Tei指數(shù)聯(lián)合血清Gal-3、LCN-1對慢阻肺并發(fā)慢性肺心病的診斷價(jià)值

張芳 馬國慶 何旭林 喇永寧 馬磊 陳霄鵬

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是由肺部氣流持續(xù)阻塞引起,它對心臟功能和氣體交換產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響[1-3]。COPD是目前引起慢性肺心病(chronic pulmonary heart disease,CPHD)的主要原因[4]。隨著生活環(huán)境和工作環(huán)境的影響,COPD并發(fā)CPHD的發(fā)生率越來越高。因此,及時(shí)診斷COPD并發(fā)CPHD至關(guān)重要。半乳糖凝集素-3 (galactolectin 3,Gal-3)是一種重要的促炎介質(zhì),在各種炎癥條件下已被廣泛研究[5、6]。它還參與纖維反應(yīng)[7]。脂質(zhì)運(yùn)載蛋白(neutiophil gelatinase-associated lipocalin,NGAL)是一種蛋白質(zhì)家族,參與類固醇和脂質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的運(yùn)輸[8]。在NGALs家族中,脂質(zhì)運(yùn)載蛋白-1(lipid carrier protein-1,LCN-1)參與了細(xì)菌和真菌感染引發(fā)的先天免疫反應(yīng)[9]。Tei指數(shù)被稱為心肌性能指數(shù),是一種舒張和收縮時(shí)間間隔的比值[10]。本研究通過Tei指數(shù)聯(lián)合血清Gal-3、LCN-1對COPD并發(fā)CPHD進(jìn)行診斷,以期提高診斷價(jià)值。

資料與方法

一、一般資料

選取本院2021年5月-2022年5月在我院確診為COPD并發(fā)CPHD的患者114例,其中男性72例(63.16%),女性42例(36.84%),其中急性期患者有60例(急性組),緩慢期有54例(緩慢組),急性組男性38例(63.33%),女性22例(36.67%),年齡在45～70歲,平均年齡為(57.00±8.15)歲,平均病程為(3.75±0.95)年,身體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)為(23.19±2.45)kg/m2,平均身高(165.52±20.14)cm;緩慢組男性34例(62.96%),女性20例(37.04%),年齡在46～72歲,平均年齡為(56.75±7.86)歲,平均病程為(3.50±0.55)年,BMI為(23.32±2.85)kg/m2,平均身高(166.62±20.64)cm。選擇同期在本院體檢健康的志愿者98例即為對照組,男58例(59.18%),女性40例(40.82%),年齡在43～68歲,平均年齡為(55.50±7.00)歲,BMI為(23.25±2.62)kg/m2,平均身高(165.85±20.88)cm。COPD并發(fā)CPHD患者與對照組性別、年齡、BMI、身高等比較差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性(見表1)。COPD并發(fā)CPHD患者納入標(biāo)準(zhǔn):符合《慢性阻塞性肺疾病診治指南(2013年修訂版)》中有關(guān)COPD的診斷標(biāo)準(zhǔn),CPHD按照《慢性阻塞性肺疾病診治指南(2013年修訂版)》的診斷標(biāo)準(zhǔn)[11]。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)患有嚴(yán)重肝、腎臟功能異常的患者。(2)近期接受過抗凝藥物治療的患者。(3)患有嚴(yán)重哮喘、支氣管疾病的患者。(4)精神異常無法正常交流的患者。本次研究已獲得本院倫理委員會(huì)的同意(2021-0120),所有試驗(yàn)均在患者知情狀況下進(jìn)行。

二、超聲心動(dòng)圖檢測

使用彩色多普勒超聲診斷儀 Versana Balance,頻率為3.0-5.0MHz。Tei指數(shù)測定射血時(shí)間(ejection time,ET)、等容舒張時(shí)間(isovolemic relaxation time,IRT)、等容收縮時(shí)間(isovolumetric contraction time,ICT),Tei指數(shù)=(ICT+IRT)/ET。儀器貨號(hào)為V526783,購自于南京貝登醫(yī)療股份有限公司。

三、肺功能檢查

COPD并發(fā)CPHD患者入院次日清晨和體檢健康者當(dāng)天清晨,采用肺功能儀器,吸入200μg沙丁胺醇在15min后測量第一秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in one ,FEV1),用力肺活量(forced vital capacity,FVC),計(jì)算FEV1/ FVC、FEV1占預(yù)計(jì)值百分比。

四、酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)檢測血清Gal-3、LCN-1水平

COPD并發(fā)CPHD患者入院次日清晨和體檢健康者當(dāng)天清晨抽取空腹靜脈血6mL,4000rpm離心10min,取其上清液。采用酶聯(lián)免疫吸附法(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)檢測血清Gal-3、LCN-1水平,試劑盒貨號(hào)分別為YK-06586(購自于北京伊塔生物科技有限公司)和CSB-EL012810HU-1(購自于上海恒斐生物科技有限公司),試驗(yàn)嚴(yán)格按照試劑盒說明書進(jìn)行。

五、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

本研究數(shù)據(jù)處理使用SPSS 25.0軟件完成。用均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示計(jì)量數(shù)據(jù),采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行兩組之間比較,行單因素方差分析進(jìn)行多組間比較,采用SNK-q檢驗(yàn)進(jìn)一步比較;計(jì)數(shù)資料用n(%)表示,組間比較采用卡方檢驗(yàn)。采用Pearson法分析Gal-3、LCN-1表達(dá)水平的相關(guān)性。受試者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲線分析Tei指數(shù)、Gal-3、LCN-1對COPD并發(fā)CPHD的診斷價(jià)值。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

一、肺功能指標(biāo)比較

與對照組相比,急性組和緩慢組FEV1、FEV1/ FVC、FEV1占預(yù)計(jì)值百分比水平顯著降低,急性組水平顯著低于緩慢組(P<0.05)(見表2)。

表2 肺功能指標(biāo)比較

二、Tei指數(shù)以及血清中Gal-3、LCN-1表達(dá)水平比較

急性組、緩慢組Tei指數(shù)與對照組相比差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),隨著COPD嚴(yán)重程度升高,Tei指數(shù)的值呈現(xiàn)升高趨勢(P<0.05)。與對照組相比,急性組和緩慢組Gal-3、LCN-1表達(dá)水平顯著升高,急性組表達(dá)水平顯著高于緩慢組(P<0.05)(見表3)。

表3 Tei指數(shù)以及血清中Gal-3、LCN-1表達(dá)水平比較

三、相關(guān)性分析

Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示,COPD并發(fā)CPHD患者血清Gal-3、LCN-1表達(dá)水平呈正相關(guān)關(guān)系(r=0.501,P<0.001)(見圖1)。

圖1 血清Gal-3、LCN-1相關(guān)性分析

四、Tei指數(shù)聯(lián)合血清Gal-3、LCN-1對COPD并發(fā)CPHD的診斷價(jià)值

血清Gal-3診斷COPD并發(fā)CPHD的臨界值為21.687μg/L,ROC曲線下面積為0.887 (95%CI為0.845～0.929),敏感度為74.56%,特異度為59.26%;血清LCN-1診斷COPD并發(fā)CPHD的臨界值為32.56μg/L,ROC曲線下面積為0.895(95%CI為0.878～0.911),敏感度為85.09%,特異度為75.90%;Tei指數(shù)診斷COPD并發(fā)CPHD的最佳臨界值0.368,對應(yīng)的敏感度為78.95%,特異度為60.58%,ROC曲線下面積為0.882(95%CI為0.838～0.927);三者聯(lián)合診斷的曲線下面積為0.995,均大于單一指標(biāo)診斷(Z=10.456,P<0.001;Z=11.898,P<0.001;Z=14.271,P<0.001),敏感度為70.24%,特異度為93.88%(見圖2)。

圖2 Tei指數(shù)聯(lián)合血清Gal-3、LCN-1對COPD并發(fā)CPHD的診斷價(jià)值

討 論

COPD并發(fā)CPHD的全身性后果可引發(fā)各種疾病,如缺血性心臟病、心力衰竭、骨質(zhì)疏松、正常細(xì)胞性貧血、肺癌、抑郁癥和糖尿病,是一種使人衰弱的疾病,其特征是對有毒顆粒或氣體的反應(yīng)導(dǎo)致氣道慢性炎癥增強(qiáng),致使持續(xù)進(jìn)行性氣流限制[12]。除了肺部的局部炎癥外,COPD并發(fā)CPHD患者經(jīng)常表現(xiàn)為全身炎癥增加[13]。Tei指數(shù)可計(jì)算左、右心室心肌性能[14],它的優(yōu)點(diǎn)在于可以通過脈搏波多普勒和組織多普勒超聲心動(dòng)圖進(jìn)行評估。但其單一診斷具有一定的局限性,而聯(lián)合血清生物標(biāo)志物檢測簡便、快捷,可以為COPD并發(fā)CPHD提供新的輔助手段。

在心衰患者中,Gal-3水平升高與腦利鈉肽原激素呈正相關(guān),提示Gal-3可能參與了心肌重構(gòu)和右心室功能障礙的過程[15]。Gal-3是一種新興的肺部疾病預(yù)后指標(biāo),非小細(xì)胞肺癌上皮細(xì)胞中Gal-3的表達(dá)高于健康對照組[16]。在大鼠哮喘模型中,針對Gal-3的基因治療抑制了過敏原誘導(dǎo)的氣道炎癥[17]。Gal-3參與許多過程,包括細(xì)胞粘附、增殖、凋亡和細(xì)胞因子分泌,Gal-3可能在COPD發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用,近期研究發(fā)現(xiàn),在重度COPD患者中,Gal-3表達(dá)升高與上皮損傷增加和氣流阻塞有關(guān)[18]。本次研究表明,與對照組相比,急性組和緩慢組Gal-3表達(dá)水平顯著升高,急性組表達(dá)水平顯著高于緩慢組,提示Gal-3的發(fā)生與COPD并發(fā)CPHD的發(fā)生有關(guān),與前人研究相似。

與非吸煙者相比,重度吸煙者的唾液、鼻灌洗液中LCN1明顯上調(diào)[19]。與健康者相比,囊性纖維化患者的支氣管分泌物中LCN1水平呈現(xiàn)增加狀況[20]。本次研究表明,與對照組相比,急性組和緩慢組LCN-1表達(dá)水平顯著升高,急性組表達(dá)水平顯著高于緩慢組,研究證實(shí),LCN1在COPD并發(fā)CPHD中的表達(dá)水平升高。與之前幾項(xiàng)關(guān)于LCN1在COPD患者中研究一致。

與對照組相比,急性組和緩慢組FEV1、FEV1/ FVC、FEV1占預(yù)計(jì)值百分比水平顯著降低,急性組水平顯著低于緩慢組,提示COPD嚴(yán)重程度與肺功能水平有關(guān)。隨著COPD嚴(yán)重程度升高,Tei指數(shù)的值呈現(xiàn)升高趨勢,提示Tei指數(shù)能夠反映COPD并發(fā)CPHD的嚴(yán)重程度。Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示,COPD并發(fā)CPHD患者血清Gal-3、LCN-1表達(dá)水平呈正相關(guān)關(guān)系,表明二者共同參與COPD并發(fā)CPHD的發(fā)生。ROC顯示,Tei指數(shù)聯(lián)合血清Gal-3、LCN-1診斷的曲線下面積大于單一指標(biāo)診斷,特異度明顯高于單一指標(biāo)診斷的特異度,提示聯(lián)合診斷可以明顯提高COPD并發(fā)CPHD的診斷效能。

綜上所述,COPD并發(fā)CPHD患者血清中Gal-3、LCN-1表達(dá)水平及Tei指數(shù)升高,三者聯(lián)合可明顯提高COPD并發(fā)CPHD的診斷效能,對臨床簡便并且快速判斷病情有重要的意義。但本次研究的患者較少,因此后期需要進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量,對其診斷效能進(jìn)一步驗(yàn)證。