老年慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者血清hs-CRP、CTRP-9、YKL-40水平變化及臨床意義

張 巍，朱婭麗，杜維桓，陳濟(jì)超，李德善，紀(jì) 紅

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease， COPD)是一種以不完全可逆持續(xù)性氣流受限為特征的呼吸系統(tǒng)疾病，與嚴(yán)重接觸有害顆?；驓怏w導(dǎo)致的氣管和(或)肺泡異常有關(guān)[1]。有文獻(xiàn)報(bào)道，COPD是世界上第三大死亡原因，到2020年已造成300多萬(wàn)人死亡；若不采取預(yù)防措施，在未來(lái)10年內(nèi)，COPD導(dǎo)致的死亡人數(shù)將增加30%[2]。若COPD患者病情控制不理想，則易發(fā)展至慢性阻塞性肺疾病急性加重期(acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease， AECOPD)，嚴(yán)重影響患者肺功能，降低患者生活質(zhì)量，增加患者死亡風(fēng)險(xiǎn)[3]。因此，尋找能夠預(yù)測(cè)AECOPD的標(biāo)志物，盡早制定干預(yù)措施，延緩病情進(jìn)展，可改善預(yù)后。

目前，AECOPD的發(fā)病機(jī)制尚不完全明確，但有研究報(bào)道氣道高反應(yīng)性、呼吸道平滑肌細(xì)胞持續(xù)性痙攣和炎癥反應(yīng)與其發(fā)病密切相關(guān)[4]。超敏C反應(yīng)蛋白(hs-CRP)是臨床常用的炎性標(biāo)志物，可作為AECOPD的診斷標(biāo)志物，但是其特異度相對(duì)較差。補(bǔ)體C1q/腫瘤壞死因子相關(guān)蛋白-9(CTRP-9)主要表達(dá)于脂肪組織，具有調(diào)節(jié)糖脂代謝、抗氧化和抗炎癥反應(yīng)的作用[5]。甲殼質(zhì)酶蛋白-40(YKL-40)是一種由多種細(xì)胞分泌的炎性糖蛋白，特別是由活化的巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞分泌，具有調(diào)節(jié)炎癥的作用[6]。CTRP-9 和YKL-40與阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征和哮喘等疾病密切相關(guān)[7-8]，但是現(xiàn)臨床關(guān)于二者與COPD的研究尚少。本研究探討老年AECOPD患者血清hs-CRP、CTRP-9和YKL-40水平變化及臨床意義，以期為其臨床診治提供參考。

1 對(duì)象與方法

1.1研究對(duì)象 選取2017年6月—2019年12月航天中心醫(yī)院(北京大學(xué)航天臨床醫(yī)學(xué)院)收治的符合納入及排除標(biāo)準(zhǔn)的老年COPD 157例，其中AECOPD 63例作為AECOPD組，穩(wěn)定期COPD 94例作為穩(wěn)定期COPD組；另選取同期于該院進(jìn)行體檢的健康體檢者50例作為對(duì)照組。AECOPD組男41例，女22例；年齡60～78(69.02±5.33)歲；體質(zhì)量指數(shù)(BMI)(22.99±2.35)kg/m2；有吸煙史34例。穩(wěn)定期COPD組男60例，女34例；年齡60～75(67.84±5.01)歲；BMI(23.44±2.96)kg/m2；有吸煙史42例。對(duì)照組男29例，女21例；年齡60～75(67.74±4.58)歲；BMI(23.73±2.81)kg/m2；有吸煙史16例。3組性別、年齡、BMI和吸煙史比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)同意執(zhí)行，所有研究對(duì)象和(或)其家屬均簽署相關(guān)知情同意書(shū)。

1.2納入及排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：①所有COPD患者均符合“COPD診治指南(2013年修訂版)”[9]中COPD及AECOPD診斷標(biāo)準(zhǔn)；②年齡≥60歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：①支氣管擴(kuò)張、哮喘和氣胸等其他呼吸系統(tǒng)疾病者；②嚴(yán)重肝腎功能障礙者；③血液系統(tǒng)疾病或腫瘤者；④免疫系統(tǒng)疾病者；⑤精神障礙或拒不配合者。

1.3研究方法 收集研究對(duì)象一般資料，包括年齡、性別和BMI等。采集所有研究對(duì)象空腹靜脈血2～3 ml，以3000 r/min分離血清，放置-20℃冰箱備用。應(yīng)用Olympus AU5400全自動(dòng)生化分析儀采用免疫比濁法檢測(cè)血清hs-CRP水平，采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)法檢測(cè)血清CTRP-9和YKL-40水平。應(yīng)用Power Cube-Body型肺功能檢測(cè)儀(德國(guó)GANSHORN Medizin Electronic Gmb H公司生產(chǎn))檢測(cè)肺功能指標(biāo)，包括第1秒用力呼氣容積占預(yù)計(jì)值百分比(FEV1%)和第1秒用力呼氣容積與用力肺活量比值(FEV1/FVC)。

1.4觀察指標(biāo) 比較3組血清hs-CRP、CTRP-9、YKL-40水平和肺功能指標(biāo)，采用Pearson相關(guān)性分析探討血清hs-CRP、CTRP-9和YKL-40水平與COPD患者肺功能指標(biāo)相關(guān)性，應(yīng)用受試者工作特征(ROC)曲線分析血清hs-CRP、CTRP-9和YKL-40對(duì)AECOPD患者診斷價(jià)值。

2 結(jié)果

2.13組血清hs-CRP、CTRP-9和YKL-40水平比較 3組血清hs-CRP、CTRP-9和YKL-40水平總體比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。與對(duì)照組比較，AECOPD組和穩(wěn)定期COPD組血清hs-CRP、CTRP-9和YKL-40水平均升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(AECOPD組：t=15.256、P<0.001，t=11.216、P<0.001，t=12.710、P<0.001；穩(wěn)定期COPD組：t=12.520、P<0.001，t=5.229、P<0.001，t=6.238、P<0.001)；與穩(wěn)定期COPD組比較，AECOPD組血清hs-CRP、CTRP-9和YKL-40水平升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=6.138、P<0.001，t=8.715、P<0.001，t=7.507、P<0.001)。見(jiàn)表1。

2.23組肺功能指標(biāo)比較 3組FEV1%和FEV1/FVC總體比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。與對(duì)照組比較，AECOPD組和穩(wěn)定期COPD組FEV1%和FEV1/FVC均降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(AECOPD組:t=23.472、P<0.001，t=26.124、P<0.001；穩(wěn)定期COPD組:t=15.364、P<0.001，t=13.626、P<0.001)；與穩(wěn)定期COPD組比較，AECOPD組FEV1%和FEV1/FVC降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=11.013、P<0.001，t=14.094、P<0.001)。見(jiàn)表2。

表1 AECOPD、穩(wěn)定期COPD和健康體檢者3組血清hs-CRP、CTRP-9和YKL-40水平比較

表2 AECOPD、穩(wěn)定期COPD和健康體檢者3組肺功能指標(biāo)比較

2.3COPD患者血清hs-CRP、CTRP-9和YKL-40水平與肺功能指標(biāo)相關(guān)性分析 Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示，COPD患者血清hs-CRP、CTRP-9和YKL-40水平與FEV1%(r=-0.409，P<0.001;r=-0.541，P<0.001;r=-0.520，P<0.001)及FEV1/FVC(r=-0.399，P<0.001;r=-0.557，P<0.001;r=-0.539，P<0.001)呈負(fù)相關(guān)。見(jiàn)圖1a、1b，2a、2b和3a、3b。

2.4血清hs-CRP、CTRP-9和YKL-40對(duì)AECOPD診斷價(jià)值 ROC曲線分析結(jié)果顯示，血清hs-CRP、CTRP-9和YKL-40診斷AECOPD的最佳截?cái)嘀捣謩e為10.54 mg/L、148.58 ng/ml和46.23 ng/ml，此時(shí)診斷AECOPD具有較高的敏感度與特異度，且血清CTRP-9和YKL-40診斷AECOPD的曲線下面積高于血清hs-CRP，見(jiàn)圖4和表3。

圖1 COPD患者血清hs-CRP水平與肺功能指標(biāo)Pearson相關(guān)性分析

圖2 COPD患者血清CTRP-9水平與肺功能指標(biāo)Pearson相關(guān)性分析

圖3 COPD患者血清YKL-40水平與肺功能指標(biāo)Pearson相關(guān)性分析

3 討論

近年來(lái)由于環(huán)境等因素影響，COPD發(fā)病率呈逐年上升趨勢(shì)，且以老年人群發(fā)病為主，給老年人生活質(zhì)量造成了嚴(yán)重影響。COPD是一種異質(zhì)性疾病，尋找早期可以識(shí)別的標(biāo)志物，指導(dǎo)臨床治療，延緩病情進(jìn)展，至關(guān)重要。盡管COPD的發(fā)病機(jī)制現(xiàn)尚不完全清楚，但機(jī)體炎癥反應(yīng)與其發(fā)病密切相關(guān)[10]。hs-CRP是一種由肝臟分泌的急性時(shí)相反應(yīng)蛋白，為常見(jiàn)的炎性標(biāo)志物，能夠快速診斷急性感染性疾病，并對(duì)疾病治療效果判斷具有較好敏感度。正常情況下，機(jī)體hs-CRP水平極低，但當(dāng)機(jī)體發(fā)生炎癥反應(yīng)時(shí)，肝細(xì)胞在白細(xì)胞介素-6的介導(dǎo)下大量分泌hs-CRP，而且其水平高低與炎癥反應(yīng)程度密切相關(guān)[11]。本研究結(jié)果顯示，與對(duì)照組比較，AECOPD組和穩(wěn)定期COPD組血清hs-CRP水平均升高；與穩(wěn)定期COPD組比較，AECOPD組血清hs-CRP水平升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。表明hs-CRP參與COPD病理生理過(guò)程。分析原因可能是COPD患者發(fā)病時(shí)，氣管痙攣造成局部組織缺氧，吞噬細(xì)胞清除功能增強(qiáng)，受損組織得不到及時(shí)修復(fù)，加劇機(jī)體炎癥反應(yīng)，使血清hs-CRP水平明顯上升[12]。

CTRP-9是脂肪組織分泌的一種脂肪因子，結(jié)構(gòu)與脂聯(lián)素相似，具有調(diào)控脂質(zhì)代謝、保護(hù)血管內(nèi)皮、抑制血小板激活和調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)的作用[13]。血清CTRP-9水平受機(jī)體代謝狀態(tài)和炎性因子的調(diào)控，當(dāng)機(jī)體發(fā)生炎癥反應(yīng)時(shí)其水平會(huì)升高。本研究結(jié)果顯示，與對(duì)照組比較，AECOPD組和穩(wěn)定期COPD組血清CTRP-9水平均升高；與穩(wěn)定期COPD組比較，AECOPD組血清CTRP-9水平升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與童聰?shù)萚14]研究結(jié)果類(lèi)似。提示CTRP-9在COPD發(fā)病過(guò)程中發(fā)揮重要的作用。分析原因可能為COPD患者肺功能受限，長(zhǎng)期處于低氧狀態(tài)，引起肺缺氧，而低氧能夠激活核因子(NF)-κB及其相關(guān)炎癥通路，促進(jìn)腫瘤壞死因子-α和白細(xì)胞介素-6等炎性因子分泌，加重機(jī)體炎癥反應(yīng)，影響機(jī)體CTRP-9的分泌[7]。有研究發(fā)現(xiàn),線粒體功能障礙時(shí)，機(jī)體CTRP-9水平明顯上升；而炎癥反應(yīng)能夠影響COPD患者線粒體功能，從而反饋性增加CTRP-9的分泌[15]。另外，在COPD發(fā)病過(guò)程中，高水平CTRP-9能夠誘導(dǎo)白細(xì)胞介素-1β和腫瘤壞死因子-α等炎性因子的分泌，進(jìn)一步加劇氣管炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致AECOPD發(fā)生[14]。

圖4 血清hs-CRP、CTRP-9和YKL-40對(duì)AECOPD診斷價(jià)值的ROC曲線

表3 血清hs-CRP、CTRP-9和YKL-40對(duì)AECOPD診斷價(jià)值的ROC曲線分析結(jié)果

YKL-40是相對(duì)分子量為40 kD的糖蛋白，屬于18糖基水解酶家族的幾丁質(zhì)酶成員，因其N(xiāo)端起始氨基酸為酪氨酸 (Y) 、賴氨酸 (K) 和亮氨酸 (L) 被稱為YKL-40，可作為急慢性炎癥相關(guān)標(biāo)志物，在氣管重塑和組織纖維化中發(fā)揮重要作用[16]。本研究結(jié)果顯示，與對(duì)照組比較，AECOPD組和穩(wěn)定期COPD組血清YKL-40水平均升高；與穩(wěn)定期COPD組比較，AECOPD組血清YKL-40水平升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與Azab等[17]研究結(jié)果類(lèi)似。提示YKL-40在COPD發(fā)病過(guò)程中發(fā)揮重要作用。分析原因可能是COPD患者炎癥反應(yīng)能刺激巨噬細(xì)胞大量分泌中性粒細(xì)胞趨化因子，使得大量中性粒細(xì)胞聚集在氣管、肺泡及肺血管中，而中性粒細(xì)胞又能夠分泌YKL-40，從而使血清YKL-40水平明顯升高；且YKL-40可通過(guò)激活肺泡巨噬細(xì)胞導(dǎo)致組織炎癥和重塑，影響肺功能，加速病情進(jìn)展[18]。另外，YKL-40的分泌能夠激活絲裂原活化蛋白激酶、NF-κB和蛋白激酶B等細(xì)胞因子通路，而這些通路與COPD的發(fā)病密切相關(guān)[19]。

肺功能指標(biāo)能反映COPD患者氣流受限程度，在COPD的診斷和預(yù)后評(píng)估中具有重要作用[12]。本研究結(jié)果顯示，與對(duì)照組比較，AECOPD組和穩(wěn)定期COPD組FEV1%和FEV1/FVC均降低；與穩(wěn)定期COPD組比較，AECOPD組FEV1%和FEV1/FVC降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示，COPD患者血清hs-CRP、CTRP-9和YKL-40水平與FEV1%及FEV1/FVC呈負(fù)相關(guān)。提示COPD患者血清hs-CRP、CTRP-9和YKL-40水平越高，肺功能越差。本研究ROC曲線分析結(jié)果顯示，血清hs-CRP、CTRP-9和YKL-40診斷AECOPD的最佳截?cái)嘀捣謩e為10.54 mg/L、148.58 ng/ml和46.23 ng/ml，此時(shí)診斷AECOPD具有較高的敏感度與特異度，且血清CTRP-9和YKL-40診斷AECOPD的曲線下面積高于血清hs-CRP。說(shuō)明血清hs-CRP、CTRP-9和YKL-40可作為診斷AECOPD的標(biāo)志物，且血清CTRP-9和YKL-40診斷AECOPD的價(jià)值高于血清hs-CRP。

綜上所述，老年COPD患者血清hs-CRP、CTRP-9和YKL-40水平升高，且與肺功能指標(biāo)密切相關(guān)；血清hs-CRP、CTRP-9和YKL-40可作為診斷AECOPD的標(biāo)志物，且血清CTRP-9和YKL-40診斷AECOPD的價(jià)值高于血清hs-CRP。