asthma and with treatment response to corticosteroids[J]. Proc Natl Acad Sci U S A, 2007,104(40):15858-15863.

[19] Saha S, Brightling CE. Eosinophilic airway inflammation in COPD[J]. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis, 2006,1(1):39-47.

[20] 盛海燕,孫永昌,李然,等.慢性阻塞性肺疾病肺氣腫表型的氣道炎癥觀(guān)察[J].國(guó)際呼吸雜志,2013,33(21):1617-1621.

10.3969/j.issn.1002-266X.2017.39.019

R563.3

B

1002-266X(2017)39-0061-03

河北省醫(yī)學(xué)科學(xué)研究重點(diǎn)課題計(jì)劃(20160221)；河北省科技計(jì)劃項(xiàng)目(152777163)。

王紅陽(yáng)(E-mail: tsmywhy@163.com)

2017-05-15)