血清AgRP、IL-28A在慢性阻塞性肺疾病合并肺動脈高壓中的表達及臨床意義

孫 艷，仇海兵，葛紅庭，胡中英

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease, COPD)是呼吸系統常見疾病，全球范圍內患病數達3億人，每年死亡例數達300萬例，嚴重威脅人類健康[1]。COPD時缺氧導致肺動脈重構，平滑肌細胞增殖及凋亡失衡，可導致肺動脈高壓(pulmonary hypertension， PH)形成。PH是COPD的重要并發癥，可引起右心衰竭，導致COPD患者預后不良。雖然心漂浮導管是目前COPD患者合并PH診斷的金標準，但具有一定的創傷性。因此，尋找非侵入性的能夠早期診斷COPD合并PH，同時能反映PH嚴重程度的血清學指標具有重要臨床意義。刺鼠基因相關蛋白(AgRP)基因編碼黑皮質素受體3的拮抗因子，通過黑皮質素受體調節下丘腦對攝食行為的控制[2]。研究發現，COPD合并PH患者血清AgRP表達水平下調，可能是新的COPD患者預后相關血清標志物[3]。白細胞介素-28A(IL-28A)基因位于19q13.2，編碼蛋白作為一種細胞因子，能與異二聚體型Ⅱ類細胞因子受體相互作用，與呼吸系統疾病關系密切[4-5]。研究表明，鼻病毒感染后能夠誘導氣道上皮細胞中IL-28A等細胞因子表達水平升高，通過加重氣道炎癥及氧化應激，促進COPD的疾病進展[6]。本研究通過檢測COPD合并PH患者血清AgRP及IL-28A水平，探討二者與疾病嚴重程度、肺功能及炎性因子的關系。

1 資料與方法

1.1一般資料 將2019年1月—2021年1月我院診治的COPD合并PH 122例設為PH組。納入標準：COPD診斷符合《慢性阻塞性肺疾病診治指南(2013年修訂版)》[7]中診斷標準；PH診斷符合《中國肺高血壓診斷和治療指南2018》[8]診斷標準；年齡18～80歲；患者及家屬對本研究知情并簽署同意書。排除標準：合并哮喘、肺栓塞等其他肺部疾病；嚴重的長期高血壓、主動脈瓣關閉不全、風濕性心臟病及先天性心臟病等導致的PH；伴有嚴重肝腎功能障礙；臨床資料不完整；妊娠期或哺乳期婦女。根據多普勒超聲心動圖檢測肺動脈收縮壓(PAP)，分為輕度組(PAP為40～50 mmHg)50例、中度組(PAP為50～70 mmHg)41例、重度組(PAP>70 mmHg)31例。選取同期診治的單純COPD 66例為對照組，均符合《慢性阻塞性肺疾病診治指南(2013年修訂版)》[7]中的診斷標準，且多普勒超聲心動圖檢測PAP<40 mmHg。本研究經本院醫學倫理委員會審核批準。

1.2血清AgRP、IL-28A及炎性因子檢測 取所有研究對象靜脈血5 ml，3000 r/min離心5 min，分離上層血清。采用酶聯免疫吸附試驗(ELISA)檢測血清AgRP、IL-28A及腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細胞介素-6(IL-6)水平。人AgRP ELISA試劑盒購自北京諾為生物公司;人IL-28A ELISA試劑盒購自上海康朗生物科技公司;TNF-α、IL-6 ELISA試劑盒均購自北京索萊寶公司。應用Colorimetric Microplate Reader酶標儀檢測。試驗步驟按照相應的試劑盒說明書進行操作，每個樣本檢測3次，結果取平均值。

1.3資料收集 收集所有患者性別、年齡、體質量指數等一般資料。收集入院后心率、收縮壓及舒張壓、血肌酐、血尿酸、空腹血糖、C反應蛋白(CRP)、總膽固醇、三酰甘油及血氣分析指標[動脈血氧分壓(PaO2)、二氧化碳分壓(PaCO2)]等。所有患者入院后48 h內均進行肺功能檢測，采用飛利浦IE33型超聲診斷儀(頻率2.5～3.75 Hz)檢測PAP。

2 結果

2.1一般資料及血清AgRP、IL-28A水平比較 2組年齡﹑性別、體質量指數、吸煙史、空腹血糖、血肌酐、總膽固醇、三酰甘油、心率、收縮壓、舒張壓比較差異均無統計學意義(P>0.05)。PH組PAP、PaCO2、TNF-α、CRP、IL-6、IL-28A水平高于對照組，而PaO2、AgRP水平低于對照組(P<0.01)。見表1。

表1 2組COPD一般資料及血清AgRP、IL-28A水平比較

2.2不同病情COPD合并PH患者血清AgRP、IL-28A水平、肺功能及炎癥指標比較 COPD合并PH患者中，重度組IL-28A、PAP、PaCO2、TNF-α、CRP和IL-6高于中度組和輕度組，而血清AgRP、PaO2水平低于中度組和輕度組(P<0.05)；中度組IL-28A、PAP、PaCO2、TNF-α、CRP和IL-6高于輕度組，而血清AgRP、PaO2水平低于輕度組(P<0.05)。見表2。

表2 不同病情COPD合并PH患者血清AgRP、IL-28A水平、肺功能及炎癥指標比較

2.3血清AgRP、IL-28A水平與肺功能及炎癥指標的相關性 血清AgRP與PAP、PaCO2、TNF-α、CRP、IL-6呈負相關，與PaO2呈正相關(P<0.01)；血清IL-28A與PAP、PaCO2、TNF-α、CRP、IL-6呈正相關，與PaO2呈負相關(P<0.01)。見表3。

表3 COPD合并PH患者血清AgRP、IL-28A水平與肺功能及炎癥指標的相關性

2.4影響COPD發生PH的多因素Logistic回歸分析 以COPD患者是否合并PH為因變量，以AgRP、IL-28A、PAP、PaO2、PaCO2、TNF-α、CRP、IL-6為自變量，行多因素Logistic回歸分析結果顯示，血清AgRP、IL-28A是COPD發生PH的獨立危險因素(P<0.01)。分別把PAP、PaO2、PaCO2、TNF-α、CRP、IL-6帶入模型校正后,結果顯示，AgRP、IL-28A仍然是COPD患者發生PH的獨立影響因素(P<0.01)。見表4。

表4 COPD發生PH的危險因素多因素Logistic回歸分析

2.5血清AgRP、IL-28A及二者聯合對COPD合并PH的診斷價值 繪制血清AgRP、IL-28A及二者聯合對診斷COPD合并PH的ROC曲線，二者聯合檢測時的曲線下面積(AUC)高于血清AgRP、IL-28A單獨檢測(P<0.01)。見表5，圖1。

3 討論

COPD的病理生理學特點是持續氣流受限，肺泡通氣不足導致缺氧，二氧化碳蓄積，進而引起肺血管重構，PH形成。合并PH的COPD患者右心負荷增大，右心功能障礙及肺血流量減少，患者心血管疾病和腦卒中的發生率和病死率明顯升高。目前臨床對于COPD合并PH的診斷主要根據患者臨床癥狀、實驗室及超聲等檢查，但患者臨床主要表現為呼吸困難、氣短等非特異性癥狀，早期診斷困難，多數患者確診時病情已處于中重度，增加了患者的治療難度。因此，深入研究COPD合并PH的機制，尋找能夠早期診斷并反映病情程度的血清標志物，具有較大的臨床意義。

表5 血清AgRP、IL-28A及二者聯合對COPD合并PH的診斷價值

圖1 血清AgRP、IL-28A及二者聯合診斷COPD合并PH的ROC曲線

AgRP編碼基因位于人類16號染色體，生理條件下，弓狀核內的AgRP神經元可分泌產生AgRP，能夠通過拮抗黑皮質素受體，抑制黑素細胞刺激激素的釋放，促進機體食物攝入并抑制能量消耗[9]。近年來發現，AgRP能夠通過調節細胞能量代謝，影響TNF-α等炎性因子的產生，調控炎癥反應，與炎癥、高血壓等疾病關系密切[10-11]。本研究中，COPD合并PH患者血清AgRP表達水平明顯降低，提示AgRP可能參與COPD合并PH的疾病發生過程。與ZHANG等[3]研究結果一致。AgRP表達降低的機制可能與COPD合并PH患者炎性因子的調控有關。研究表明，TNF-α、IL-6及IL-1β等促炎因子能夠抑制神經細胞AgRP的分泌，進而導致患者急性炎癥狀態時厭食的發生[12]。本研究中也證實，COPD合并PH患者血清AgRP水平與TNF-α、CRP、IL-6呈負相關，提示機體炎癥狀態越重，對AgRP表達的抑制作用更明顯。此外，COPD合并PH患者血清AgRP水平與肺功能有關，提示AgRP水平降低有助于反映患者肺功能障礙程度。有研究表明，AgRP能夠抑制血管內皮細胞中過氧化物的產生，抑制半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶1誘導的細胞凋亡[13]。因此，AgRP的表達水平降低可能通過促進肺血管內皮細胞功能障礙，誘導肺血管平滑肌細胞的代謝及增殖等過程，促進PH的形成，最終導致COPD合并PH的疾病進展。本研究中，血清AgRP與PAP呈負相關，且是影響COPD合并PH發生的危險因素。研究表明，血清AgRP降低能夠激活Toll樣受體4，促進下游Jacus激酶的磷酸化，激活炎癥反應通路，導致大量活性氧及環氧合酶2的產生，最終導致肺血管重塑及PH的形成[14-15]。

IL-28A編碼基因位于19q13.2，又稱為IFN-λ，屬于Ⅲ型干擾素，能夠通過結合IL-28受體1，參與病毒感染過程中的免疫調節[16]。近年來發現，COPD患者往往存在鼻病毒感染，鼻病毒感染的氣道上皮細胞的IL-28A等細胞因子表達增加[6]，并通過促進氧化應激及病毒感染相關基因的表達，參與COPD的發生。本研究中，COPD合并PH患者血清IL-28A表達顯著升高，其原因可能是COPD患者常存在病毒或細菌感染，病原體感染不僅誘導肺上皮細胞中IL-28A的表達，還能夠促進單核巨噬細胞中IL-28A的分泌[17]。本研究中，COPD合并PH患者血清IL-28A水平與PAP呈正相關，提示血清IL-28A水平有助于反映PH的嚴重程度。分析其機制，IL-28A作為Ⅲ型干擾素，能夠選擇性的作用于肺上皮細胞表面的IL-28受體，通過激活Jacus相關激酶1，促進信號轉導和轉錄活化因子1/2及下游IL-6等促炎因子的表達[18]，而炎癥反應和低氧進一步導致內皮細胞功能障礙，促進肺血管平滑肌細胞的收縮和增殖，肺血管重塑，促進COPD患者PH的疾病進展。此外，IL-28A水平較高患者，肺通氣功能下降也更明顯，加重肺組織缺氧及肺血管內皮細胞損傷，促進COPD患者PH的發生發展。本研究發現，IL-28A與TNF-α、CRP、IL-6呈正相關，亦證實IL-28A可能通過促進促炎因子的產生，加重COPD合并PH患者的炎癥反應。有學者在動物實驗中發現，敲低氣道上皮細胞中生長分化因子15的表達，能夠抑制IL-28A的表達，增強機體抗病毒免疫反應，抑制感染性顆粒釋放，減輕COPD合并PH的疾病嚴重程度[19]。本研究中，血清IL-28A是影響COPD合并PH發生的獨立危險因素，提示檢測IL-28A水平有助于評估COPD合并PH發生的風險。ROC曲線分析發現，血清AgRP、IL-28A水平聯合檢測對COPD合并PH具有較高的診斷效能，表明聯合檢測可作為評估COPD患者合并PH的重要指標。臨床上對于血清AgRP、IL-28A水平較高的COPD患者，應警惕合并PH的風險，予以積極早期診斷并及時干預治療，以改善COPD合并PH患者的臨床預后。

綜上所述，COPD合并PH患者血清AgRP降低,IL-28A升高，是COPD合并PH發生的獨立危險因素。血清AgRP、IL-28A表達與COPD合并PH患者疾病嚴重程度、肺功能狀況及TNF-α、CRP、IL-6有關，共同參與COPD合并PH的疾病過程。血清AgRP、IL-28A聯合檢測對COPD合并PH具有較高的診斷效能。但本研究也存在不足之處，因樣本量有限，未對研究對象進行分層分析，有待今后擴大樣本量，并設計嚴格的臨床試驗進一步研究。