COPD穩定期患者血清Galectin-3、VAP-1水平及其臨床意義

沈亞卉，盧慧宇，沈亞青，陳蓉，吳凱，高小燕

（1.江蘇省泰州市人民醫院 呼吸內科，江蘇 泰州 225300；2.江蘇省泰州市婦幼保健院檢驗科，江蘇 泰州 225309）

氣道和肺組織的慢性炎癥反應是慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease, COPD）的特征性改變，在COPD發生、發展及預后中占重要地位[1]。半乳糖凝集素3（Galectin-3）是唯一的嵌合型半乳糖凝集素，主要表達于上皮細胞和免疫細胞[2]。研究表明，炎癥環境可刺激Galectin-3表達，且Galectin-3可促進多種炎癥性疾病的發生、發展[3]。血管粘附蛋白-1（vascular adhesion protein-1,VAP-1）是一種同型二聚體唾液酸糖蛋白。研究發現，VAP-1與急慢性炎癥性疾病緊密相關[4]。本研究旨在檢測COPD穩定期患者血清Galectin-3、VAP-1水平，分析其表達水平與肺功能、炎癥因子水平及慢性阻塞性肺病評估測試（COPD assessment test, CAT）評分的相關性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2016年1月-2017年12月在江蘇省泰州市人民醫院接受治療的100例COPD穩定期患者為觀察對象。納入標準：①年齡40～75歲；②依從性好；③符合中國慢性阻塞性肺疾病診治指南的診斷標準[5]；④經肺功能、影像學檢查證實為COPD穩定期。排除標準：①COPD急性加重期；②合并心、肝、腎等重要臟器嚴重疾病；③合并肺癌、肺結核及支氣管擴張等其他肺部疾病。COPD組男性78例，女性22例；年齡41～75歲，平均（54.26±6.28）歲。同期收集100例健康志愿者為對照組。其中，男性80例，女性20例；年齡43～74歲，平均（55.29±5.68）歲。兩組研究對象的性別、年齡等基礎資料比較，差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。所有研究對象簽署知情同意書，本研究經醫院倫理委員會審核批準。

1.2 血清Galectin-3和VAP-1測定

抽取所有研究對象的晨起空腹肘靜脈血5 ml至EDTA抗凝管中，室溫靜置30 min，4℃、1 000/min離心15 min，收集上清，置于-80℃冰箱保存備用。①Galectin-3：采用酶聯免疫吸附法（enzyme linked immunosorbent assay, ELISA）測定血清Galectin-3濃度（ng/ml），操作步驟嚴格參照試劑盒（ZK-H1734，深圳子科生物科技有限公司）說明書進行。②VAP-1：采用ELISA測定血清VAP-1濃度（pg/ml），操作步驟嚴格參照試劑盒（E-EL-H2259c，武漢伊萊瑞特生物科技股份有限公司）說明書進行。

1.3 肺功能指標檢測

采用Master ScreenTMPFT系統肺功能儀（德國Jaeger公司）對所有研究對象進行肺功能檢查。主要監測指標包括：用力肺活量（forced vital capacity,FVC）、1s用力呼氣容積（forced expiratory volume in one second, FEV1）、FEV1/FVC。各指標重復測定3次，取平均結果。

1.4 血清炎癥因子水平測定

采用免疫分析法檢測血清白介素-6（interleukin-6, IL-6）和腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α, TNF-α）水平。采用免疫比濁法檢測血清超敏C反應蛋白（hypersensitive C-reactive protein, hs-CRP）水平。檢測試劑盒均購自武漢博士德生物工程有限公司。

1.5 生活質量評分

CAT量表包括8項內容：咳嗽程度、咯痰程度、胸悶程度、活動量增加后呼吸困難程度、日常生活受限程度、戶外活動信心程度、睡眠情況和精神情況。每項評分0～5分，CAT總分0～40分，CAT評分越高，表示COPD患者生活質量越差。由同一位研究者向所有研究對象解釋問卷內容及評分方法后，所有研究對象獨立完成評分，記錄CAT評分。

1.6 統計學方法

數據分析采用SPSS 20.0統計軟件，計量資料以均數±標準差（±s）表示，比較用t檢驗，相關性分析用Spearman法，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者血清Galectin-3、VAP-1水平比較

COPD組與對照組血清Galectin-3和VAP-1水平比較，經t檢驗，差異有統計學意義（P＜0.05），COPD組血清Galectin-3、VAP-1水平均、高于對照組。見表1。

2.2 兩組患者肺功能、炎癥因子水平及CAT評分變化

2.2.1 肺功能指標 COPD組與對照組患者FVC、FEV1及FEV1/FVC水平比較，經t檢驗，差異有統計學意義（P＜0.05），COPD組低于對照組。見表2。

2.2.2 炎癥因子水平 COPD組與對照組患者IL-6、hs-CRP及TNF-α水平比較，經t檢驗，差異有統計學意義（P＜0.05），COPD組高于對照組。見表2。

2.2.3 CAT評分 COPD組與對照組患者CAT評分比較，經t檢驗，差異有統計學意義（P＜0.05），COPD組高于對照組。見表2。

表1 兩組患者血清Galectin-3、VAP-1水平比較（n =100，±s）

表1 兩組患者血清Galectin-3、VAP-1水平比較（n =100，±s）

組別 Galectin-3/（ng/ml） VAP-1/（pg/ml）COPD組 11.46±5.29 834.27±69.16對照組 4.58±1.67 505.38±49.59 t值 12.402 38.647 P值 0.000 0.000

表2 兩組患者肺功能、炎癥因子水平及CAT評分比較 （n =100，±s）

表2 兩組患者肺功能、炎癥因子水平及CAT評分比較 （n =100，±s）

肺功能 炎癥因子組別CAT評分FVC/LFEV1/LFEV1/FVC/%IL-6/（mg/L）hs-CRP/（mg/L）TNF-α/（ng/L）COPD 組 1.95±0.61 1.75±0.34 56.24±8.14 22.25±3.68 13.26±2.14 42.35±5.24 16.14±3.57對照組 2.84±0.59 2.61±0.16 84.21±8.99 17.38±2.62 10.75±2.17 36.67±5.25 5.01±1.15 t值 -10.487 -22.887 -23.063 10.781 8.236 7.658 29.675 P值 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

2.3 COPD穩定期患者血清Galectin-3、VAP-1水平與各指標的相關性

Spearman相關性分析結果顯示，COPD穩定期患者的血清Galectin-3與 FVC、FEV1、FEV1/FVC水平呈負相關（P＜0.05），與 IL-6、hs-CRP、TNF-α呈正相關（P＜0.05）；血清 VAP-1與FVC、FEV1、FEV1/FVC水平呈負相關（P＜0.05），與 IL-6、hs-CRP、TNF-α 呈正相關（P＜0.05）；血清 Galectin-3、VAP-1水平與 CAT評分呈正相關（P＜0.05）；血清 Galectin-3與 VAP-1水平呈正相關（P＜0.05）。見表3。

表3 COPD穩定期患者肺功能指標、炎癥因子指標、CAT評分與血清Galectin-3、VAP-1水平的相關性

3 討論

COPD是一種進行性發展、不完全可逆的慢性呼吸系統疾病，具有高致殘率和高致死率。研究表明，COPD患者的死亡率居全球相關疾病死亡率的第3位[6]。根據病程和臨床表現，COPD可分為急性加重期和慢性穩定期。COPD的發生、發展與肺部、氣道對有害氣體和顆粒做出的慢性炎癥反應緊密相關。研究表明，慢性炎癥是COPD和肺癌的共同病理基礎，COPD是肺癌的獨立危險因素[7]。因此，準確評估患者病情進展程度，并采取有效措施控制病情，對提高患者生存質量、預防肺癌發生具有積極意義[8]。尋找易檢測、準確性高的能夠預測COPD病情的分子標志物，是臨床亟需解決的問題。

Galectin-3蛋白含有糖識別結構域和膠原蛋白樣重復結構域，可與其他蛋白質相互作用，廣泛表達于中性粒細胞、巨噬細胞等多種炎癥細胞中，在免疫細胞轉運、激活和炎癥因子釋放中發揮至關重要的作用，是免疫細胞浸潤、激活和清除的重要調節器[9]。此外，外源性Galectin-3能夠抑制結腸黏膜的炎癥反應，對疾病具有治療作用[10]，而內源性Galectin-3則可誘導促進動脈粥樣硬化等疾病的發生、發展[11]。

VAP-1是一種內皮黏附分子，介導淋巴細胞等炎癥細胞黏附及遷移至炎癥組織。KUSHIMOTO等[12]研究發現，阻斷VAP-1表達可抑制炎癥介導的血管生成，提示VAP-1可促進炎癥反應。研究表明，在慢性腎臟疾病、肝臟疾病及多發性硬化等炎癥性疾病中，外周血中VAP-1含量升高[13]，進一步提示VAP-1參與炎癥反應的病理過程。

肺實質組織破壞（肺氣腫）、小氣道病變（慢性氣管炎）和小氣道重塑是COPD的主要病理學表現，而免疫細胞活性和炎癥因子在COPD發生、發展過程中發揮關鍵作用[14]。目前關于Galectin-3和VAP-1在COPD中的作用尚不清楚。

本研究結果顯示，COPD穩定期患者的血清Galectin-3、VAP-1水平、炎癥因子水平及CAT評分高于健康志愿者，而肺功能指標低于健康志愿者，以上結果印證了COPD可引起慢性炎癥的本質。炎癥反應誘導氣道壁進行不斷的損傷和修復，且在修復過程中，氣道壁中膠原含量增加，瘢痕組織形成，隨著病程進展，導致氣道重構、氣道狹窄，引起固定性的不可逆的氣道阻塞[15]。由此推測，臨床上應加強COPD患者血清Galectin-3、VAP-1水平監測，根據監測結果采取積極有效的干預措施，有利于改善患者肺功能、提高生活質量，進而促進患者康復。

本研究中Spearman相關性分析結果顯示，COPD穩定期患者血清Galectin-3、VAP-1水平與肺功能指標呈負相關，與炎癥因子水平和CAT評分呈正相關。由此推測，臨床上加強COPD患者血清Galectin-3、VAP-1水平監測，有助于評估患者病情進展、肺功能、炎癥因子水平和生活質量。血清Galectin-3具有較好的穩定性，可作為心力衰竭患者的預測標志物[16]，且可作為評估哮喘的生物標志物和治療靶標[17]。此外，本研究結果顯示，COPD穩定期患者血清Galectin-3與VAP-1水平呈正相關。由此推測，Galectin-3與VAP-1可能共同參與COPD的慢性炎癥反應，且具有協同作用。

綜上所述，COPD穩定期患者血清中Galectin-3、VAP-1呈高表達，且與患者肺功能存在緊密聯系。臨床上加強血清Galectin-3、VAP-1水平檢測，有助于評估患者病情嚴重程度。