COPD患者血清sCD40L TNF-α及MMP-9水平及意義

符 英，蔡曉玉，鐘 巧，魏華華，常 越

(四川省成都市第三人民醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科，四川 成都 610000)

常見慢性呼吸系統(tǒng)疾病之一為慢性阻塞性肺病(COPD)，由于其呈進(jìn)行性發(fā)展，可對(duì)患者勞動(dòng)能力以及生活質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。有數(shù)據(jù)表明，我國每年高達(dá)100萬人死于COPD，并且每年致殘病例數(shù)達(dá)500萬以上，增加了社會(huì)經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，被認(rèn)為是當(dāng)前重要公共衛(wèi)生問題[1]。現(xiàn)階段，臨床尚未明確COPD具體發(fā)病機(jī)制。有報(bào)道稱，非特異性炎性反應(yīng)屬于COPD主要病理基礎(chǔ)，腫瘤壞死因子α(TNF-α)可能參與了其整個(gè)病理過程[2]。亦有研究認(rèn)為，蛋白酶活性提升、蛋白酶/抗蛋白酶分泌失衡屬于COPD主要發(fā)病因素[3]?？扇苄訡D40配體(Soluble Cluster of differentiation 40 ligand，sCD40L)是一種Ⅱ型膜糖蛋白，主要由CD40L水解形成，為腫瘤壞死因子超家族一員，可促進(jìn)E-選擇素、TNF-α以及基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMP)等表達(dá)水平提升，加劇炎癥反應(yīng)[4]。本文旨在探究COPD患者血清sCD40L、TNF-α及基質(zhì)金屬蛋白酶9(matrix metalloproteinase-9，MMP-9)的表達(dá)水平，分析其臨床檢測意義，以期為COPD診治提供一定指導(dǎo)依據(jù)。

1 資料與方法

1.1臨床資料：選取2016年5月至2019年6月期間本院收治的82例COPD患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：①與2019版COPD全球倡議提出的有關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)[5]相符；②精神與智力正常，可以臨床診治；③對(duì)本次研究知情。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并嚴(yán)重心、肝、腎等功能障礙；②支氣管哮喘者；③惡性腫瘤患者；④合并免疫代謝疾病。按照臨床分期分為急性加重期組與臨床緩解期組，并取同期40例體檢健康者(胸部X線、肺功能正常，且無呼吸道疾病與臟器相關(guān)疾病)作為對(duì)照組。三組性別、年齡、體質(zhì)量指數(shù)(BMI)、吸煙史等基線資料比較無明顯差異(P>0.05)。見表1。

表1 三組基線資料比較

1.2方法：抽取研究對(duì)象晨起空腹靜脈血5mL，使用4000r/min的速率離心10min，然后分離血清，將其置于-20℃條件下保存。以雙抗體夾心酶聯(lián)免疫吸附法對(duì)血清sCD40L水平進(jìn)行定量檢測，相關(guān)試劑盒來自美國R&D System公司。采取酶聯(lián)免疫吸附法定量測定血清TNF-α與MMP-9水平，以全自動(dòng)酶聯(lián)儀(型號(hào)：RNP150，購自瑞士Tecan公司)完成檢測。采取Master Screen肺功能儀(購自德國耶格公司)進(jìn)行肺功能[1s用力呼氣容積(FEV1)、用力肺活量(FVC)、FEV1/FVC、FEV1占預(yù)計(jì)值百分比(FEV1%)]檢測。

1.3觀察指標(biāo)：比較三組血清sCD40L、TNF-α、MMP-9表達(dá)水平與肺功能指標(biāo)(FEV1、FVC、FEV1/FVC、FEV1%)，并分析sCD40L、TNF-α、MMP-9與肺功能相關(guān)性。

2 結(jié) 果

2.1三組血清sCD40L、TNF-α、MMP-9表達(dá)水平比較：急性加重期組血清sCD40L、TNF-α、MMP-9表達(dá)水平明顯高于臨床緩解期組與對(duì)照組(P<0.017)，且臨床緩解期組顯著高于對(duì)照組(P<0.017)。見表2。

表2 三組血清sCD40L TNF-α MMP-9表達(dá)水平比較

2.2三組肺功能指標(biāo)比較：急性加重期組FEV1、FVC、FEV1/FVC、FEV1%顯著低于臨床緩解期組與對(duì)照組(P<0.017)，臨床緩解期組明顯低于對(duì)照組(P<0.017)。見表3。

表3 三組肺功能指標(biāo)比較

2.3相關(guān)性分析：COPD患者血清sCD40L、TNF-α、MMP-9水平與肺功能(FEV1/FVC、FEV1%)呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)。見表4與圖1～圖6。

圖1 sCD40L與FEV1/FVC關(guān)系散點(diǎn)圖

圖2 sCD40L與FEV1關(guān)系散點(diǎn)圖

圖3 TNF-α與FEV1/FVC關(guān)系散點(diǎn)圖

圖4 TNF-α與FEV1關(guān)系散點(diǎn)圖

圖5 MMP-9與FEV1/FVC關(guān)系散點(diǎn)圖

圖6 MMP-9與FEV1關(guān)系散點(diǎn)圖

表4 相關(guān)性分析

3 討 論

COPD主要病理特征是多種細(xì)胞以及細(xì)胞因子參與機(jī)體慢性氣道炎癥反應(yīng)[6]。TNF-α屬于細(xì)胞因子，一般源于單核細(xì)胞以及巨噬細(xì)胞。人體正常水平TNF-α能夠起到抵抗細(xì)菌、病毒或者寄生蟲感染的作用，加快組織修復(fù)。然而，TNF-α大量表達(dá)則會(huì)破壞機(jī)體所處免疫平衡狀態(tài)，與其他炎癥因子共同造成多種病理損傷。有研究認(rèn)為，TNF-α和COPD存在緊密聯(lián)系，為氣道反應(yīng)以及炎癥反應(yīng)過程中重要介質(zhì)，可以激活中性粒細(xì)胞，并且刺激白介素8等分泌，起到致炎作用[7]。以往研究指出，COPD急性加重期能夠經(jīng)相關(guān)分子信號(hào)途徑有效激活單核細(xì)胞，導(dǎo)致TNF-α表達(dá)提升，TNF-α則能促進(jìn)炎癥細(xì)胞大量黏附、游走以及浸潤，造成肺損傷[8]。相關(guān)報(bào)道表明，TNF-α屬于呼吸肌蛋白質(zhì)水解程度增加主要原因，亦有可能引呼吸肌無力或者呼吸衰竭病變[9]。本研究中，血清TNF-α水平為：急性加重期組>臨床緩解期組>對(duì)照組，并且比較差異顯著，與武紅莉等[10]研究結(jié)論一致。說明TNF-α參與了COPD急性加重期具體病理生理過程，屬于COPD病情加重重要標(biāo)志。

COPD主要特征為氣道、肺實(shí)質(zhì)以及肺血管部位慢性炎癥，相關(guān)細(xì)胞因子引起COPD氣道炎癥發(fā)生與進(jìn)一步發(fā)展，最終造成氣道結(jié)構(gòu)重塑以及氣流受限加重[11,12]。以往研究發(fā)現(xiàn)，COPD患者痰液以及血液里面MMP-9表達(dá)水平均呈現(xiàn)明顯升高趨勢[13]。本研究中，血清MMP-9水平為：急性加重期組>臨床緩解期組>對(duì)照組，組間比較差異顯著，以上述研究觀點(diǎn)相符。說明COPD患者血清MMP-9表達(dá)上調(diào)，其中急性加重期患者該變化更顯著。分析原因，可能因蛋白酶/抗蛋白酶表達(dá)失衡屬于COPD氣道重塑反應(yīng)主要原因，而MMP-9為人體蛋白水解酶，其活性主要依賴于鋅離子以及鈣離子，可以促進(jìn)成纖維細(xì)胞大量增生以及膠原沉積，造成氣道重塑，使得氣流阻塞，故其水平越高，患者病情越重。CD40-CD40L系統(tǒng)屬于炎癥發(fā)生過程中的一條重要信號(hào)通路，一般在細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)上游區(qū)域，能對(duì)多種炎癥反應(yīng)起到調(diào)節(jié)作用，為炎癥進(jìn)程主要環(huán)節(jié)。有報(bào)道稱，CD40L參與了COPD急性加重期病人血小板的活化以及機(jī)體炎癥，能夠用于評(píng)估病情嚴(yán)重程度[14]。而sCD40L為TNF-α家族成員-跨膜糖蛋白CD40L的一種可溶性形式，兩者生物學(xué)活性一樣。本研究顯示，急性加重期組血清sCD40L水平顯著高于其余兩組，臨床緩解期組顯著高于對(duì)照組，提示COPD患者存在血清sCD40L表達(dá)上調(diào)現(xiàn)象，且急性加重期上調(diào)程度更大。主要由于，循環(huán)中的sCD40L能夠和巨噬細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞以及內(nèi)皮細(xì)胞CD40受體有效結(jié)合，從而產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)，刺激這些細(xì)胞分泌E-選擇素、TNF-α以及基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)等，使得機(jī)體炎癥加劇[15]。本研究顯示，急性加重期組FEV1、FVC、FEV1/FVC、FEV1%顯著低于其余兩組，臨床緩解期組明顯低于對(duì)照組，表明隨著COPD發(fā)展至急性加重期，患者肺功能呈現(xiàn)明顯降低變化趨勢。經(jīng)相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，血清sCD40L、TNF-α、MMP-9表達(dá)與肺功能(FEV1/FVC、FEV1%)呈顯著負(fù)相關(guān)性，提示COPD患者血清sCD40L、TNF-α、MMP-9升高程度越大，病情越重，肺功能越差，其檢測可為患者病情評(píng)估提供可靠指導(dǎo)。

綜上，COPD患者血清sCD40L、TNF-α、MMP-9水平較健康者明顯升高，且以急性加重期升高程度更大，其表達(dá)和COPD患者肺功能呈明顯負(fù)相關(guān)性，臨床檢測對(duì)指導(dǎo)COPD病情評(píng)估及治療具有重要意義。