COPD患者尿鎖鏈素的檢測及其與肺功能相關(guān)性分析*

徐德華陳曉東劉華清唐紀(jì)文葉妙琴

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COPD患者尿鎖鏈素的檢測及其與肺功能相關(guān)性分析*

徐德華①陳曉東①劉華清①唐紀(jì)文①葉妙琴①

【摘要】目的：觀察慢性阻塞性肺疾?。–OPD）患者尿鎖鏈素（DES）水平及其與病期及肺功能相關(guān)性。方法：選取COPD急性加重期住院患者30例（急性加重期組），穩(wěn)定期患者30例（穩(wěn)定期組），另選同期健康體檢者30例做對照組。采用間接競爭性酶聯(lián)免疫吸附法（IC-ELISA）法檢測各組尿鎖鏈素，并測定三組肺功能第1秒用力呼氣容積占用力肺活量比（FEV1/FVC）及第1秒用力呼氣容積占預(yù)計(jì)值百分比（FEV1%Pred）。結(jié)果：急性加重期組、穩(wěn)定期組及對照組受試者尿鎖鏈素水平組間比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；急性加重期組和穩(wěn)定期組COPD患者尿鎖鏈素水平與FEV1/FVC及FEV1%Pred均呈負(fù)相關(guān)（r=-0.735、-0.643，P＜0.05）。結(jié)論：COPD患者尿鎖鏈素水平可能與COPD病情的嚴(yán)重程度相關(guān)，有望作為病情評估、療效評價(jià)的標(biāo)志物。

【關(guān)鍵詞】慢性阻塞性肺疾?。?鎖鏈素； 肺功能

①廣東省惠州市中醫(yī)醫(yī)院 廣東 惠州 516000

Medical Innovation of China，2016，13（16）：112-114

First-author's address：Huizhou Hospital of Traditional Chinese Medicine，Huizhou 516000，China

慢性阻塞性肺疾?。–OPD）是一種具有氣流受限特征的疾病，氣流受限不完全可逆呈進(jìn)行性發(fā)展，COPD發(fā)病機(jī)制尚未完全清楚，但其可能與炎癥、感染、免疫平衡失調(diào)、氧化/抗氧化平衡失調(diào)，蛋白酶/抗蛋白酶平衡失調(diào)等多種因素相關(guān)。關(guān)于肺損傷的檢測手段之一的肺功能測定，曾被慢性阻塞性肺疾病全球防治指南（GOLD）列為診斷COPD的金標(biāo)準(zhǔn)。雖然造成肺損傷的誘因很多，但由于肺組織富含彈性蛋白，故肺組織的破壞程度最終必然與其中彈性蛋白被水解的程度密切相關(guān)，提示體液中彈性蛋白的水解產(chǎn)物含量的變化有可能反映出肺損傷的程度。鎖鏈素（desmosine，DES）作為彈性蛋白特征性水解產(chǎn)物，能否成為肺損傷的生物標(biāo)記物應(yīng)用于臨床檢測，國內(nèi)鮮見文獻(xiàn)報(bào)道，本組研究的目的是檢測COPD患者尿中鎖鏈素水平并探討其與肺功能相關(guān)性。

1　資料與方法

1.1一般資料 選取惠州市中醫(yī)醫(yī)院呼吸科診斷為急性加重期COPD患者30例（急性加重期組），其中男18例，女12例，年齡37～71歲，平均（60.58±7.52）歲；同期COPD穩(wěn)定期患者30例（穩(wěn)定期組），其中男17例，女13例，年齡35～70歲，平均（60.48±7.73）歲；另選同期健康體檢者30例為對照組，其中男20例，女10例，年齡36～71歲，平均（60.45±8.01）歲。兩組患者的性別、年齡等一般資料比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。COPD納入標(biāo)準(zhǔn)：符合2011年修訂的《慢性阻塞性肺疾病診治指南》診斷標(biāo)準(zhǔn)。排除標(biāo)準(zhǔn)：合并與鎖鏈素相關(guān)的系統(tǒng)疾病如大動脈血管及皮膚損傷性疾病者，合并導(dǎo)致肺部損傷性疾病者，合并有嚴(yán)重心、肝、腎、內(nèi)分泌、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、惡性腫瘤及血液系統(tǒng)疾病者等。COPD急性加重期是指在疾病過程中，患者短期內(nèi)咳嗽、咳痰、氣短和/或喘息加重，痰量增多，呈膿性或黏液膿性，可伴發(fā)熱等炎癥明顯加重的表現(xiàn)；穩(wěn)定期指咳嗽、咳痰、氣短等癥狀穩(wěn)定或輕微。

1.2方法

1.2.1尿中DES的測定 用間接競爭性酶聯(lián)免疫吸附法（Indirect competitive enzyme-linked immunosorbent assay，IC-ELISA）測定DES：（1）將兔抗DES-血藍(lán)蛋白結(jié)合物的血清與不同濃度梯度的DES標(biāo)準(zhǔn)品（0～1 ng）進(jìn)行混合孵育；（2）同時(shí)將96孔板用DES-白蛋白結(jié)合物進(jìn)行包被；（3）包被后的96孔板用含0.05% Tween 20和1%BSA進(jìn)行封閉；（4）再在96孔板中加入（1）孵育的DES標(biāo)準(zhǔn)品混合液進(jìn)行競爭性結(jié)合反應(yīng)；（5）繼之按ELISA的常規(guī)方法操作完成［1］。建立COPD患者尿中DES的檢測方法：收集患者夜間12 h尿液，測定尿肌酐濃度，測量體積后在6N HCl 110CC下酸解24 h，層流間里加熱蒸發(fā)濃縮尿液，預(yù)測尿肌酐濃度在100 μg/mL范圍內(nèi)檢測濃縮尿液中DES的含量。

1.2.2肺功能測定 應(yīng)用美國麥加菲公司ELITE型肺功能儀，對受試者檢測。比較兩組第1秒用力呼氣容積（forced expiratory volume in first second，F(xiàn)EV1）占預(yù)計(jì)值百分比，及FEV1與用力肺活量（forced vitalcapacity，F(xiàn)VC）比值。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 使用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件及Windows軟件進(jìn)行分析，計(jì)量資料采用（±s）表示，多組間的計(jì)量資料采用單因素方差分析，進(jìn)一步組間比較采用q檢驗(yàn)，采用Spearman相關(guān)性分析，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2　結(jié)果

急性加重期組尿鎖鏈素水平明顯高于穩(wěn)定期組和對照組，組間比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；急性加重期組和穩(wěn)定期組COPD患者尿鎖鏈素水平與FEV1/FVC及FEV1%Pred均呈負(fù)相關(guān)（r=-0.735、-0.643，P＜0.05），見表1。

表1　各組尿中鎖鏈素水平及其與肺功能指標(biāo)的比較（±s）

表1　各組尿中鎖鏈素水平及其與肺功能指標(biāo)的比較（±s）

組別　　鎖鏈素（ng/mL）FEV1%Pred （%）FEV1/FVC （%）對照組（n=30）　0.51±0.09　 91.52±3.48　 83.70±0.15穩(wěn)定期組（n=30）　14.32±0.26　 64.02±3.05　 63.20±1.32急性加重期組（n=30）21.03±0.37　 36.70±1.98　 40.31±1.29 F值　4.72　5.23　4.36 P值　　＜0.05　?。?.05　?。?.05

3　討論

慢性阻塞性肺病（COPD）包括慢性阻塞性支氣管炎和慢性阻塞性肺氣腫兩種，是一組可預(yù)防、可治療且以不完全可逆的氣流阻塞為特征的疾病，然而COPD目前無論是診斷還是評估病情的嚴(yán)重程度都完全依賴于肺功能檢查指標(biāo)，即FEV1/FVC≤70%［2］。肺功能是判斷氣流受限的主要客觀指標(biāo)，對COPD的診斷、嚴(yán)重程度評價(jià)、疾病進(jìn)展、預(yù)后及治療反應(yīng)有重要意義，其中FEV1%Pred是評估COPD嚴(yán)重程度的良好指標(biāo)，其變異性小，易于操作，F(xiàn)EV1/FVC是評價(jià)氣流受限的一項(xiàng)敏感指標(biāo)。雖然如此，一直缺乏一種客觀監(jiān)測的指標(biāo)或參數(shù)來直接評價(jià)肺組織損傷的狀況和程度，并間接反映肺組織的病理變化；缺乏一種有效的指標(biāo)與肺通氣和彌散功能受損后下降的程度相結(jié)合，來共同很好地評價(jià)COPD病情進(jìn)展的輕重程度、急性加重后對肺組織的損傷程度以及評估臨床療效和預(yù)后。

鎖鏈素又稱鎖鏈賴氨素（desmosine，DES）是1963年由Patridge等［3］在牛項(xiàng)背部肌腱的彈性蛋白中發(fā)現(xiàn)的一種新的少見氨基酸，后在1966年被Anwar等［4］證實(shí)DES是由4個賴氨酸殘基在體內(nèi)經(jīng)酶促反應(yīng)后交叉連接形成的一種吡啶氨基酸或亞氨基酸（分子量526），僅存在于彈性蛋白中，并與異鎖鏈素又稱異鎖鏈賴氨素（isodesmosine，ISOD）一起作為交聯(lián)分子，將數(shù)個氨基酸多聚（肽）鏈聯(lián)結(jié)成彈性蛋白所特有的三維結(jié)構(gòu)，發(fā)揮其生物學(xué)功能。彈性蛋白是成熟彈性纖維的主要成分，在肺部含量豐富。當(dāng)肺部炎癥或有吸煙、致病菌等誘因存在時(shí)，血液中性粒細(xì)胞、肺泡巨噬細(xì)胞釋放大量彈性蛋白酶和基質(zhì)金屬蛋白酶［5］。因此，如果富含彈性蛋白的組織受損或被降解，則血漿或血清中包括DES在內(nèi)的多種彈性蛋白源性多肽的濃度即會有所增加，如慢性阻塞性肺病（包括慢性阻塞性肺氣腫和慢性阻塞性支氣管炎）、支氣管擴(kuò)張癥、肺囊性纖維化、動脈粥樣硬化、主動脈夾層和馬凡氏綜合征等疾病。除此之外，DES作為成熟彈性蛋白中一種獨(dú)特的交叉連接亞氨基酸還具有以下特點(diǎn)，一方面不能從飲食中吸收，另一方面血中的DES只經(jīng)腎臟從尿液中排泄［6-7］。由此可見，尿中DES水平的高低能夠直接反映體內(nèi)病變組織中彈性蛋白降解的多少，可作為反映富含彈性蛋白組織受累程度的重要參數(shù)和指標(biāo)。目前，檢測DES的方法比較成熟，諸如酶聯(lián)免疫法（ELISA）、放免檢定法、同位素標(biāo)記和高效液相色譜法等［8-12］。

國內(nèi)研究結(jié)果表明痰液中鎖鏈素含量變化與吸煙呈正相關(guān)，分析與吸煙刺激體內(nèi)炎性細(xì)胞釋放彈性蛋白酶有關(guān)［13］。COPD患者血清鎖鏈素水平升高，可能與COPD的疾病嚴(yán)重程度相關(guān)，但未見有關(guān)檢測COPD患者尿中鎖鏈素水平并探討其與肺功能相關(guān)性的文獻(xiàn)報(bào)道［14］。國外文獻(xiàn)研究結(jié)果表明，DES在尿中排泄量的多少能夠準(zhǔn)確反映COPD患者肺組織損傷的程度，包括急性加重期和穩(wěn)定期肺內(nèi)的炎癥程度等，從而判定COPD患者病情的輕重并評估預(yù)后［2，15-17］。

本研究結(jié)果示急性加重期組尿鎖鏈素水平明顯高于穩(wěn)定期組和對照組，急性加重期組和穩(wěn)定期組COPD患者尿鎖鏈素水平與FEV1/FVC及FEV1%Pred均呈負(fù)相關(guān)，提示尿鎖鏈素與COPD肺損傷與疾病嚴(yán)重程度有關(guān)，COPD嚴(yán)重程度越高，尿鎖鏈素水平越高，與既往國外文獻(xiàn)研究相一致。

尿鎖鏈素有望作為COPD病情評估、療效評價(jià)的標(biāo)志物，雖然在血液循環(huán)中的彈性蛋白降解產(chǎn)物經(jīng)腎臟代謝進(jìn)入尿液需要一段時(shí)間，具有一定的滯后性，不像血液和痰液幾乎可以同步反映出肺損傷的發(fā)生，這是檢測尿鎖鏈素的缺點(diǎn)之一。但由于尿液檢測鎖鏈素排除了血液中血漿蛋白對檢測的干擾，較之血液也顯然更方便取樣檢測，本身又是一種無創(chuàng)檢側(cè)手段，因此仍被認(rèn)為是臨床上彈性蛋白降解檢測的首選，其作為檢測肺損傷的一項(xiàng)生化指標(biāo)很有前途。

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Detection of Urine Desmosine in COPD Patients and Its Correlation to Lung Function

XU De-hua，CHEN Xiao-dong，LIU Hua-qing，et al

【Key words】Chronic obstructive pulmonary disease； Desmosine； Lung function

【Abstract】Objective：To explore the clinical significance of desmosine in the pathogenesis of COPD by observing the urine levels of desmosine in different stages of COPD and analyzing the relationships with lung function.Method：30 cases of AECOPD were selected as the AECOPD group，30 cases of stable COPD were selected as the COPD group and 30 cases of healthy people were selected as the control group.Indirect competitive enzyme-linked immunosorbent assay method（IC-ELISA） was used to detect the urine desmosine levels of the three groups，the FEV1/FVC and FEV1%Pred for all subjects were detected.Result：The urine levels of desmosine in the AECOPD group were significantly higher than those in stable COPD group and control group，the differences were statistically significant（P＜0.05）.The urine levels of desmosine in AECOPD group and stable COPD group were negatively correlated with FEV1/FVC and FEV1%Pred（r=-0.735、-0.643，P＜0.05）.Conclusion：The urine level of desmosine increases in COPD patients，which may be associated with clinical manifestations of COPD，it is expected to become a marker for disease assessment and efficacy evaluation.

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2016.16.031

*基金項(xiàng)目：2015年惠州市科技計(jì)劃項(xiàng)目（醫(yī)療衛(wèi)生）（2015Y097）

通信作者：徐德華

收稿日期：（2015-11-02） （本文編輯：周亞杰）