慢性阻塞性肺疾病患者血清補(bǔ)體C1q腫瘤壞死因子相關(guān)蛋白5與肺功能及炎癥反應(yīng)相關(guān)性研究

焦文妤，尚家璐，李樹霞

1.西安大興醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科(西安 710005)；2.西安交通大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院(西安 710061)；3.陜西省延安市吳起縣人民醫(yī)院呼吸內(nèi)科(吳起 717600)

慢性阻塞性肺疾病(Chronic obstructive pulmonary disease，COPD)患病率及致殘致死率均較高的慢性氣道炎癥性疾病。據(jù)權(quán)威部門相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，到2030年時(shí)COPD將成為全球常見致殘致死原因第三位[1]。目前，臨床醫(yī)學(xué)在COPD發(fā)病機(jī)制領(lǐng)域尚未得到明確結(jié)論，氣道免疫炎癥機(jī)制、氧化應(yīng)激增加機(jī)制是目前接受度較高的臨床發(fā)病機(jī)制。除肺部局部炎癥反應(yīng)外，COPD患者還常表現(xiàn)為全身炎癥增強(qiáng)，尤其在病情嚴(yán)重或病情正在惡化的患者中表現(xiàn)更為明顯。以往臨床多報(bào)道，肺過度膨脹、肌營養(yǎng)不良、吸煙、睡眠等可能是參與COPD患者急性全身炎癥發(fā)病機(jī)制的可能因素[2-4]。近年來，脂肪組織也被證實(shí)為會(huì)對COPD患者全身炎癥產(chǎn)生影響的因素[5-6]。脂肪組織不僅是機(jī)體內(nèi)能量儲(chǔ)存場所，而且是一個(gè)活躍的炎癥介質(zhì)生產(chǎn)者，所謂的脂肪因子就是一個(gè)很好的例子。脂肪因子是脂肪組織分泌的蛋白介質(zhì)，現(xiàn)已知其參與多種慢性疾病中的炎癥反應(yīng)。脂聯(lián)素是一種很有名的具有抗糖尿病及抗炎作用的脂肪因子，且越來越多的研究證明，其在COPD患者機(jī)體炎癥反應(yīng)發(fā)生中扮演重要角色[7-8]。近期，血清C1q/腫瘤壞死因子相關(guān)蛋白(CTRP)家族成員被報(bào)道具有與脂聯(lián)素相同的結(jié)構(gòu)同源性，但卻存在多樣化的組織表達(dá)特性及生物學(xué)功能[9]。CTRP-5是廣泛表達(dá)于脂肪細(xì)胞、肌細(xì)胞、視網(wǎng)膜色素中的CTRP家族成員，與脂聯(lián)素具有相似功能，即可通過誘導(dǎo)AMP活化蛋白激酶磷酸化，增加葡萄糖攝入；同時(shí)還可通過刺激乙酰輔酶A羧化酶磷酸化，促進(jìn)大鼠心肌細(xì)胞脂肪酸氧化。而關(guān)于其異常表達(dá)與COPD患者肺功能及主要促炎、抗炎因子相關(guān)性的報(bào)道較為少見。因此，筆者觀察了COPD患者血清CTRP-5表達(dá)水平與其肺功能及抗炎、促炎因子表達(dá)水平的關(guān)聯(lián)性，以期探討CTRP-5在COPD患者表達(dá)及作用機(jī)制。

資料與方法

1 一般資料 選擇2017年1月至2019年6月本院呼吸內(nèi)科收治的COPD患者77例和同期健康體檢的正常者30例(對照組)作為研究對象。依據(jù)COPD患者病情進(jìn)展情況分為穩(wěn)定組(35例)和急性加重組(42例)。對照組男20例，女10例，年齡55～81歲，平均(69.41±8.84)歲；體重指數(shù)(BMI)19～26 kg/m2，平均(23.71±4.05)26 kg/m2。穩(wěn)定組男24例，女11例，年齡57～80歲，平均(69.27±8.87)歲；BMI 19～26 kg/m2，平均(23.62±4.08)26 kg/m2。急性加重組男28例，女14例，年齡55～80歲，平均(69.44±8.85)歲；BMI 18～26 kg/m2，平均(23.55±4.13)26 kg/m2。三組受試者一般資料比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。COPD患者納入標(biāo)準(zhǔn)：均符合中華醫(yī)學(xué)會(huì)制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[1]；入組前3個(gè)月內(nèi)未接受過糖皮質(zhì)激素類藥物治療；明確研究目的及方法，且自愿參與。排除標(biāo)準(zhǔn)：支氣管舒張?jiān)囼?yàn)結(jié)果顯示陽性；合并其他可能影響檢測指標(biāo)表達(dá)水平的疾病者。對照組無慢性呼吸系統(tǒng)疾病史；無自身免疫系統(tǒng)疾病；近期無手術(shù)操作史或感染史。

2 研究方法

2.1 肺功能測定：采用肺功能儀(德國耶格；型號：Master Screen PFT System)測定三組受試者第1s用力呼氣容積(FEV1)及其占預(yù)計(jì)值百分比(FEV1pred)、用力肺活量(FVC)，計(jì)算相應(yīng)FEV1/FVC。

2.2 樣本采集：取三組受試者清晨空腹肘靜脈血樣3～5 ml，加入抗凝管中。3000 r/min條件做離心處理，沉淀10 min后分離血清，-20℃下保存待用。

2.3 血清指標(biāo)測定：CTRP-5、白細(xì)胞介素-8(IL-8)、IL-10均采用酶聯(lián)免疫吸附法測定，C反應(yīng)蛋白(CRP)采用免疫比濁法測定。測定試劑盒均購自于江蘇寶萊生物科技有限公司，測定過程均嚴(yán)格按照試劑盒說明書進(jìn)行。

結(jié) 果

1 三組受試者肺功能指標(biāo)比較 見表1。三組受試者肺功能指標(biāo)FEV1pred和FEV1/FVC間比較差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)，穩(wěn)定組明顯低于對照組(P<0.05)，急性加重組明顯低于穩(wěn)定組和對照組(P<0.05)。

表1 三組受試者肺功能指標(biāo)比較(%)

2 三組受試者血清學(xué)指標(biāo)比較 見表2。三組受試者血清 CTRP-5、IL-8、IL-10、CRP水平間比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。穩(wěn)定組CTRP-5、IL-8、CRP水平明顯高于對照組，IL-10水平明顯低于對照組(P<0.05)；急性加重組CTRP-5、IL-8、CRP水平高于穩(wěn)定組和對照組，IL-10水平明顯低于穩(wěn)定組和對照組(P<0.05)。

表2 三組受試者肺功能指標(biāo)比較(μg/ml)

3 血清CTRP-5水平與肺功能指標(biāo)及血清炎癥指標(biāo)相關(guān)性 見表3。Pearson相關(guān)性分析顯示，穩(wěn)定期和急性加重期COPD患者血清CTRP-5均與肺功能指標(biāo)FEV1pred、FEV1/FVC呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)，與血清促炎因子IL-8和CRP水平呈明顯正相關(guān)(P<0.05)，而其與IL-10無明顯相關(guān)性(P>0.05)。

表3 血清CTRP-5水平與肺功能指標(biāo)及血清炎癥指標(biāo)相關(guān)性

討 論

COPD是多種炎癥細(xì)胞及炎癥介質(zhì)共同參與介導(dǎo)的慢性進(jìn)展性疾病。患者炎癥不僅累及呼吸系統(tǒng)，且累及全身。臨床可通過檢測多種炎癥因子，判斷COPD患者病情，評估某治療方案的治療效果。

在與肥胖相關(guān)的代謝紊亂和炎癥性疾病中，由脂肪細(xì)胞或脂肪組織合成分泌的脂肪因子被發(fā)現(xiàn)與慢性低級別炎癥有關(guān)。近年來，一些研究也發(fā)現(xiàn)，脂肪因子與諸如COPD及哮喘等肺部炎癥性疾病發(fā)生發(fā)展存在相關(guān)性[10]。特別是大量有關(guān)脂聯(lián)素及瘦素在該類疾病中的研究提示，低水平血清脂聯(lián)素和高水平瘦素可獨(dú)立預(yù)測肥胖，而高水平脂聯(lián)素與低水平瘦素則與穩(wěn)定期COPD存在相關(guān)性[11]。CTRP-5是脂肪組織細(xì)胞分泌的，與脂聯(lián)素存在高度同源性的蛋白物質(zhì)。氣道重構(gòu)是COPD的主要病理特征之一。長期緩慢的氣道及全身炎癥反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致氣道壁出現(xiàn)損傷與修復(fù)過程的反復(fù)重復(fù)，從而導(dǎo)致氣道狹窄，引發(fā)氣道壁重構(gòu)，最終導(dǎo)致氣道阻塞發(fā)生。氣道平滑肌細(xì)胞異常增殖不僅加重氣道收縮力，增強(qiáng)氣道高反應(yīng)性，而且可使氣道壁增厚、氣道變窄，使呼吸道出現(xiàn)不可逆的氣流受阻[12]。Shen等研究顯示，CTRP5可通過激活多種途徑，促進(jìn)血管平滑肌細(xì)胞增殖，增強(qiáng)血管平滑肌細(xì)胞炎癥和遷移[13]。Yang等報(bào)道顯示，CTRP5通過激活A(yù)MPK和脂肪酸氧化，抑制改善棕櫚酸誘導(dǎo)的肌細(xì)胞凋亡，增強(qiáng)肌細(xì)胞功能[14]。本研究結(jié)果顯示，穩(wěn)定組FEV1pred和FEV1/FVC明顯低于對照組，急性加重組顯著低于穩(wěn)定組和對照組(P<0.05)；穩(wěn)定期和急性加重期COPD患者血清CTRP-5均與肺功能指標(biāo)FEV1pred、FEV1/FVC呈顯著負(fù)相關(guān)。提示，血清CTRP-5可作為反應(yīng)COPD穩(wěn)定期及急性加重期氣流阻塞程度的良好指標(biāo)。分析原因：血清CTRP-5累積升高可增加氣道平滑肌細(xì)胞增殖、增強(qiáng)氣道炎癥，參與氣流阻塞的負(fù)反饋調(diào)節(jié)，從而加重COPD患者肺功能損傷。

IL-8屬于促炎因子，可由氣道上皮細(xì)胞、中細(xì)粒細(xì)胞等分泌，對中性粒細(xì)胞存在吸附趨化作用。多項(xiàng)研究證實(shí)，IL-8在COPD炎癥反應(yīng)中扮演重要角色，可反應(yīng)患者氣道及全身炎癥狀態(tài)的重要生物學(xué)指標(biāo)[15-16]。IL-10是機(jī)體重要的抗炎因子，Th1細(xì)胞、Th2細(xì)胞、肥大細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞均可產(chǎn)生IL-10。IL-10可通過抑制肺泡巨噬細(xì)胞及呼吸道中性粒細(xì)胞對促炎介質(zhì)的分泌作用，從而抑制氣道炎癥反應(yīng)[17]。此外，其還可通過增強(qiáng)中性粒細(xì)胞凋亡，影響肺組織中中性粒細(xì)胞增殖等，促進(jìn)氣道炎癥清除[18]。晏斌林等研究顯示，急性加重期COPD患者治療后呼出氣冷凝液中IL-10水平明顯升高。提示，在COPD治療中，IL-10高表達(dá)，作為氣道炎癥的保護(hù)性因子，參與介導(dǎo)氣道炎癥反應(yīng)[19]。CRP是主要由肝細(xì)胞合成，應(yīng)對組織損傷或炎癥反應(yīng)的急性期蛋白。COPD患者體內(nèi)CRP水平升高與患者FEV1呈負(fù)相關(guān)，提示其表達(dá)水平與呼吸道氣流阻塞存在相關(guān)性。因此，CRP被認(rèn)為是COPD患者體內(nèi)一種有效的全身炎癥標(biāo)志物[20]。本研究結(jié)果顯示，穩(wěn)定組和急性加重組IL-8、CRP水平明顯高于對照組，IL-10水平低于對照組；血清CTRP-5與血清促炎因子IL-8和CRP水平呈明顯正相關(guān)，但與IL-10無明顯相關(guān)性。該結(jié)果與以往報(bào)道結(jié)果相一致[21-22]。提示機(jī)體CTRP-5可能通過參與機(jī)體炎癥級聯(lián)放大反應(yīng)過程。

總之，急性加重期和穩(wěn)定期COPD血清CTRP-5表達(dá)水平均明顯升高，且其表達(dá)水平與患者肺功能呈顯著負(fù)相關(guān)，與機(jī)體全身炎癥反應(yīng)程度呈明顯正相關(guān)。然而，本研究結(jié)果中CTRP-5水平與IL-10無相關(guān)性，這一結(jié)果是否可靠，有待進(jìn)一步確認(rèn)。