血清8-iso-PGF2α、SIRT1 及LXA4 在急性發作期哮喘患兒中的表達情況及與其肺功能的相關性研究

劉彥岐，張靜慧，劉連杰，黃偉，夏明月

支氣管哮喘（BA）是一種病情極易反復的慢性炎癥呼吸道疾病，由多種細胞因子共同參與［1-2］。肺功能檢測在哮喘診斷中具有重要意義，然而當患者的病情處于緩解期時，其肺功能與常人并無顯著差異，僅依靠肺功能進行評價臨床療效仍存在較大缺陷，而檢測血清學指標如炎癥、凝血指標可判斷患者是否存在炎癥和應激反應。8-異前列腺素F2α（8-isoprostaglandin F2α，8-iso-PGF2α）是前列腺素異構體，可有效評估機體氧化應激損傷程度［3-4］。血清沉默信息調節因子2 相關酶1（serum silence information regulator factor 2 related enzyme 1，SIRT1）是一類廣泛存在于機體內的抗炎、抗氧化應激的小分子類蛋白質，在多種疾病的發生發展中均高度參與，對機體的炎性反應和氧化應激水平具有一定的調控作用［5-6］。已有相關研究證實，SIRT1 對哮喘的發生發展具有重要的意義。血清脂氧素A4（serum lipoxin A4，LXA4）是一種抗炎作用較強的花生四烯酸代謝物。臨床證據顯示，支氣管哮喘急性發作期間，炎癥因子會對血管內皮細胞造成損害，導致血小板和凝血因子含量增加，凝血功能亢進，哮喘病情進一步加重［7-8］。目前已有關于血清8-iso-PGF2α、SIRT1及LXA4 在急性發作期哮喘患兒中的表達情況的相關報道，但具體分析血清因子與肺功能相關性的研究較少。基于此，本研究以2019 年3 月至2021 年3 月收治的85 例急性發作期哮喘患兒為研究對象展開探討，為臨床治療提供理論依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料

前瞻性納入2019 年3 月至2021 年3 月河北省秦皇島市第一醫院兒科收治的85 例急性發作期哮喘患兒85 例（其中輕度21 例，中度36 例，重度28 例）作為研究對象，設為觀察組，對照組選擇同期來河北省秦皇島市第一醫院兒科健康體檢的65 例無哮喘兒童。其中，觀察組中男性48 例，女性37 例，年齡3～14 歲［（6.73 ± 3.16）歲］；對照組中男性42 例，女性23 例，年齡4～13 歲［（7.17 ± 2.74）歲］。根據哮喘急性發作嚴重分級標準將哮喘患兒分為重度哮喘組、中度哮喘組和輕度哮喘組。納入標準：（1）入組患者均為新確診的哮喘患者，均符合關于兒童哮喘的診斷標準［9］；（2）臨床表現為咳嗽、氣急等反復發作，病發時雙肺有哮鳴音，癥狀經治療后可緩解；支氣管舒張試驗陽性；（3）患者及其家屬均充分知情同意，且自愿簽署知情同意書；（4）臨床資料完整者。排除標準：（1）排除入院前已存在糖皮質激素、免疫抑制藥物干預者；（2）排除近4 周內存在呼吸道感染史者；（3）排除存在家族哮喘史者；（4）排除存在意識障礙、心理障礙者；（5）排除臨床資料不全，拒絕參加者。本研究已獲得本院倫理委員會批準。2 組一般資料具有臨床可比性（P＞0.05）。見表1。

表1 研究組與對照組兒童一般資料比較

1.2 方法

1.2.1 臨床資料 患者收治入院后，分別檢測血清8-iso-PGF2α、SIRT1、LXA4 及常規肺功能指標。由本研究中的責任醫師通過電子病歷系統采集患者的臨床信息，并由另一名醫生進行核實。收集的臨床資料包括性別、年齡、就診日期、就診時的生命體征及患者臨床檢查結果等。

1.2.2 血清指標 所有患者入院時，均采集5 ml肘靜脈血，采用ELISA 法檢測SIRT1 水平、LXA4 水平、8-iso-PGF2α 水平。8-iso-PGF2α 檢測試劑盒由Cayman 公司和RapidBio 公司提供。所有檢測操作均嚴格按照使用說明書執行，并由經過培訓的專人進行檢測，以減少誤差。

1.2.3 肺功能 應用德國耶格小兒肺功能儀檢測患兒入院時的用力肺活量（forced vital capacity，FVC）、用力呼氣容積（forced expiratory volume 1，FEV1）、用力呼氣流量（forced expiratory flow，FEF）（FEF25、FEF50、FEF75）等肺功能指標。所有檢測操作均嚴格按照使用說明書執行，并由經過培訓的專人進行檢測，以減少誤差。每項指標測定3 次，取其平均值。測量前詳細告知兒童和家長注意事項，并校準測量前前行容積，≥4 歲為1～3 L 定標筒，≤3 歲為100 ml 定標筒。依從性較差的可口服水合氯醛30～50 mg/kg 進行鎮靜催眠。

1.3 統計學處理

本研究的數據均使用SPSS 19.0 軟件進行分析，計數資料以百分比（%）表示，采用χ2檢驗比較，組間兩兩比較采用卡方分割法，計量資料以±s表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗，偏態分布資料及等級資料相關性采用Spearman 相關性分析，以P＜0.05 表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 研究組與對照組血清8-iso-PGF2α、SIRT1 及LXA4 水平比較

觀察組血清8-iso-PGF2α 水平明顯高于對照組，LXA4、SIRT1 水平較對照組顯著偏低，差異均有統計學意義（P＜0.05）。見表2。

表2 研究組與對照組血清8-iso-PGF2α、SIRT1及LXA4 水平比較（± s）

表2 研究組與對照組血清8-iso-PGF2α、SIRT1及LXA4 水平比較（± s）

注：8-iso-PGF2α 為血清8-異前列腺素F2α，SIRT1 為血清沉默信息調節因子2 相關酶1，LXA4 為血清脂氧素A4

LXA4（μg/L）2.44±2.13 3.67±0.58 4.526＜0.01組別觀察組對照組t 值P 值例數85 65 8-iso-PGF2α（pg/ml）29.12±14.27 21.38±5.24 4.161＜0.01 SIRT1（μg/L）0.57±0.20 1.09±0.18 16.471＜0.01

2.2 研究組與對照組肺功能指標比較

觀察組患者PVC、FEV1、FEV1/FVC、FEF、FEF25、FEF50、FEF75等肺功能指標均明顯低于對照組，差異均有統計學意義（P＜0.05）。見表3。

表3 研究組與對照組肺功能指標比較（± s）

表3 研究組與對照組肺功能指標比較（± s）

注：FVC 為用力肺活量，FEV1 為用力呼氣容積；FEF 為用力呼氣流量；FEF25 為25%用力肺活量時呼氣流速；FEF50 為50%用力肺活量時呼氣流速；FEF75 為75%用力肺活量時呼氣流速

P 值＜0.01＜0.01＜0.01＜0.01＜0.01＜0.01＜0.01指標FVC（L）FEV1（L）FEV1/FVC（%）FEF（L/s）FEF25（L/s）FEF50（L/s）FEF75（L/s）觀察組（n=85）1.68±0.28 1.31±0.23 79.85±17.86 1.26±0.35 1.14±0.33 0.77±0.39 0.37±0.23對照組（n=65）2.13±0.30 2.20±0.33 106.12±25.89 2.15±0.38 2.13±0.37 1.62±0.38 0.98±0.31 t 值9.456 19.451 7.347 14.869 17.272 13.375 13.837

2.3 不同嚴重程度哮喘兒童血清8-iso-PGF2α、SIRT1 及LXA4 水平對比

重度哮喘組患者血清8-iso-PGF2α 水平顯著高于輕度、中度哮喘組患者，血清SIRT1 及LXA4 水平均明顯低于輕、中度哮喘組患者，數據差異均有統計學意義（F=16.952，91.912，117.272，P＜0.05）。見表4。

表4 不同嚴重程度哮喘患兒血清8-iso-PGF2α、SIRT1及LXA4 水平比較（± s）

表4 不同嚴重程度哮喘患兒血清8-iso-PGF2α、SIRT1及LXA4 水平比較（± s）

注：8-iso-PGF2α 為8-異前列腺素F2α，SIRT1 為血清沉默信息調節因子2 相關酶1，LXA4 為血清脂氧素A4

LXA4（μg/L）5.53±1.96 1.87±0.74 0.85±0.33 117.272＜0.01組別輕度哮喘組中度哮喘組重度哮喘組F 值P 值例數21 36 28 8-iso-PGF2α（pg/ml）17.22±9.78 29.45±14.53 37.62±10.17 16.952＜0.01 SIRT1（μg/L）0.82±0.11 0.57±0.14 0.38±0.06 91.912＜0.01

2.4 各指標間相關性分析

85 例急性發作期哮喘患兒中，血清8-iso-PGF2α 與肺功能指標呈負相關（P＜0.05）；血清SIRT1 水 平 與 肺 功 能PVC、FEV1、FEF、FEF25、FEF50、FEF75 呈正相關（P＜0.05）；LXA4 水平與肺功能PVC、FEV1、FEF、FEF25、FEF50、FEF75 呈正相關（P＜0.05）。見表5。

表5 研究組與對照組急性發作期哮喘血清8-iso-PGF2α、SIRT1 及LXA4 水平與肺功能相關性分析

3 討論

支氣管哮喘急性發作是臨床上一種常見的急癥，其中重度急性發作通常表現為心率顯著增加和三凹征、奇脈、滿肺哮鳴音，情節嚴重者甚至會出現低氧血癥及意識障礙，甚至可能危及生命［10-11］。相關研究已證實，哮喘患者黏液活檢嗜酸粒細胞水平與肺功能疾病的發生顯著相關，且其水平會隨著病情的加重而呈現上升趨勢［12］。最新的研究發現，血清中的炎癥因子表達水平在哮喘出現癥狀之前已呈現上升趨勢，這提示在對哮喘進行診斷和治療過程中，需重視炎癥因子對肺部造成的損傷。

8-isoPG 是一種新的前列腺素，具有較好的化學性質，且對脂質過氧化具有特異性，是反映氧化應激的重要生物標志之一［13］。有研究指出，8-isoPG 水平與氣道炎癥細胞的浸潤程度是平行的［14］。張建輝［15］等人分別以20 例輕度哮喘患者、18 例中度哮喘患者為研究對象，并選取同期行健康體檢的健康人作為對照組，分別測定3 組患者呼出氣冷凝液（exhaled breath condensate，EBC）中8-isoPG 的含量，結果顯示，哮喘患者EBC 中8-isoPG 含量與病情的嚴重程度呈正相關，是一種可有效反映哮喘氣道嚴重和氧化應激的客觀指標。本研究結果顯示，觀察組血清8-iso-PGF2α 水平明顯高于對照組，重度哮喘組患者血清8-iso-PGF2α 水平顯著高于輕度、中度哮喘組患者。進一步分析血清8-iso-PGF2α水平與肺功能的相關性，結果顯示，血清8-iso-PGF2α 與肺功能PVC、FEV1、FEF、FEF25、FEF50、FEF75 呈負相關。以上數據表明8-isoPG 在哮喘發病機制中發揮著重要的作用，且與哮喘病情的進展相關，與前人的研究結論基本相符。

SIRT1 是一種機體內廣泛存在的抗炎、抗氧化應激的小分子蛋白類物質，在多種疾病的病理發展過程中均高度參與，可調節機體炎性反應水平和氧化應激水平。目前已有大量研究已證實，SIRT1 可介導壽命延長、腫瘤細胞侵襲、細胞生長及炎癥反應等多種細胞反應時間［16］。鑒于哮喘也是一種炎癥性反應，部分學者基于此對SIRT1 在哮喘的生理病理過程中的作用展開探討。Ichikawa 等［17］研究發現SIRT1 具有一定的抗炎作用。此外，Wang 等［18］研究結果顯示，OVA 致敏小鼠肺組織中的SIRT1 的表達水平較低。趙文峰等［19］研究顯示，觀察組肺功能指標和SIRT1 水平均較對照組偏低，且SIRT1 mRNA 的表達與肺功能指標呈正相關。本研究結果顯示，研究組SIRT1 水平較對照組顯著偏低，重度哮喘組患者血清SIRT1 水平明顯低于輕、中度哮喘組患者。進一步分析其與肺功能的相關性，結果提示血清SIRT1 水平與肺功能PVC、FEV1、FEF、FEF25、FEF50、FEF75 呈正相關。這提示SIRT1 與哮喘兒童氣道炎癥和反應性的發生關系密切，可能也參與了哮喘的發生發展過程。分析其原因在于SIRT1 可通過調節機體內乙酰化/脫乙酰化的平衡態過程來影響抗炎、抗衰老和抗氧化應激等過程。當機體SIRT1 水平降低時，機體抗炎功能減弱，抗氧化應激水平降低，進而導致炎癥反應加重，肺功能指標下調，促使哮喘的急性發作。

國外已有多篇報道顯示，在成人哮喘患者中，病情越重，血液中LXA4 水平越低；患者FEV1 數值降低，白三烯水平反而升高，這表明體內白三烯升高和拮抗白三烯的天然作用下降是導致病情加重的原因之一［20］。本研究結果顯示，重度哮喘組血清LXA4 水平較輕、中度哮喘組顯著盤底，且LXA4 水平與肺功能PVC、EFV1、FEF、FEF50、FEF75 呈正相關，與既往研究結論相符。分析其原因在于，在生理狀態下，脂聯素與受體相結合能夠起到調節脂代謝和糖代謝，發揮保護內皮細胞、抗氧化、抗炎等作用。當脂聯素水平降低時，會導致糖代謝異常及內皮功能障礙［21-23］。關于慢性阻塞性肺病急性加重期（AECOPD）患者血清脂聯素與患者營養狀態及后期重度急性加重次數的相關性研究顯示，AECOPD 患者脂聯素水平較低者，營養狀態較好，急性加重次數較少，血清脂聯素對AECOPD 患者重度急性加重的預測價值較高［24-25］。

綜上所述，8-iso-PGF2α、SIRT1 及LXA4 在哮喘發病病理機制中有著重要的意義，8-isoPG 是反映氧化應激反應的良好指標，SIRT1、LXA4 可抑制炎癥反應，可用于評價哮喘的氣道炎癥反應，3 者均與哮喘的發生發展過程相關，有望作為臨床診斷和評價支氣管哮喘的參考指標。本研究仍存在不足之處，一方面未能明確8-iso-PGF2α、SIRT1 及LXA4 3 項指標之間的相關性，另一方面樣本量較小，結論準確性仍需進一步擴大化研究驗證。