慢性阻塞性肺疾病患者血漿NGAL、ET-1水平變化及其與認知功能障礙的關系

于冰，孫艷華

(濱州醫學院煙臺附屬醫院，山東煙臺264100)

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是全球范圍內致殘率和病死率升高的主要原因，是一種可以預防、治療的疾病，伴有部分顯著的肺外效應，特征為持續呼吸癥狀和氣流受限，嚴重者日常生活不能自理[1]。既往研究表明，COPD可引起大腦病理學改變及認知功能障礙，其發生率約為36%，但亦有研究發現這種認知功能障礙部分是可逆的[2]。目前，COPD導致認知功能障礙的確切發病機制尚不明確。中性粒細胞明膠酶蛋白(NGAL)是脂質運載蛋白家族成員，參與COPD的發生發展，被證實在穩定期COPD患者中水平顯著上升[3]。內皮素-1(ET-1)是一種內源性血管活性因子，亦是一種神經活性肽，被證實與血管性認知障礙有關[4]。本研究探討了血漿COPD患者NGAL和ET-1水平與認知功能障礙的關系，旨在分析COPD患者認知功能障礙的發生機制，從而為其臨床治療提供依據。

通信作者：孫艷華(E-mail:syh761123@126.com)

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取濱州醫學院煙臺附屬醫院2017年2月～2018年2月收治的COPD患者122例為COPD組，另選取同期于本院健康體檢人群120例為對照組。COPD組納入標準：符合中華醫學會2013年制定的《慢性肺阻塞性肺疾病診治指南》[5]的相關診斷標準；臨床資料完整，知情同意。排除標準：明確診斷為肺間質纖維化、哮喘、支氣管擴張、肺結核；存在既往肺部手術病史；不能配合做肺功能檢查，合并嚴重精神疾患、視網膜剝離者；近2個月內做過眼科手術或胸腹部手術。COPD組男72例、女50例；年齡(63.25±8.39)歲；家庭年收入(6.54±3.24)萬元；肺功能分級：Ⅰ級32例、Ⅱ級56例、Ⅲ級34例；合并糖尿病26例、高血壓32例、心臟病14例；病程(4.45±2.42)年；文化程度：小學及以下12例、初中64例、高中及中專28例、大學及以上18例。對照組男66例、女54例；年齡(62.82±9.32)歲；家庭年收入(6.49±4.41)萬元；病程(4.57±2.65)年；文化程度：小學及以下14例、初中62例、高中及中專31例、大學及以上13例。兩組年齡、性別、經濟狀況、文化程度具有可比性。

1.2 肺功能檢測及血氣分析 采用意大利MIR米爾Cspirol肺功能儀，測定第一秒用力呼氣容積(FEV1)和用力肺活量(FVC)，并采用血氣分析儀進行血氣分析[血氧分壓(PaO2)、二氧化碳分壓(PaCO2)、血氧飽和度(SaO2)]。

1.3 血漿NGAL和ET-1水平檢測 采集所有研究對象清晨空腹靜脈血3 mL，EDTA抗凝，離心獲得血清，采用貝克曼庫爾特AU5800全自動生化分析儀、ELISA法檢測血漿NGAL和ET-1水平，試劑盒購于深圳欣博盛生物科技有限公司，嚴格按說明書操作。

1.4 認知功能評價 采用簡易精神狀態量表(MMSE)評價患者認知功能，由于術后早期認知功能障礙具有晝輕夜重的特點，故測試時間選擇19：00～21：00。MMSE包括以下內容：時間、空間定向力，即刻、延遲記憶力，注意力及計算力，語言表達力等，共計30道題目。測試者詢問患者，患者回答正確一項得1分，回答錯誤或回答不知道得0分，總分0～30分，其中27～30分為正常，24分以下即為認知功能障礙。

2 結果

2.1 兩組肺功能及血氣分析指標比較 COPD組血漿FVC、FEV1、PaO2和SaO2均低于對照組(P均<0.05)，PaCO2高于對照組(P<0.05)。COPD組中36例合并認知功能障礙，占29.51%。合并認知功能障礙與未合并認知功能障礙COPD患者FVC、FEV1、PaO2、PaCO2和SaO2比較差異無統計學意義(P均>0.05)。見表1。

表1 兩組肺功能比較±s)

2.2 兩組血漿NGAL和ET-1水平比較 COPD組血漿NGAL和ET-1水平均高于對照組(P均<0.05)。其中合并認知功能障礙者血漿NGAL和ET-1水平均高于未合并認知功能障礙者(P均<0.05)。見表2。

表2 兩組血漿NGAL和ET-1水平比較±s)

2.3 相關性分析 相關性分析結果顯示，COPD患者血漿NGAL(r=-0.889,P=0.000)和ET-1(r=-0.800,P=0.000)水平均與MMSE評分[(25.2±3.8)分]呈負相關；COPD患者NGAL和ET-1與肺功能各項指標無關(P均>0.05)。

3 討論

隨著疾病進展，COPD患者出現肺功能進行性惡化，生活質量下降。根據WHO統計，預計到2020年，COPD將成為全球死亡原因的第3位[6]。COPD的常見合并癥主要包括骨質疏松、肺癌、心律失常、代謝綜合征、焦慮和抑郁、感染和認知功能障礙等[7]。研究顯示，COPD患者發生認知功能障礙是可逆的，且與COPD病情嚴重程度及病程相關，早期采取干預措施有助于延緩認知功能損害[8]。本研究中合并認知功能障礙和未合并認知功能障礙COPD患者FVC、FEV1、PaO2、PaCO2和SaO2比較差異無統計學意義，提示認知功能障礙與COPD患者肺功能無明顯相關性。

NGAL是最早從人中性粒細胞中得到的一種載脂蛋白，其相對分子質量約為25 kU，可以單體型、人屬型和異二聚體型三種形式存在，廣泛分布于肺組織和小腸組織中[9]。NGAL可通過細胞表面特定受體傳遞小分子從而發揮多種生物學功能。研究顯示，細菌分泌的鐵載體能從哺乳動物鐵結合蛋白中獲得鐵，NGAL可結合鄰苯二酚型細菌鐵載體(如腸菌素)從而阻斷其獲取鐵，其在此過程中充當抑菌劑的角色[10]。眾所周知，急性或慢性呼吸道感染在COPD的發病機制中扮演重要角色，NGAL參與了COPD發病機制，在此過程中可起到抑制細菌生長的作用[11]。本研究結果顯示，COPD組血漿NGAL水平高于對照組，其中合并認知功能障礙者血漿NGAL水平高于未合并認知功能障礙者。由此可見，血漿NGAL水平與COPD相關，可能參與了COPD患者認知功能障礙的病理生理過程。相關性分析結果進一步證明血漿NGAL水平與MMSE評分呈負相關性。

ET-1最早由日本學者從豬的主動脈內皮細胞分離得到，其是一種由21個氨基酸組成的血管活性多肽，是迄今發現最強的縮血管物質[12]。ET-1不但具有舒張和收縮血管的作用，而且參與血壓和行為的調節過程，同時對心臟具有正性肌力作用[13]。ET-1被證實與血管性認知功能障礙具有緊密關系，在腦缺血過程中，ET-1不但可加重腦血管收縮，還可直接作用于神經細胞，導致鈣內流，引發神經細胞內鈣超載而死亡；且可激活細胞膜上的磷脂酶A2和磷脂酶C，產生大量氧自由基，破壞細胞膜，引起腦細胞變性、水腫、壞死[14]。除此之外，ET-1還具有能促進中性粒細胞黏附作用，從而加重炎癥反應，加重腦損傷[15]。本研究證實了血漿ET-1水平與COPD的相關性，同時發現其可能參與了COPD患者認知功能障礙的病理生理改變過程，與文獻[16]報道結果一致。本研究結果還顯示，COPD患者NGAL和ET-1與肺功能各項指標無明顯相關性。提示此二者水平的升高不是由于肺功能改變而引起，進一步說明其參與了COPD患者認知功能障礙過程。

綜上所述，COPD患者血漿NGAL和ET-1水平上升，NGAL和ET-1水平越高，COPD患者認知功能障礙程度越重。血漿NGAL和ET-1可作為篩查COPD患者認知功能障礙的參考指標。