慢性阻塞性肺疾病患者血漿NLRP3、IL-1β、IL-18水平及其臨床意義*

王蕾，陳忠仁，沈彬，歐宗興

（中南大學湘雅醫學院附屬海口醫院 呼吸內科，海南 海口 570208）

據報道我國＞40歲人群中慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease, COPD）發病率約為8.2%[1-2]。COPD主要病理表現為氣管、支氣管和肺組織的慢性炎癥反應增強，普遍認為由多種因素參與、多生物學機制共同介導所致[3-4]。

Nod樣受體蛋白-3（Nod-like receptor protein-3,NLRP3）是編碼在10號染色體1q44上的蛋白質，與多種炎癥性疾病密切相關，在炎癥反應急性期NLRP3表達量顯著升高[5]。PCR結果表明，COPD患者血中NLRP3 mRNA水平高于健康體檢者，且急性加重期明顯高于穩定期[6]。由于PCR操作復雜存在滯后性，相關因素較多可能影響最終結果，本研究采取酶聯免疫吸附法（ELISA）檢測COPD患者血漿NLRP3水平，可進一步印證既往研究結果，也為用血漿NLRP3水平評估COPD患者病情及預后提供便捷方法，為臨床治療COPD起指導作用。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2017年2月—2018年8月中南大學湘雅醫學院附屬海口醫院住院COPD急性加重期患者50例作為急性加重期組。其中，男性29例，女性21例；年齡61～70歲，平均（65.41±7.31）歲；體重指數（BMI）（24.52±3.21）kg/m2。同期選擇 COPD 穩定期患者49例作為穩定期組，男性26例，女性23例；年 齡 59～ 70歲， 平 均（65.11±7.21） 歲，BMI（24.40±3.01）kg/m2。選取同期在本院健康體檢中心體檢健康者40例作為對照組，男性23例，女性17例；年 齡 60～ 70歲， 平 均（65.72±7.76） 歲；BMI（24.33±3.83）kg/m2。3組受試者一般資料（年齡、性別、BMI）比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。所有受試對象簽署知情協議，且本研究經本院醫學倫理委員會批準。

1.2 納入標準

①COPD診斷符合《慢性阻塞性肺疾病診治指南（2013年修訂版）》[7]標準；②年齡＞30歲，且接受相關檢查；③近1個月內無糖皮質激素等藥物治療；④意識清楚，無認知障礙。

1.3 排除標準

①合并心、肝、腎、內分泌系統等嚴重障礙；②過敏體質；③合并自身免疫性疾病、嚴重語言障礙；③有精神病史，或精神疾病；④入院前已合并呼吸道感染；⑤合并真菌、結核等所致慢性喘息。

1.4 方法

1.4.1 血漿NLRP3、IL-1β、IL-18的檢測 3組受試對象在空腹下抽取靜脈血5 ml左右，置于有肝素抗凝劑的試管內，3 000 r/min離心10 min，分離血漿，置于-20 ℃保存待測。按ELISA試劑盒說明書進行操作，在酶標儀450 nm波長處測定3組血漿NLRP3、IL-1β、IL-18的吸光度值（OD值），以標準品濃度為橫坐標，OD值為縱坐標，按制作的標準曲線計算3組樣品中NLRP3、IL-1β、IL-18的含量。

1.4.2 肺功能檢測 3組受試對象均使用便攜式肺功能儀檢測呼氣流量峰值（peak expiratory flow, PEF%）、第1秒最大呼氣量（maximum expiratory volume in the first second, FEV1%）、25%肺活量時用力呼氣量占正常預計值百分比（V25%）、50%肺活量時用力呼氣量占正常預計值百分比（V50%）、75%肺活量時用力呼氣量占正常預計值百分比（V75%）。

1.5 統計學方法

數據分析采用SPSS 19.0統計軟件，計量資料以均數±標準差（±s）表示，比較用單因素方差分析，兩兩比較用LSD-t檢驗，相關性用Pearson法，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 3組患者血漿NLRP3、IL-1β、IL-18水平比較

3組患者血漿NLRP3、IL-1β、IL-18水平比較，經單因素方差分析，差異有統計學意義（P＜0.05）。進一步兩兩比較用LSD-t檢驗，穩定期組、急性加重期組較對照組血漿NLRP3、IL-1β、IL-18水平高（P＜0.05）；急性加重期組較穩定期組血漿NLRP3、IL-1β、IL-18 水平高（P＜0.05）。見表 1。

2.2 3組患者肺功能比較

3組患者肺功能指標PEF%、FEV1%、V25%、V50%、V75%比較，經單因素方差分析，差異有統計學意義（P＜0.05）。進一步兩兩比較用LSD-t檢驗，穩定期組、急性加重期組較對照組患者肺功能指標降低（P＜0.05）；急性加重期組較穩定期組患者肺功能指標降低（P＜0.05）。見表 2。

表1 3組患者血漿NLRP3、IL-1β、IL-18水平比較 （±s）

表1 3組患者血漿NLRP3、IL-1β、IL-18水平比較 （±s）

注：1）與對照組比較，P ＜0.05；2）與穩定期組比較，P ＜0.05

組別 n NLRP3/（pg/ml） IL-1β/（μg/L） IL-18/（pg/ml）對照組 40 67.44±7.30 1.44±0.17 255.63±26.98穩定期組 49 90.12±9.451） 4.09±0.431） 403.75±42.011）急性加重期組 50 113.89±12.651）2） 9.03±1.051）2） 450.06±46.901）2）F值 10.913 8.090 15.443 P值 0.000 0.000 0.000

表2 3組患者肺功能指標比較 （%，±s）

表2 3組患者肺功能指標比較 （%，±s）

注：1）與對照組比較，P ＜0.05；2）與穩定期組比較，P ＜0.05

組別 n PEF% FEV1% V25% V50% V75%對照組 40 79.63±8.79 78.49±8.39 68.75±7.43 70.57±7.78 77.65±8.83穩定期組 49 59.16±6.771） 58.61±6.681） 50.16±5.991） 52.31±5.971） 55.80±6.351）急性加重期組 50 56.04±6.541）2） 56.82±6.611）2） 46.24±5.411）2） 48.64±5.571）2） 50.51±5.751）2）F值 5.221 8.490 7.054 8.331 7.615 P值 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

2.3 COPD患者血漿NLRP3水平與肺功能的相關性

Pearson相關性分析顯示，COPD患者血漿NLRP3水平與肺功能指標PEF%、FEV1%、V25%、V50%、V75%呈負相關（P＜0.05）。見表3。

表3 COPD患者血漿NLRP3水平與肺功能的相關性分析參數

2.4 COPD患者血漿NLRP3水平與IL-1β、IL-18的相關性

Pearson相關性分析顯示，COPD患者血漿NLRP3水平與IL-1β、IL-18呈正相關（P＜0.05）。見表4。

表4 COPD患者血漿NLRP3水平與IL-1β、IL-18的相關性分析參數

3 討論

采取ELISA法測定COPD患者血中生物學蛋白（如8前列腺異素F2α、同型半胱氨酸）[8]、炎癥分子（腫瘤壞死因子α等），評估患者的病情和臨床預后已得到廣泛應用[9]。COPD雖然屬于呼吸系統，但是其發病機制由多種危險因素通過多種生物學途徑介導而成，COPD的發生、發展與有害物質所致機體多系統的炎癥反應增強密切相關[10]。既往報道的蛋白、分子可能僅僅能評價COPD發生、發展中的一個方面，故臨床對該病病情和患者預后的評價仍有待于進一步提高。

NLRP3炎癥小體是人體固有免疫系統的組成部分，內、外源性多種信號均通過激活NLRP3炎癥小體，如煙霧暴露、感染及吸入有害氣體等經共同NLRP3炎癥小體信號通路，引起肺部及全身炎癥反應，促進COPD病情發展[11]。宋珊等[12]采取PCR測定COPD患者血中NLRP3 mRNA 表達量，結果顯示COPD患者外周血NLRP3 mRNA表達水平明顯升高，其表達量與COPD患者肺功能有關。本研究采取ELISA法測定COPD患者血漿NLRP3水平，結果顯示與對照組比較，穩定期組和急性加重期組患者血漿NLRP3水平顯著增加；與穩定期組比較，急性加重期組患者血漿NLRP3水平增加更明顯，進一步證實NLRP3可能參與COPD病情發展過程。

COPD患者的肺功能損傷，PEF%、FEV1%、V25%、V50%、V75%是評價COPD患者肺功能的量化臨床指標[13]。本研究結果顯示，與對照組比較，COPD穩定期組和COPD急性加重期組患者肺功能指標PEF%、FEV1%、V25%、V50%、V75%顯著下降；與COPD穩定期組比較，COPD急性加重期組患者肺功能指標PEF%、FEV1%、V25%、V50%、V75%降低更顯著。Pearson相關性分析顯示，COPD穩定期和急性加重期患者血漿NLRP3與肺功能指標PEF%、FEV1%、V25%、V50%、V75%呈負相關，提示NLRP3可能通過提高COPD患者的氣道炎癥反應，損傷肺功能。

NLRP3是一種細胞內蛋白質復合體，主要可活化半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-1，并間接調控IL-1β、IL-18等分泌，體內NLRP3過度活化可促進IL-1β和IL-18的合成、釋放[14]。文獻報道，COPD患者體內IL-1β、IL-18水平升高是導致該病發生及病情加重的重要因素[15]。本研究結果顯示，穩定期組和急性加重期組患者血漿IL-1β、IL-18水平增加；與穩定期組比較，急性加重期組患者血漿IL-1β、IL-18水平增加更明顯，與既往報道基本一致[15]。本研究Pearson相關性分析顯示，COPD患者血漿NLRP3水平與炎癥指標IL-1β、IL-18有相關性。毛建等[16]報道COPD患者NLRP3 mRNA表達量與患者血清中IL-1β、IL-18水平呈正相關。上述結果提示內、外因素可能使COPD患者體內NLRP3過度活化，上調血中IL-1β、IL-18含量，介導并加重COPD病情。

綜上所述，COPD患者血漿NLRP3水平顯著升高，與肺功能及炎癥指標IL-1β、IL-18有相關性，可能是評價COPD病情的有效指標，提示血漿NLRP3水平可能是臨床評價COPD病情的一個有效指標。本研究不足在于納入的樣本量較小及未進行多中心觀察，可能對最終結果產生一定影響。