慢性阻塞性肺疾病患者氣道炎癥反應(yīng)、肺功能與生化指標(biāo)相關(guān)性研究

韓 慧,徐 平,宋衛(wèi)東

(北京大學(xué)深圳醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科,廣東 深圳 518036)

慢性阻塞性肺疾病(Chronic obstructive pulmoriary disease,COPD)是全球常見(jiàn)的呼吸疾病,據(jù)統(tǒng)計(jì),2016年全球COPD患病人數(shù)和死亡人數(shù)為2.51億及300萬(wàn),占全球年死亡人數(shù)的5.3%,且正在逐年上升中[1-2]。COPD的主要病理生理變化是漸進(jìn)性氣流受限致肺功能下降,后期可能會(huì)發(fā)展為肺動(dòng)脈高壓、肺心病等危重疾病[3]。COPD的病理特征還包括累及大小氣道、肺泡、支氣管及肺血管的慢性炎癥,炎癥細(xì)胞的逐漸浸潤(rùn)也會(huì)不斷加重COPD病情[4]。近年來(lái),有研究[5]發(fā)現(xiàn)機(jī)體營(yíng)養(yǎng)狀況與COPD的疾病進(jìn)展關(guān)系密切,且對(duì)COPD的預(yù)后和評(píng)估均有指示意義。1,25-二羥基維生素D3[(1,25-(OH)2Vitamin D3),1,25(OH)2D3]、鈣、鎂都是人體重要的營(yíng)養(yǎng)指標(biāo),1,25(OH)2D3參與多種機(jī)體炎性反應(yīng),可以影響淋巴細(xì)胞的增殖和分化、調(diào)節(jié)免疫,鈣離子(Calcium ion,Ca2+)、鎂離子(Magnesian ion,Mg2+)都參與調(diào)節(jié)平滑肌收縮,在呼吸道相關(guān)疾病進(jìn)展中有重要作用[6-8]。目前關(guān)于COPD患者氣道炎癥反應(yīng)、肺功能與1,25(OH)2D3、Ca2+、Mg2+的關(guān)系研究相對(duì)少見(jiàn),因此本研究主要探究COPD患者氣道炎癥反應(yīng)、肺功能與1,25(OH)2D3、Ca2+、Mg2+水平的相關(guān)性,報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2021年1月至2022年10月在我院就診并接受治療的COPD住院患者48例(急性加重組)和COPD門(mén)診隨訪患者48例(穩(wěn)定組)。病例納入標(biāo)準(zhǔn):①結(jié)合癥狀體征、胸部X線、肺功能檢查等確診為COPD和COPD急性加重[9-10];②患者資料完整;③年齡≥18歲;④所有患者及家屬均知情同意。排除標(biāo)準(zhǔn):①其他可能引起癥狀的肺部疾病如肺結(jié)核、支氣管擴(kuò)張、肺癌等;②合并氣胸、大片肺炎、胸腔積液、大面積肺栓塞等;③合并嚴(yán)重器質(zhì)性疾病如急性心衰、急性心梗、肝腎功能不全等;④難以控制的糖尿病;⑤自身免疫性疾病;⑥近6個(gè)月未使用過(guò)任何形式的維生素D、鈣、鎂補(bǔ)劑及未接受過(guò)影響維生素D、鈣、鎂代謝的藥物。以40例同期無(wú)COPD病史的健康者為對(duì)照組。三組性別、年齡、體重指數(shù)(BMI)、吸煙史比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05),具有可比性,見(jiàn)表1。本研究經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審批通過(guò)。

表1 三組一般資料比較

1.2 研究方法 采用CLD 88 sp呼出氣一氧化氮(Fractional exhaled nitric oxide,FeNO)分析儀(瑞士ECO PHYSICS公司)檢測(cè)所有受檢者FeNO水平,檢查前2 h禁止食用含氮食物,禁止飲用含咖啡因飲品,避免劇烈體力運(yùn)動(dòng)、主動(dòng)或被動(dòng)吸煙,FeNO檢測(cè)需在肺功能測(cè)定前后4 h進(jìn)行。采用雙抗體夾心法檢測(cè)C反應(yīng)蛋白(C-reaction protein,CRP)和降鈣素原(Procalcitonin,PCT),CRP試劑盒由光景生物科技(蘇州)有限公司提供,PCT試劑盒由深圳市國(guó)賽生物技術(shù)有限公司提供。采用Master Screen肺功能儀(德國(guó)Jaeger公司)檢測(cè)所有受檢者一秒用力呼氣容積(FEV1)和用力肺活量(Forced expiratory volumone second,FVC),第一秒用力呼氣末容積(FEV1/FVC)。抽取所有受檢者肘靜脈血?jiǎng)蛩匐x心后分離血清,存儲(chǔ)于-70 ℃冰箱待測(cè)。采用膠體金法檢測(cè)所有受檢者1,25(OH)2D3,1,25(OH)2D3檢測(cè)試劑盒由江蘇宜偌維盛生物技術(shù)有限公司提供;采用BP100PLUS多參數(shù)生化分析儀(美國(guó)Nova Biomedical公司)檢測(cè)所有受檢者血清Ca2+、Mg2+水平。

2 結(jié) 果

2.1 三組氣道炎癥指標(biāo)比較 三組FeNO、CRP、PCT水平組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05),穩(wěn)定組和急性加重組的FeNO、CRP、PCT水平均高于對(duì)照組,急性加重組的FeNO、CRP、PCT水平高于穩(wěn)定組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05),見(jiàn)表2。

表2 三組氣道炎癥指標(biāo)比較

2.2 三組肺功能指標(biāo)比較 三組FEV1、FEV1/FVC水平組間比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05),穩(wěn)定組和急性加重組的FEV1、FEV1/FVC水平均低于對(duì)照組,急性加重組的FEV1、FEV1/FVC水平低于穩(wěn)定組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)。見(jiàn)表3。

表3 三組肺功能指標(biāo)比較

2.3 三組1,25(OH)2D3、Ca2+、Mg2+水平比較 三組1,25(OH)2D3、Ca2+、Mg2+水平組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05),穩(wěn)定組和急性加重組的1,25(OH)2D3、Ca2+、Mg2+水平均低于對(duì)照組,急性加重組的1,25(OH)2D3、Ca2+、Mg2+水平低于穩(wěn)定組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)。見(jiàn)表4。

表4 三組1,25(OH)2D3 、Ca2+、Mg2+水平比較

2.4 氣道炎癥指標(biāo)與1,25(OH)2D3、Ca2+、Mg2+水平的相關(guān)性 Pearson相關(guān)性分析顯示,FeNO、CRP、PCT與1,25(OH)2D3水平呈負(fù)相關(guān)(均P<0.05),FeNO、CRP、PCT與Ca2+水平呈負(fù)相關(guān)(均P<0.05),FeNO、CRP、PCT與Mg2+水平呈負(fù)相關(guān)(均P<0.05)。見(jiàn)表5。

表5 氣道炎癥指標(biāo)與1,25(OH)2D3 、Ca2+、Mg2+水平的相關(guān)性

2.5 肺功能指標(biāo)與1,25(OH)2D3、Ca2+、Mg2+水平的相關(guān)性 Pearson相關(guān)性分析顯示,FEV1、FEV1/FVC與1,25(OH)2D3水平呈正相關(guān)(均P<0.05),FEV1、FEV1/FVC與Ca2+水平呈正相關(guān)(均P<0.05),FEV1、FEV1/FVC與Mg2+水平呈正相關(guān)(均P<0.05)。見(jiàn)表6。

表6 肺功能指標(biāo)與1,25(OH)2D3 、Ca2+、Mg2+水平的相關(guān)性

2.6 COPD急性加重危險(xiǎn)因素分析 以COPD急性加重為因變量(是=1,否=0),以FeNO、CRP、PCT、FEV1、FEV1/FVC、1,25(OH)2D3、Ca2+、Mg2+等連續(xù)變量為協(xié)變量,Logistics回歸分析顯示,CRP、PCT是COPD急性加重的危險(xiǎn)因素(均P<0.05),FEV1、FEV1/FVC、1,25(OH)2D3是COPD急性加重的保護(hù)因素(均P<0.05)。見(jiàn)表7。

表7 COPD急性加重危險(xiǎn)因素分析

3 討 論

COPD是一種進(jìn)行性呼吸疾病,受到香煙、粉塵、煙霧等有害顆粒及呼吸道反復(fù)感染的外部因素影響,還受到遺傳等內(nèi)部因素影響,二者之間還存在相互作用[11-12]。COPD多遷延,具有高度異質(zhì)性,可累及其他臟器或全身,是一種復(fù)雜的臨床綜合征。目前臨床認(rèn)為COPD的發(fā)病機(jī)制包括炎癥機(jī)制、免疫機(jī)制及氧化-抗氧化失衡等,但COPD機(jī)制仍未完全解析,COPD的治療方向還有待挖掘[13]。

維生素D是人體不可或缺的營(yíng)養(yǎng)元素,1,25(OH)2D3作為維生素D主要存在形式,在血液中約占所有維生素D的95%,性質(zhì)穩(wěn)定,被認(rèn)為是衡量機(jī)體維生素D水平的最佳指標(biāo),1,25(OH)2D3缺乏會(huì)引發(fā)機(jī)體多種慢性疾病;Ca2+、Mg2+也是人體非常重要的營(yíng)養(yǎng)元素,Ca2+在神經(jīng)調(diào)節(jié)、血液凝固、肌肉收縮、提高免疫力中起著重要作用,Ca2+缺乏會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞壁滲透性增加、心肌收縮力下降、肌肉痙攣、骨質(zhì)疏松等,Mg2+是維持神經(jīng)、肌肉和心臟應(yīng)激性的重要離子,Mg2+缺乏會(huì)導(dǎo)致免疫力降低、抗氧化能力下降、腫瘤發(fā)生率增加等。與對(duì)照組比較,穩(wěn)定組和急性加重組的1,25(OH)2D3、Ca2+、Mg2+水平均降低,且急性加重組的1,25(OH)2D3、Ca2+、Mg2+水平低于穩(wěn)定組,表明了隨著COPD病情進(jìn)展程度的加重,1,25(OH)2D3、Ca2+、Mg2+水平會(huì)隨之下降,提示了1,25(OH)2D3、Ca2+、Mg2+水平與COPD病情發(fā)展密切相關(guān)。張連霞等[14]研究指出相較于COPD患者,COPD急性加重患者的25(OH)2水平明顯降低,與本研究趨勢(shì)相符。陳鋒等[15]也發(fā)現(xiàn),隨著COPD急性加重患者發(fā)作次數(shù)增加,Ca2+、Mg2+水平呈降低趨勢(shì),并且血清Mg2+是COPD急性加重的主要影響因素。

COPD的病理基礎(chǔ)是氣道炎癥和氣道重塑,支氣管、肺實(shí)質(zhì)、肺血管內(nèi)存在巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞與淋巴細(xì)胞,這些炎癥細(xì)胞、上皮細(xì)胞受到外界刺激就會(huì)釋放炎癥介質(zhì),在COPD的發(fā)生發(fā)展中起到重要作用[16]。FeNO是氣道炎癥標(biāo)志物,對(duì)氣流阻塞相關(guān)疾病具有良好診斷作用,FeNO升高意味著存在氣道慢性炎癥。PCT是細(xì)菌感染標(biāo)志物,絕大部分的COPD急性發(fā)作是由感染進(jìn)一步造成的,此時(shí)PCT會(huì)異常增加,因此PCT可以對(duì)細(xì)菌感染進(jìn)行預(yù)測(cè)。CRP是全程反應(yīng)蛋白,可以反映全身性炎癥變化,繼而判斷COPD病情發(fā)展?fàn)顩r。與對(duì)照組比較,穩(wěn)定組和急性加重組的FeNO、CRP、PCT水平均升高,急性加重組的FeNO、CRP、PCT水平高于穩(wěn)定組,表明了隨著COPD病情進(jìn)展程度的加重,FeNO、CRP、PCT水平會(huì)隨之升高,符合目前研究現(xiàn)狀。張盛斌等[17]發(fā)現(xiàn)隨著COPD病情加重,1,25(OH)2D3、CD3+、CD4+、CD4+/CD8+水平會(huì)降低,CRP、PCT水平會(huì)升高,與本研究部分結(jié)果相似。研究還發(fā)現(xiàn)1,25(OH)2D3、Ca2+、Mg2+水平與FeNO、CRP、PCT分別呈負(fù)相關(guān),提示了隨著COPD患者疾病發(fā)展,1,25(OH)2D3、Ca2+、Mg2+水平會(huì)降低,FeNO、CRP、PCT會(huì)升高,說(shuō)明提高患者營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)有利于控制COPD。王麗娟等[18]也發(fā)現(xiàn)血清1,25(OH)2D3水平與COPD疾病進(jìn)展呈負(fù)相關(guān),與本研究結(jié)論相符。

肺功能檢測(cè)是反映COPD通氣功能的最常用指標(biāo),研究發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定組和急性加重組的FEV1、FEV1/FVC水平均低于對(duì)照組,急性加重組的FEV1、FEV1/FVC水平低于穩(wěn)定組,與崔立慧等[19]研究結(jié)果相似,并且1,25(OH)2D3、Ca2+、Mg2+水平分別與FEV1、FEV1/FVC呈正相關(guān),提示了隨著COPD病情發(fā)展,1,25(OH)2D3、Ca2+、Mg2+、FEV1、FEV1/FVC水平均會(huì)降低。祁永梅等[20]報(bào)道COPD患者的肺功能與1,25(OH)2D3呈正相關(guān),對(duì)COPD臨床診斷具有參考價(jià)值。目前關(guān)于Ca2+、Mg2+水平與COPD氣道炎癥和肺功能的相關(guān)報(bào)道較少見(jiàn),有待深入研究。本研究Logistics回歸分析結(jié)果顯示,CRP、PCT是COPD急性加重的危險(xiǎn)因素,FEV1、FEV1/FVC、1,25(OH)2D3是COPD急性加重的保護(hù)因素,提示了對(duì)COPD急性患者CRP、PCT進(jìn)行干預(yù)有一定機(jī)會(huì)可以降低COPD急性加重發(fā)病率。

綜上所述,1,25(OH)2D3、Ca2+、Mg2+可能通過(guò)影響氣道炎癥和肺功能來(lái)推進(jìn)COPD發(fā)展,其水平與FeNO、CRP、PCT等氣道炎癥指標(biāo)呈負(fù)相關(guān),與FEV1、FEV1/FVC等肺功能指標(biāo)呈正相關(guān),CRP、PCT是COPD急性加重的危險(xiǎn)因素,FEV1、FEV1/FVC、1,25(OH)2D3是COPD急性加重的保護(hù)因素,但其具體機(jī)制還有待深入研究。