25-羥維生素D水平對(duì)肺間質(zhì)纖維化患者彌散功能障礙程度的影響

丁劭瑞,曹佳偉,鐵 華,馬婷婷,吳 賡,景麗娟,李 鋒△

寧夏醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院:1.第一臨床醫(yī)學(xué)院;2.醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)中心,寧夏銀川 750004

肺間質(zhì)纖維化(PF)是一種因反復(fù)損傷肺部組織導(dǎo)致肺上皮細(xì)胞損傷,進(jìn)而破壞肺泡-毛細(xì)血管基底膜的過(guò)程,這個(gè)過(guò)程導(dǎo)致成纖維細(xì)胞浸潤(rùn),最終肺組織失去功能并進(jìn)展至死亡[1]。PF通常分為3個(gè)不同的階段,即損傷、炎癥和修復(fù)。當(dāng)炎癥占主導(dǎo)地位時(shí),多種引起血管生長(zhǎng)、促進(jìn)炎癥反應(yīng)及導(dǎo)致細(xì)胞纖維化的細(xì)胞因子、破壞性酶和生長(zhǎng)因子均在損傷部位積聚[2-3],引發(fā)致病性纖維化反應(yīng)。雖然參與PF組織病理級(jí)聯(lián)發(fā)病的因素尚不清楚[1],但現(xiàn)有文獻(xiàn)表明,其驅(qū)動(dòng)細(xì)胞纖維化發(fā)生的下游途徑可能是相同的[3]。25-羥維生素D[25(OH)D]是一種在自然界中廣泛存在的維生素D,是血液中維生素D的主要存在形式。維生素D缺乏可導(dǎo)致機(jī)體出現(xiàn)氧化應(yīng)激、炎癥反應(yīng)、細(xì)胞凋亡等一系列病理變化,進(jìn)而引起與結(jié)締組織相關(guān)的肺間質(zhì)病變。有研究表明,在PF的動(dòng)物模型中,維生素D可抑制PF,25(OH)D可減少博來(lái)霉素誘導(dǎo)的PF大鼠模型中纖維化的發(fā)生[4]。在人PF模型中,25(OH)D可抑制α1,6-二磷酸果糖誘導(dǎo)的膠原沉積和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(TGF)-β1誘導(dǎo)的基質(zhì)金屬蛋白酶9表達(dá)。此外,25(OH)D還可抑制慢性炎癥并減輕PF。本研究就PF患者血清25(OH)D水平與其他指標(biāo)進(jìn)行了差異性分析,旨在探討25(OH)D對(duì)PF患者病情進(jìn)展的影響,以期為PF的治療提供新思路,現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2020年1月至2023年6月本院收治的81例診斷為PF的患者作為研究對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)年齡≥18 歲;(2)明確診斷為PF。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)合并影響血?dú)夥治觥⒎喂δ艿戎笜?biāo)的其他肺部疾病者;(2)服用各種藥物致使維生素D水平發(fā)生改變者,包括抗驚厥藥物和治療艾滋病/艾滋病毒感染的藥物的患者及慢性肉芽腫形成性疾病、軀體淋巴瘤和原發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn)癥的患者;(3)臨床資料不完全者,如缺少肺功能、血?dú)夥治龅取８鶕?jù)《成人肺功能診斷規(guī)范中國(guó)專家共識(shí)》[5]將一氧化碳彌散量(DLCO%pred)≥60%的患者納入正常+輕度彌散功能障礙組(DN組,64例),將DLCO%pred<60%的患者納入中重度彌散功能障礙組(DD組,17例)。DN組中男15例,女49例;年齡 20～78 歲,平均(55±11)歲。DD組中男7例,女10例,年齡 35～78 歲,平均(57±12)歲。兩組年齡、性別比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。所有患者及家屬均知情同意并簽署知情同意書(shū),且本研究通過(guò)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)(KYLL-2023-0513)。

1.2方法 采集兩組空腹靜脈血2 mL,3 000 r/min離心10 min 分離血清。應(yīng)用瑞士巴塞爾羅氏公司cobas 8000全自動(dòng)電化學(xué)發(fā)光免疫分析系統(tǒng)檢測(cè)兩組血清25(OH)D水平,試劑盒為儀器配套的25(OH)D試劑盒,整個(gè)試驗(yàn)步驟均嚴(yán)格按照試劑說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作。收集所有患者的臨床資料,包括:住院時(shí)長(zhǎng)、住院次數(shù)、白細(xì)胞計(jì)數(shù)(WBC)、中性粒細(xì)胞百分比(NEUT)、淋巴細(xì)胞百分比(LYM)、單核細(xì)胞百分比(M)、紅細(xì)胞計(jì)數(shù)(RBC)、血紅蛋白(Hb)水平、血小板計(jì)數(shù)(PLT)、凝血酶原時(shí)間(PT)、活化部分凝血活酶時(shí)間(APTT)、纖維蛋白原(FIB)水平、凝血酶時(shí)間(TT)、D-二聚體(D-D)水平、血氧分壓(PO2)、二氧化碳分壓(PCO2)、第1秒用力呼氣容積(FEV1)、用力肺活量(FVC)、FEV1/FVC、呼氣流量峰值(PEF)、25(OH)D水平等。

2 結(jié) 果

2.1兩組臨床資料及各項(xiàng)指標(biāo)比較 DN組NEUT、住院時(shí)長(zhǎng)、WBC、D-D水平均低于DD組,PT短于DD組,FEV1、FVC、PEF、M、25(OH)D水平均高于DD組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。兩組LYM、RBC、PLT、APTT、TT、PO2、PCO2、住院次數(shù)、FEV1/FVC、Hb水平、FIB水平比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表1。

表1 兩組臨床資料比較或M(P25,P75)]

2.2影響PF彌散功能障礙嚴(yán)重的多因素Logistic回歸分析 以是否為重度彌散功能障礙作為因變量(賦值:是=1,否=0),以表1中差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義且與PF彌散功能障礙程度相關(guān)的指標(biāo)[賦值:FVC≥76.00 L=1,FVC<76.00 L=0;25(OH)D≥12.20 ng/mL=1,25(OH)D<12.20 ng/mL=0;住院時(shí)長(zhǎng)≥13.50 d=1,住院時(shí)長(zhǎng)<13.50 d=0]作為自變量進(jìn)行多因素Logistic回歸分析,結(jié)果顯示,FVC降低、25(OH)D水平降低、住院時(shí)長(zhǎng)延長(zhǎng)是PF患者彌散功能障礙嚴(yán)重的獨(dú)立危險(xiǎn)因素 (P<0.05)。見(jiàn)表2。

表2 影響PF彌散功能障礙程度的多因素Logistic回歸分析

2.325(OH)D、FVC單獨(dú)及2項(xiàng)指標(biāo)聯(lián)合檢測(cè)對(duì)PF彌散功能障礙嚴(yán)重的診斷價(jià)值 25(OH)D與FVC單獨(dú)診斷PF彌散功能障礙嚴(yán)重的曲線下面積(AUC)分別為0.723、0.828,均小于2項(xiàng)指標(biāo)聯(lián)合檢測(cè)的0.888(P<0.05)。見(jiàn)表3、圖1。

圖1 25(OH)D、FVC單獨(dú)及2項(xiàng)指標(biāo)聯(lián)合檢測(cè)對(duì)PF彌散功能障礙嚴(yán)重診斷價(jià)值的ROC曲線

表3 25(OH)D、FVC單獨(dú)及2項(xiàng)指標(biāo)聯(lián)合檢測(cè)對(duì)PF彌散功能障礙嚴(yán)重的診斷價(jià)值

2.425(OH)D水平與住院時(shí)長(zhǎng)的Kaplan-Meier生存曲線分析 根據(jù)25(OH)D與PF彌散功能障礙程度的ROC曲線中最佳截?cái)嘀颠M(jìn)行分組,將血清25(OH)D<12.20 nmol/L的PF患者納入維生素D缺乏組(24例),血清25(OH)D≥12.20 nmol/L的PF患者納入維生素D非缺乏組(57例),進(jìn)行Kaplan-Meier生存曲線分析。結(jié)果顯示,維生素D缺乏組住院時(shí)長(zhǎng)為10.77 d,維生素D非缺乏組住院時(shí)長(zhǎng)為9.03 d,兩組住院時(shí)長(zhǎng)比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)圖2。

圖2 維生素D缺乏組與維生素D非缺乏組Kaplan-Meier生存曲線

3 討 論

PF是由肺部炎癥導(dǎo)致的一種病理性創(chuàng)傷修復(fù)過(guò)程,病變過(guò)程中,瘢痕組織替代了正常的肺組織使肺難以通氣,造成嚴(yán)重的缺氧,嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致患者死亡。據(jù)文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì),每10萬(wàn)人中約有30人受特發(fā)性肺間質(zhì)纖維化(IPF)的影響[6],且每年有34 000例新發(fā)病例[7]。此外,還有許多其他PF疾病,包括塵肺病、囊性纖維化、硬皮病、放療及化療引起的纖維化、肉芽腫性肺疾病、結(jié)節(jié)病等,這些纖維化疾病往往易導(dǎo)致患者死亡,大多數(shù)PF患者的生存期只有2～5年[8]。

本研究結(jié)果顯示,DN組NEUT、住院時(shí)長(zhǎng)、WBC、D-D水平均低于DD組,PT短于DD組,FEV1、FVC、PEF、M、25(OH)D水平均高于DD組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。其中,WBC、NEUT及M均為炎癥指標(biāo),當(dāng)機(jī)體內(nèi)有炎癥發(fā)生時(shí),上述3項(xiàng)指標(biāo)均升高。有研究表明,PF與炎癥指標(biāo)高度相關(guān)[9],O′DWYER等[10]開(kāi)展的前瞻性研究發(fā)現(xiàn),肺部菌群改變與纖維化進(jìn)程密切相關(guān),且肺部菌群異常升高與PF密切相關(guān),并觀察到肺部微生態(tài)失衡與纖維化進(jìn)程的時(shí)序關(guān)系,發(fā)現(xiàn)其在PF形成的早期就已出現(xiàn)紊亂。WOOTTON等[11]的研究發(fā)現(xiàn)炎癥與纖維化具有相關(guān)性,其通過(guò)對(duì)43例IPF急性發(fā)作期患者的肺泡灌洗液進(jìn)行病毒核酸分析發(fā)現(xiàn),19例患者的肺泡灌洗液中均檢出病毒,而穩(wěn)定期的IPF患者的肺泡灌洗液中均無(wú)病毒。有研究表明,凝血功能紊亂與PF密切相關(guān),即凝血活性升高,抗凝活性降低,從而引起肺部炎性損傷和纖維蛋白沉積,導(dǎo)致成纖維細(xì)胞黏附,肺組織重構(gòu),形成纖維化[12-13]。

本研究結(jié)果顯示,DD組25(OH)D水平明顯低于DN組,且25(OH)D水平降低是PF患者彌散功能障礙嚴(yán)重的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。在PF中所有適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的細(xì)胞均可表達(dá)25(OH)D受體,且對(duì)25(OH)D的作用敏感。25(OH)D不僅可以直接作用于免疫細(xì)胞,還可以通過(guò)抑制炎癥反應(yīng)促進(jìn)免疫多肽生成,起到一定的免疫調(diào)節(jié)作用,且可促進(jìn)肺中白細(xì)胞介素(IL)-10、IL-1β和IL-6等溶菌性細(xì)胞因子的表達(dá)和分泌,并在感染時(shí)提高單核細(xì)胞中溶菌性信號(hào)分子組織金屬蛋白酶抑制劑的水平[14-16]。25(OH)D主要在肺、皮膚、骨骼、心臟和血管系統(tǒng)中發(fā)揮作用,其通過(guò)激活鈣離子信號(hào)傳導(dǎo)通路來(lái)激活鈣離子依賴的蛋白激酶C信號(hào)傳導(dǎo)通路。在PF患者中,環(huán)磷酸腺苷信號(hào)傳導(dǎo)通路的激活引起細(xì)胞因子和趨化因子產(chǎn)生25(OH)D,導(dǎo)致肺組織纖維化程度加深。25(OH)D可以通過(guò)調(diào)節(jié)鈣離子信號(hào)傳導(dǎo)通路來(lái)改善PF,但由于炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激的作用,肺組織中出現(xiàn)大量的氧自由基,進(jìn)一步導(dǎo)致細(xì)胞損傷和產(chǎn)生炎癥反應(yīng)。

目前,臨床上主要依賴于肺部影像學(xué)檢查和肺活檢診斷PF,影像學(xué)檢查在該疾病診斷中有重要地位。胸部X線片檢查是臨床上PF影像學(xué)檢查的首選方法。高分辨CT是一種更靈敏的影像學(xué)檢查方法,目前已成為PF的核心檢測(cè)手段,但仍存在一定的局限性,其檢查價(jià)格昂貴且需要醫(yī)護(hù)人員之間的密切配合。目前由于影像學(xué)檢查技術(shù)水平有限而無(wú)法準(zhǔn)確評(píng)估PF程度,導(dǎo)致不能及時(shí)對(duì)PF患者進(jìn)行治療的情況普遍存在,因此,對(duì)于嚴(yán)重的PF患者,需要通過(guò)肺活檢進(jìn)行診斷。由于確診患者的生存時(shí)間與診斷和介入性治療的時(shí)間高度相關(guān),早期診斷彌散功能障礙程度對(duì)改善PF患者的存活率和生存質(zhì)量有重要意義,因此,臨床工作中需要一種更加簡(jiǎn)便、靈敏度更高的PF診斷方法。

本研究結(jié)果顯示,25(OH)D、FVC單獨(dú)診斷PF彌散功能障礙嚴(yán)重的AUC分別為0.723、0.828,當(dāng)血清中25(OH)D水平低于12.20 nmol/L時(shí),可以認(rèn)為PF患者存在中重度彌散功能障礙程度。25(OH)D與FVC聯(lián)合檢測(cè)診斷PF彌散功能障礙嚴(yán)重的AUC為0.888,表明2項(xiàng)指標(biāo)聯(lián)合檢測(cè)能更便捷、靈敏地診斷PF患者彌散功能障礙程度。維生素D非缺乏組預(yù)后情況好于維生素D缺乏組,與既往文獻(xiàn)結(jié)論相符[16]。有文獻(xiàn)以PF患者血清25(OH)D水平中位數(shù)為截?cái)嘀?將患者分為高25(OH)D水平組和低25(OH)D水平組,結(jié)果表明,高25(OH)D水平組中位生存期明顯長(zhǎng)于低25(OH)D水平組[17]。

25(OH)D既能用來(lái)診斷PF患者的彌散功能障礙程度,又能改善PF患者預(yù)后,在診療PF患者疾病的過(guò)程中起到至關(guān)重要的作用,但目前25(OH)D是如何作用于肺部的機(jī)制還不明確。25(OH)D是一種重要的抗炎因子,在多種炎癥反應(yīng)中發(fā)揮重要作用。有研究表明,25(OH)D可以抑制轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β通路,降低轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β對(duì)成纖維細(xì)胞的增殖[17]。亦有研究表明,25(OH)D可抑制多種基質(zhì)金屬蛋白酶在單核/巨噬細(xì)胞中的表達(dá),從而參與慢性阻塞性肺疾病氣道重構(gòu)[18-19]。因此,臨床醫(yī)生應(yīng)重視25(OH)D在診斷和治療PF中的應(yīng)用價(jià)值。有學(xué)者指出,吡非尼酮和尼達(dá)尼布對(duì)PF患者均有較好的療效[20],吡非尼酮是一種新型的口服抗纖維藥物,能通過(guò)調(diào)控成纖維細(xì)胞和促炎性細(xì)胞因子形成的級(jí)聯(lián)反應(yīng),從而減少成纖維細(xì)胞的增生和膠原蛋白的生成[21],降低PF患者FVC的下降程度,延緩疾病的進(jìn)展,進(jìn)而降低PF患者的病死率。尼達(dá)尼布是酪氨酸激酶抑制劑,能延緩PF患者肺功能的嚴(yán)重程度,抑制病情發(fā)展,一定程度上能減少PF急性加重,但對(duì)降低患者的病死率沒(méi)有明顯作用。目前這兩種藥物只適用于治療輕至中度PF患者,不推薦有嚴(yán)重肺功能損傷及合并嚴(yán)重疾病的PF患者使用。

本研究存在一定局限性,如部分健康人群的25(OH)D同樣處于較低水平,故缺少健康人群與PF患者的血清25(OH)D水平的對(duì)照研究。且本實(shí)驗(yàn)樣本來(lái)源單一,實(shí)驗(yàn)結(jié)果只能反映局部地區(qū)的情況,為了得到更客觀普遍的結(jié)論,未來(lái)應(yīng)進(jìn)行多中心、多地區(qū)隨機(jī)抽樣的進(jìn)一步研究。

綜上所述,25(OH)D可以判斷PF患者疾病的嚴(yán)重程度,可以成為一種新型治療PF的藥物,為臨床醫(yī)生治療PF提供更多的藥物選擇。