COPD患者血清sCD40L TNF-α及MMP-9水平及意義

符 英，蔡曉玉，鐘 巧，魏華華，常 越

(四川省成都市第三人民醫院呼吸與危重癥醫學科，四川 成都 610000)

常見慢性呼吸系統疾病之一為慢性阻塞性肺病(COPD)，由于其呈進行性發展，可對患者勞動能力以及生活質量造成嚴重影響。有數據表明，我國每年高達100萬人死于COPD，并且每年致殘病例數達500萬以上，增加了社會經濟負擔，被認為是當前重要公共衛生問題[1]。現階段，臨床尚未明確COPD具體發病機制。有報道稱，非特異性炎性反應屬于COPD主要病理基礎，腫瘤壞死因子α(TNF-α)可能參與了其整個病理過程[2]。亦有研究認為，蛋白酶活性提升、蛋白酶/抗蛋白酶分泌失衡屬于COPD主要發病因素[3]。可溶性CD40配體(Soluble Cluster of differentiation 40 ligand，sCD40L)是一種Ⅱ型膜糖蛋白，主要由CD40L水解形成，為腫瘤壞死因子超家族一員，可促進E-選擇素、TNF-α以及基質金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMP)等表達水平提升，加劇炎癥反應[4]。本文旨在探究COPD患者血清sCD40L、TNF-α及基質金屬蛋白酶9(matrix metalloproteinase-9，MMP-9)的表達水平，分析其臨床檢測意義，以期為COPD診治提供一定指導依據。

1 資料與方法

1.1臨床資料：選取2016年5月至2019年6月期間本院收治的82例COPD患者。納入標準：①與2019版COPD全球倡議提出的有關診斷標準[5]相符；②精神與智力正常，可以臨床診治；③對本次研究知情。排除標準：①合并嚴重心、肝、腎等功能障礙；②支氣管哮喘者；③惡性腫瘤患者；④合并免疫代謝疾病。按照臨床分期分為急性加重期組與臨床緩解期組，并取同期40例體檢健康者(胸部X線、肺功能正常，且無呼吸道疾病與臟器相關疾病)作為對照組。三組性別、年齡、體質量指數(BMI)、吸煙史等基線資料比較無明顯差異(P>0.05)。見表1。

表1 三組基線資料比較

1.2方法：抽取研究對象晨起空腹靜脈血5mL，使用4000r/min的速率離心10min，然后分離血清，將其置于-20℃條件下保存。以雙抗體夾心酶聯免疫吸附法對血清sCD40L水平進行定量檢測，相關試劑盒來自美國R&D System公司。采取酶聯免疫吸附法定量測定血清TNF-α與MMP-9水平，以全自動酶聯儀(型號：RNP150，購自瑞士Tecan公司)完成檢測。采取Master Screen肺功能儀(購自德國耶格公司)進行肺功能[1s用力呼氣容積(FEV1)、用力肺活量(FVC)、FEV1/FVC、FEV1占預計值百分比(FEV1%)]檢測。

1.3觀察指標：比較三組血清sCD40L、TNF-α、MMP-9表達水平與肺功能指標(FEV1、FVC、FEV1/FVC、FEV1%)，并分析sCD40L、TNF-α、MMP-9與肺功能相關性。

2 結 果

2.1三組血清sCD40L、TNF-α、MMP-9表達水平比較：急性加重期組血清sCD40L、TNF-α、MMP-9表達水平明顯高于臨床緩解期組與對照組(P<0.017)，且臨床緩解期組顯著高于對照組(P<0.017)。見表2。

表2 三組血清sCD40L TNF-α MMP-9表達水平比較

2.2三組肺功能指標比較：急性加重期組FEV1、FVC、FEV1/FVC、FEV1%顯著低于臨床緩解期組與對照組(P<0.017)，臨床緩解期組明顯低于對照組(P<0.017)。見表3。

表3 三組肺功能指標比較

2.3相關性分析：COPD患者血清sCD40L、TNF-α、MMP-9水平與肺功能(FEV1/FVC、FEV1%)呈負相關(P<0.05)。見表4與圖1～圖6。

圖1 sCD40L與FEV1/FVC關系散點圖

圖2 sCD40L與FEV1關系散點圖

圖3 TNF-α與FEV1/FVC關系散點圖

圖4 TNF-α與FEV1關系散點圖

圖5 MMP-9與FEV1/FVC關系散點圖

圖6 MMP-9與FEV1關系散點圖

表4 相關性分析

3 討 論

COPD主要病理特征是多種細胞以及細胞因子參與機體慢性氣道炎癥反應[6]。TNF-α屬于細胞因子，一般源于單核細胞以及巨噬細胞。人體正常水平TNF-α能夠起到抵抗細菌、病毒或者寄生蟲感染的作用，加快組織修復。然而，TNF-α大量表達則會破壞機體所處免疫平衡狀態，與其他炎癥因子共同造成多種病理損傷。有研究認為，TNF-α和COPD存在緊密聯系，為氣道反應以及炎癥反應過程中重要介質，可以激活中性粒細胞，并且刺激白介素8等分泌，起到致炎作用[7]。以往研究指出，COPD急性加重期能夠經相關分子信號途徑有效激活單核細胞，導致TNF-α表達提升，TNF-α則能促進炎癥細胞大量黏附、游走以及浸潤，造成肺損傷[8]。相關報道表明，TNF-α屬于呼吸肌蛋白質水解程度增加主要原因，亦有可能引呼吸肌無力或者呼吸衰竭病變[9]。本研究中，血清TNF-α水平為：急性加重期組>臨床緩解期組>對照組，并且比較差異顯著，與武紅莉等[10]研究結論一致。說明TNF-α參與了COPD急性加重期具體病理生理過程，屬于COPD病情加重重要標志。

COPD主要特征為氣道、肺實質以及肺血管部位慢性炎癥，相關細胞因子引起COPD氣道炎癥發生與進一步發展，最終造成氣道結構重塑以及氣流受限加重[11,12]。以往研究發現，COPD患者痰液以及血液里面MMP-9表達水平均呈現明顯升高趨勢[13]。本研究中，血清MMP-9水平為：急性加重期組>臨床緩解期組>對照組，組間比較差異顯著，以上述研究觀點相符。說明COPD患者血清MMP-9表達上調，其中急性加重期患者該變化更顯著。分析原因，可能因蛋白酶/抗蛋白酶表達失衡屬于COPD氣道重塑反應主要原因，而MMP-9為人體蛋白水解酶，其活性主要依賴于鋅離子以及鈣離子，可以促進成纖維細胞大量增生以及膠原沉積，造成氣道重塑，使得氣流阻塞，故其水平越高，患者病情越重。CD40-CD40L系統屬于炎癥發生過程中的一條重要信號通路，一般在細胞因子網絡上游區域，能對多種炎癥反應起到調節作用，為炎癥進程主要環節。有報道稱，CD40L參與了COPD急性加重期病人血小板的活化以及機體炎癥，能夠用于評估病情嚴重程度[14]。而sCD40L為TNF-α家族成員-跨膜糖蛋白CD40L的一種可溶性形式，兩者生物學活性一樣。本研究顯示，急性加重期組血清sCD40L水平顯著高于其余兩組，臨床緩解期組顯著高于對照組，提示COPD患者存在血清sCD40L表達上調現象，且急性加重期上調程度更大。主要由于，循環中的sCD40L能夠和巨噬細胞、平滑肌細胞以及內皮細胞CD40受體有效結合，從而產生生物學效應，刺激這些細胞分泌E-選擇素、TNF-α以及基質金屬蛋白酶(MMP)等，使得機體炎癥加劇[15]。本研究顯示，急性加重期組FEV1、FVC、FEV1/FVC、FEV1%顯著低于其余兩組，臨床緩解期組明顯低于對照組，表明隨著COPD發展至急性加重期，患者肺功能呈現明顯降低變化趨勢。經相關性分析發現，血清sCD40L、TNF-α、MMP-9表達與肺功能(FEV1/FVC、FEV1%)呈顯著負相關性，提示COPD患者血清sCD40L、TNF-α、MMP-9升高程度越大，病情越重，肺功能越差，其檢測可為患者病情評估提供可靠指導。

綜上，COPD患者血清sCD40L、TNF-α、MMP-9水平較健康者明顯升高，且以急性加重期升高程度更大，其表達和COPD患者肺功能呈明顯負相關性，臨床檢測對指導COPD病情評估及治療具有重要意義。