Fractalkine在慢性阻塞性肺疾病急性加重期血清中動態(tài)變化及意義

向永紅　張　云　農(nóng)智新　梁世鋒　戴詩敏

張潤娟　廖立新　謝少娟　龐宗東

Fractalkine在慢性阻塞性肺疾病急性加重期血清中動態(tài)變化及意義

向永紅張?jiān)妻r(nóng)智新梁世鋒戴詩敏

張潤娟廖立新謝少娟龐宗東

不規(guī)則趨化因子(Fractalkine, CX3CL1, FKN) 作為CX3C-類趨化因子中唯一的成員因其復(fù)雜的生物學(xué)作用而備受關(guān)注[1]。研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)KN與多種肺部疾病密切相關(guān)，尤其在慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary diease, COPD)的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用，實(shí)驗(yàn)顯示FKN在COPD的吸煙者的肺組織中的表達(dá)明顯增加，且FKN是唯一被發(fā)現(xiàn)上調(diào)的趨化因子[2]。但FKN在COPD的具體作用機(jī)制及臨床意義仍未探明，本研究通過觀察FKN在各組慢性阻塞性肺疾病急性加重期(acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease, AECOPD)患者及其治療前后血清中的動態(tài)變化，以及與白介素-6(interleukin-6, IL-6)、高敏C反應(yīng)蛋白(high-sensitivity C-reactive protein, hsCRP)，第一秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in 1 second, FEV1)、COPD評估測試(COPD assessment test, CAT)評分的相關(guān)性，旨在探討FKN在COPD中的臨床意義。

資料與方法

一、一般資料

按照中國2007年COPD診治指南中AECOPD定義[2]：患者在短期內(nèi)出現(xiàn)超越日常狀況的持續(xù)惡化，并需改變COPD常規(guī)用藥，患者在短期內(nèi)咳嗽、氣短和/或喘息加重，痰量增多呈膿性或黏液膿性，可伴發(fā)熱等癥狀明顯加重的表現(xiàn)。40例研究對象均來自2011年1月至2012年6月醫(yī)院呼吸內(nèi)科住院治療的患者。其中，男24例，女16例，平均年齡(64.5±7.4)歲。按照入院時(shí)GOLD分級[3]及CAT評分，將受試者分為普通組 20例，CAT評分分值降低不低于5分，GOLD Ⅰ、Ⅱ級；FEV1/FVC<70%，80%>FEV1≥50%預(yù)計(jì)值，有或無慢性咳嗽、咳痰、呼吸困難癥狀)；重癥組20例，CAT評分分值降低小于5分，GOLD Ⅲ、Ⅳ級：FEV1/FVC<70%，F(xiàn)EV1<50%預(yù)計(jì)值，有或無慢性咳嗽、咳痰、呼吸困難癥狀，可伴慢性呼吸衰竭)。兩組分別按治療后第10天病情是否好轉(zhuǎn)(CAT評分分值降低大于或等于5分為緩解組，小于5分為未緩解組)再分為普通緩解組(17例)、普通未緩解組(3例)、重癥緩解組(14例)、重癥未緩解組(6例)，20例志愿者為正常對照組，抽取正常對照組及AECOPD患者住院次日、治療后第10天清早空腹靜脈血，測定血清hsCRP、IL-6和FKN的水平，并檢查肺功能、CAT評分。排除嚴(yán)重并發(fā)癥患者、無法行肺功能檢查患者、精神障礙患者、其他需治療的慢性呼吸系統(tǒng)疾病患者及糖尿病、心腦血管疾病、肝腎功能異常及惡性腫瘤等慢性病患者。

二、研究方法

1. 肺功能檢測: 吸入沙丁胺醇?xì)忪F劑200 μg后，平靜呼吸5～6次后，以最大呼吸幅度、最大呼吸速度作快速深呼吸，儀器自動分析FEV1及FVC值。休息10 min后重復(fù)測定，重復(fù)測定值的差異應(yīng)<10%，取最大值。

2. 實(shí)驗(yàn)室測定: 受試者隔夜禁食12 h以上，取靜脈血測定，用BNPProspec特定蛋白分析儀采用散射比濁法檢測hsCRP，試劑由上海德靈診斷產(chǎn)品有限公司提供。雙抗體夾心法(elisa)試劑盒(美國R&D Systems)測定血清FKN、IL-6，實(shí)驗(yàn)具體操作按說明書進(jìn)行。

3. CAT評分: CAT問卷共包括8個(gè)問題，患者根據(jù)自身情況，對每個(gè)項(xiàng)目做出相應(yīng)評分(0～5分)，CAT分值范圍是0～40分。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

結(jié)果

血清FKN及hsCRP、IL-6水平在AECOPD的普通組及重癥組患者較正常組高(P<0.05)，重癥組高于普通組(P<0.05)，兩組緩解組中治療后較治療前明顯降低(P<0.05)，在兩組未緩解組治療前后無明顯差異(P>0.05)；FEV1在普通緩解組治療前后差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，在普通及重癥未緩解組治療前后無明顯改變，在重癥緩解組治療后較治療前有一定升高，但無明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；CAT在普通組與重癥組，以及兩組的緩解組治療前后比較有顯著差異(P>0.05)。血清FKN與CAT評分及hsCRP、 IL-6水平呈正相關(guān)(r=0.397、0.421、0.459，P<0.05)，與FEV1無明顯相關(guān)性(r=0.224，P>0.05)，見表1、表2。

討論

FKN 是近年發(fā)現(xiàn)的唯一一種可以以膜結(jié)合形式和可溶性形式兩種方式存在的趨化因子，由于其結(jié)構(gòu)和功能的獨(dú)特性，被認(rèn)為在炎癥反應(yīng)中T 淋巴細(xì)胞及單核細(xì)胞募集粘附到血管壁的過程中起關(guān)鍵性作用[4-5]。COPD是一種以慢性炎癥為主要病理特點(diǎn)、慢性缺氧為重要表現(xiàn)的疾病，其發(fā)生發(fā)展的機(jī)制與炎癥反應(yīng)密切相關(guān)，F(xiàn)KN作為炎癥因子是否在慢阻肺的發(fā)生發(fā)展中起作用目前尚在研究中。

本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)FKN在AECOPD患者血清中有明顯升高，并隨病情加重呈進(jìn)行性增高，當(dāng)病情緩解好轉(zhuǎn)時(shí)則降低，這說明FKN在AECOPD患者血清中呈動態(tài)變化，與AECOPD的發(fā)生、進(jìn)展、嚴(yán)重程度及預(yù)后密切相關(guān)，提示其對COPD的發(fā)生發(fā)展可能起重要作用。其機(jī)制可能與COPD患者長期的慢性缺氧及吸煙有關(guān)。在動物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，慢性低氧可刺激肺內(nèi) FKNmRNA表達(dá)上調(diào)，促進(jìn)肺內(nèi)FKN蛋白的分泌與合成增多[6-7]；另外，大部分COPD患者有長期吸煙病史，研究發(fā)現(xiàn),煙草煙霧刺激可引起FKN與CX3CR1互動，促進(jìn)了血管壁的CX3CR1 +白細(xì)胞趨化、募集、遷移，進(jìn)而刺激和觸發(fā)內(nèi)皮細(xì)胞FKN的表達(dá)，增強(qiáng)CX3CR1+白細(xì)胞附著，最終導(dǎo)致肺結(jié)構(gòu)重塑和肺泡壁的破壞[8-10]，以致誘發(fā)肺氣腫、COPD。Xiong等[11]發(fā)現(xiàn)香煙使肺泡巨噬細(xì)胞膜結(jié)合型及可溶型FKN表達(dá)均增加，肺間質(zhì)CX3CR1+CD11b+單核吞噬細(xì)胞的集聚，并出現(xiàn)FKN和CX3CR1基因在肺泡巨噬細(xì)胞的表達(dá)增多，提示CX3CR1+巨噬細(xì)胞擴(kuò)增促進(jìn)了肺炎癥應(yīng)激。還有研究表明，人氣道平滑肌細(xì)胞能分泌FKN，刺激肥大細(xì)胞趨化，并參與肥大細(xì)胞的遷移過程， 氣道平滑肌細(xì)胞在炎癥的刺激下不斷產(chǎn)生FKN，而FKN又進(jìn)一步刺激炎癥反應(yīng)，兩者相互作用，促進(jìn)炎癥不斷強(qiáng)化，并加快肺部炎性疾病的發(fā)生發(fā)展[12]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果亦提示FKN可能參與了AECOPD的病理發(fā)展過程，并加重COPD的病情。其機(jī)制可能與FKN加快炎癥因子的滲出，促進(jìn)炎癥級聯(lián)反應(yīng)相關(guān)[13]。

血清hsCRP及IL-6是預(yù)測COPD患者急性加重風(fēng)險(xiǎn)的主要參考指標(biāo)[14-16]。本研究中AECOPD各組hsCRP及IL-6均明顯升高，提示AECOPD患者存在明顯的炎癥反應(yīng)加重，并說明炎癥在AECOPD的發(fā)病中起重要作用。而進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)KN與hsCRP 、IL-6呈正相關(guān)，說明FKN同hsCRP 、IL-6一樣可以作為機(jī)體炎癥反應(yīng)的標(biāo)志物，其動態(tài)變化對監(jiān)測機(jī)體的炎癥反應(yīng)有積極意義，可作為臨床療效及病情預(yù)測的敏感指標(biāo)。

注：a: 與正常對照組比較P<0.05；b： 與普通組比較P<0.05；c: 與治療前比較P<0.05

表2　緩解組、未緩解組與正常對照組FKN、CAT評分、CRP、 IL-6及FEV1結(jié)果

注：a： 與正常對照組比較P<0.05；b： 與緩解組比較P<0.05;c： 與治療前比較P<0.05

CAT是Jones等[17]2009年開發(fā)的一種由患者完成的測試問卷,主要用于對COPD患者健康狀況進(jìn)行簡便和可靠的評價(jià)。問卷中涵蓋了癥狀、活動能力、心理、睡眠和社會影響等方面8個(gè)問題,是一種科學(xué)快捷的COPD患者健康狀況評估方法，現(xiàn)已納入COPD病情評估。本研究重癥組CAT評分較普通組明顯增高，普通組及重癥緩解組治療前后有顯著差異，可見CAT評分隨病情變化而變化，進(jìn)一步證實(shí)是評估病情及預(yù)后的良好指標(biāo)。FKN與 CAT呈正相關(guān)，提示FKN可以與CAT聯(lián)合一同作為監(jiān)測和評估患者病情的指標(biāo)。

本實(shí)驗(yàn)中FKN與FEV1無明顯相關(guān)性,可能系FEV1影響因素較多，在重癥COPD患者其肺功能損害嚴(yán)重，在短期內(nèi)FEV1變化不大，而FKN作為急性期的主要炎癥因子調(diào)節(jié)及反應(yīng)較快速，隨病情改善在血中迅速下降有關(guān)。

綜上可見FKN在AECOPD患者血清中隨病情呈動態(tài)改變，且與CAT、CRP 、IL-6密切相關(guān)，推測 FKN參與了COPD的發(fā)生發(fā)展及預(yù)后，F(xiàn)KN作為炎性指標(biāo)與CAT聯(lián)合檢測可以成為監(jiān)測COPD急性發(fā)作和病情發(fā)展的重要指標(biāo)，并為AECOPD臨床診治提供幫助。

參考文獻(xiàn)

1Zhang Y, Zheng J, Zhou Z, et al. ZFractalkine promotes chemotaxis of bone marrow-derived mesenchymal stem cells towards ischemic brain lesions through Jak2 signaling and cytoskeletal reorganization[J]. FEBS J, 2015, 282(5): 891-903.

2Ning W, Li CJ, Kaminski N, et al. Comprehensive gene expression profiles reveal pathways related to the pathogenesis of chronic obstructive pulmonary disease[J]. Proc Natl Acad Sci USA, 2004, 101(41): 14895-14900.

3中華醫(yī)學(xué)會呼吸病學(xué)分會慢性阻塞性肺疾病學(xué)組. 慢性阻塞性肺疾病診治指南(2007年修訂版)[J]. 中華結(jié)核和呼吸雜志, 2007, 30(1): 8-17.

4BazanJF, Baeon KB, Hardiman G, et al. A new class of membranebound chemokine with a CX3C motif[J]. Nature, 1997, 385(6617): 640-644.

5Kunkel SL, Lukaes NW, Strieter RM, et al. The role of chemokines in the immunopathology of pulmonary disease[J]. Forum(Genova), 1999, 9(4): 339-355.

6鄭碧霞, 程德云, 陳小菊, 等. 低氧性肺動脈高壓大鼠肺內(nèi)Fractalkine的變化[J]. 四川大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版), 2008, 39(2): 227-230.

7陳小菊, 程德云, 楊莉, 等. 缺氧大鼠血清和肺內(nèi)Fractalkine的變化[J]. 中華結(jié)核和呼吸雜志, 2006, 29(1): 54-55.

8Green SR, Han KH, Chen Y, et al. The CC chemokine MCP-1 stimulates surface expression of CX3CR1 and enhances the adhesion of monocytes to fractalkine/CX3CL1 via p38 MAPK[J]. Immunol, 2006, 176(12): 7412-7420.

9Zanchi C, Zoja C, Morigi M, et al. Fractalkine and CX3CR1 mediate leukocyte capture by endothelium in response to Shiga toxin. [J] .Immunol, 2008,181(2): 1460-1469.

10Fraticelli P, Sironi M, Bianchi G, et al.Fractalkine (CX3CL1) as an amplification circuit of polarized Th1 responses[J]. J Clin Invest, 2001,107(9): 1173-1181.

11Xiong Z, Leme AS, Ray P, et al. CX3CR1+lung mononuclear phagocytes spatially confined to the interstitium produce TNF-α and IL-6 and promote cigarette smoke-induced emphysema[J]. J Immunol, 2011, 186(5): 3206-3214.

12Roland M, Bhownik A, saPsford RJ, et al. Sputum and plasma endothelia-1 leves in erbations of chronic obstruetive of chronie obstructive pulmonary disease[J]. Thorax, 2001, 56(1): 30-35.

13Fujimoto K, Imaizumi T, Yoshida H, et al. Interfem-gamma stimulates fraetalkine expression in human bronehial eplthlial cells and regulates,mononuelear cell adherence[J]. Am J Respir Cell Mol Biol, 2001, 25(2): 233-238.

14Volanakis JE. Human C-reactive protein:expression, structure, and function [J]. Mol Immunol, 2001, 38(2-3): 189-197.

15李玉珊. 慢性阻塞性肺病合并肺部感染患者IL-6、IL-8、TNF-α測定的臨床意義[J]. 醫(yī)學(xué)文選, 2003, 22: 636-637.

16劉艷紅, 夏熙鄭. IL-6, Fas與慢性阻塞性肺疾病急性加重期的相關(guān)性研究[J]. 中國實(shí)用醫(yī)藥, 2009, 4(2): 19-21.

17Jones PW, Harding G, Berry P, et al. Development and first validation of the COPD Assessment Test[J]. Eur Resoir J, 2009, 34(3): 648-654.

(本文編輯：張大春)

向永紅，張?jiān)?，農(nóng)智新，等. Fractalkine在慢性阻塞性肺疾病急性加重期血清中動態(tài)變化及意義[J/CD]. 中華肺部疾病雜志： 電子版， 2015， 8(4)： 421-424.

·論著·

【摘要】目的探討不規(guī)則趨化因子(FKN)在慢性阻塞性肺疾病急性加重期(AECOPD)患者血清中的動態(tài)變化，以及與白介素-6(IL-6)、高敏C反應(yīng)蛋白(hsCRP)、第一秒用力呼氣容積(FEV1)、COPD評估測試(CAT)評分的相關(guān)性。 方法AECOPD的住院患者按病情嚴(yán)重程度及CAT評分分值隨機(jī)分為普通組和重癥組，每組各20例，兩組分別按治療后第10天病情再分為普通緩解組(17例)、普通未緩解組(3例)、重癥緩解組(14例)、重癥未緩解組(6例)，另選20例志愿者為正常對照組，抽取正常對照組及AECOPD患者住院次日、治療后第10天清早空腹靜脈血，測定血清hsCRP、IL-6和FKN的水平，并檢查肺功能、CAT評分。結(jié)果血清FKN及hsCRP、IL-6在兩組AECOPD患者較正常對照組升高(P<0.05)，兩組緩解組患者治療后較治療前明顯降低(P<0.05)，在兩組未緩解組治療前后無明顯差異(P>0.05)，重癥組較普通組治療前高(P<0.05)；FEV1在普通緩解組治療前后差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；比較CAT評分在普通組與重癥組，以及兩組的緩解組患者治療前后有顯著差異(P>0.05)；血清FKN與CAT評分及hsCRP、 IL-6水平呈正相關(guān)(r=0.397、0.421、0.459, P<0.05)，與FEV1無明顯相關(guān)性(r=0.224, P>0.05)。結(jié)論FKN在AECOPD患者血清中呈動態(tài)變化，提示FKN參與COPD的發(fā)生發(fā)展，與hsCRP 、IL-6一樣可作為一項(xiàng)監(jiān)測COPD急性發(fā)作和病情發(fā)展的炎性指標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】肺疾病,慢性阻塞性；趨化因子；C反應(yīng)蛋白

Dynamic changes and significance of serum fractalkine in patients with acute exacerbation of chronic obstructive lung diseaseXiangYonghong,ZhangYun,NongZhixin,LiangShifeng,DaiShimin,ZhangRunjuan,LiaoLixin,XieShaojuan,PangZongdong.DepartmentofRespiratoryMedicine,AffiliatedNationalHospitalofGuangxiMedicalUniversity,Nanning, 530001China

Correspondingauthor：ZhangYun,Email:zhangyun62122@163.com

【Abstract】ObjectiveTo investigate the clinical significance of fractalkine in patients with acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease (AECOPD) by means of observation the dynamic changes of serum fractalkine, and the relativity of fractalkine with interleukin-6(IL-6), high-sensitivity C-reactive protein (hsCRP), FEV1, COPD assessment test (CAT). MethodsA total of forty inpatients with AECOPD were divided into two groups in accordance with order of severity and score of CAT: Common groups and serious groups, Two groups were divided into four groups in accordance with state of an illness at the 10th day of posttreatment: common remission groups(17 cases), common non-remission groups(3 cases), servious remission groups(14 cases), servious non-remission groups(16 cases). Twenty healthy volunteer were selected as normal control. To measure the serum leves of fractalkine, IL-6 and CRP, and examine pulmonary function and CAT at twomrrow in hospital or the 10th day of posttreatment in patients with AECOPD. ResultsThe serum leves of fractalkine and CRP were increased in two AECOPD groups comparison with normal control (P<0.05), and were obviously decreased posttreatment comparison with prior treatment in two remission(P<0.05). and were increased comparison with posttreatment in servious groups and common groups(P<0.05). All data were not different between post and prior treatment in two non-remission groups (P>0.05). FEV1were statistically significant by comparison with post and prior treatment in common remission groups(P<0.05); CAT were statistically significant by comparison with servious groups and common group s(P<0.05), post and prior treatment in two remission groups; Fractalkine showed positive correlation with CAT, hsCRP and IL-6(r=0.397, 0.421, 0.459, P<0.05), and uncorrelation with FEV1(r=0.224, P>0.05). ConclusionThe dynamic changes of serum fractalkine in Patients with AECOPD prompt that fractalkine participate in genesis and development of COPD, As a sort of inflammatory index, fractalkine is one of important indicator of supervising acute attack and progression of disease in COPD as hsCRP and IL-6.

【Key words】Chronic obstructive pulmonary disease;Fractalkine;C-reactive protein

收稿日期：(2015-04-23)

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：中圖法分類號： R563 A

通訊作者：張?jiān)?，Email: zhangyun62122@163.com

基金項(xiàng)目：廣西衛(wèi)生廳科研基金(Z2011412);作者單位： 530001 南寧，廣西醫(yī)科大學(xué)附屬民族醫(yī)院呼吸科

DOI：10.3877/cma.j.issn.1674-6902.2015.04.003