熊福 戴晓天 罗光明

稳定期COPD患者血清镁、钙和维生素D水平与生活质量评分的相关性研究

熊福 戴晓天 罗光明

目的 探讨稳定期慢性阻塞性肺病（COPD）患者体内血清镁、钙和维生素D水平与生活质量评分之间的相关性。方法 连续性纳入COPD患者110例，检测血清镁、钙和25羟维生素D3[25（OH）D3]水平，并进行COPD评估测试（CAT评分）、呼吸困难分级（mMRC分级）以及BODE指数。结果 低镁血症组BODE指数[（3.52±1.04）分vs（2.42±0.87）分，P＜0.05]、mMRC分级[（2.55±0.33）级vs（2.12±0.25）级，P＜0.05]和CAT评分[（15.32±3.01）分vs（10.42±2.91）分，P＜0.05]均明显高于血镁正常组，而血清钙和25（OH）D3水平差异均无统计学意义（均P＞0.05）。低钙血症组mMRC分级[（2.76±0.31）级vs（2.02±0.26）级，P＜0.05]高于血钙正常组，血清钙和25（OH）D3则低于血钙正常组（P＜0.05或0.01），BODE指数和CAT评分差异均无统计学意义（均P＞0.05）。低镁低钙组BODE指数（3.98±0.77 vs 3.02±0.98，P＜0.05）和CAT评分（15.88±3.89 vs 12.71±2.85，P＜0.05）均高于单纯低钙血症组，而低镁低钙组患者FEV1/FVC明显低于单纯低钙血症组患者（58.05±8.58%vs 64.82±6.24%，P＜0.05）。血清镁与mMRC分级（r=-0.670，P＜0.05）、BODE指数（r=-0.635，P＜0.05）和CAT评分（r=-0.661，P＜0.05）均呈负相关。结论 稳定期COPD患者血清镁离子、钙离子和维生素D水平与生活质量评分密切相关，值得关注。

慢性阻塞性肺病 血清镁 血清钙 维生素D 生活质量评分

维生素D缺乏是近些年的研究热点，心血管、呼吸和肾脏等多种慢性疾病患者在疾病稳定期时常合并维生素D缺乏[1]。近年来，大量研究发现维生素D参与哮喘、肺癌以及慢性阻塞性肺病（COPD）的发病机制[2-3]。对于COPD患者，研究发现维生素D缺乏是患者病情加重的危险因素之一，维生素D缺乏随之带来的是体内钙水平的缺乏[4-5]。镁在人体内神经肌肉代谢、心血管功能和内分泌代谢方面扮演着重要角色，血清镁和钙参与COPD病情发展的病理生理学机制[6]，由于离子钙和结合钙的波动性较大，相关研究往往集中在维生素D的水平波动方面。生活质量评估是目前临床上指导COPD患者日常管理的重要组成部分，其中COPD评估测试（CAT评分）、呼吸困难分级（mMRC分级）以及BODE指数是较为常见的3种评估标准[7]。目前的研究多局限于单纯维生素D缺乏与COPD患者生活质量的研究，而有关血清镁和血清钙方面的报道较少。本研究通过研究稳定期COPD患者血清维生素D、血清镁和血清钙水平，探讨CAT评分、mMRC分级和BODE指数等生活质量评分与这些指标之间的相关性，现报道如下。

1 资料和方法

1.1 一般资料 选择本院2015年6月至2016年6月呼吸科收治的稳定期COPD患者110例，其中男62例，女48例，年龄57～76（64.6±12.1）岁；BMI23～27（25.6± 2.1）kg/m2；有吸烟史患者103例（93.6%）。纳入标准：COPD诊断标准符合2014年COPD全球倡议（GOLD）[8]；年龄18～80岁。排除标准：非COPD的其它限制性通气功能障碍患者；恶性肿瘤患者；COPD急性加重期患者；2周内出现严重感染病史；精神异常、昏迷患者；心功能衰竭患者；甲状旁腺代谢、自身免疫性疾病等干扰维生素D代谢的肺外疾病；近6个月服用维生素D或服用干扰维生素D代谢的药物。本研究经医院伦理委员会批准，所有患者及家属同意并签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 血清维生素D、血清镁和血清钙的测定 患者于入院后次日清晨空腹留取肘静脉血15～20ml，4℃、3000 r/min离心20min，留取上清液置于-80℃冰箱中待检。血清镁和血清钙检测由本院检验科完成，本研究中血清钙检测为血清离子钙，维生素D检测通过ELISA（酶联免疫吸附法）试剂盒检测25羟维生素D3[25（OH）D3]（上海酶联生物科技有限公司，ml028356），操作步骤严格按照说明书进行。低镁血症定义为血清镁低于0.70mmol/L；低钙血症定义为血清钙低于1.15mmol/L。

1.2.2 BODE指数、mMRC分级和CAT评分BODE指数[9]主要包括4个方面：（1）BMI；（2）肺功能检测；（3）mMRC分级表[9]呼吸困难程度分级；（4）6min步行试验（6MWT）。总分为0～10分，分数越高，病情越重。CAT评分[10]主要包括8个方面：（1）咳嗽程度；（2）咳痰程度；（3）胸闷程度；（4）活动量增加后呼吸困难程度；（5）户外活动信心程度；（6）睡眠情况；（7）精神情况；（8）日常生活受限程度。每个方面根据严重程度评分，0～5分。CAT分值综合为0～40分。分数越高，病情越重。第1秒用力呼气容积/用力肺活量（FEV1/FVC）和FEV1指标通过Master-Screen肺功能仪检查，由肺功能师指导入组者完成，所有肺功能报告均通过质控。

1.3 统计学处理 采用SPSS22.0统计软件。正态分布的计量资料以表示，多组比较采用方差分析，组间两两比较采用Student-t检验；非正态分布或方差不齐的数据，组间比较采用Mann-Whitney U检验，二元资料采用Fisher’s精确检验。应用Pearson线性相关分析血清钙、镁、维生素D与CAT评分、mMRC分级和BODE指数之间的关系。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 患者血清维生素D、血清镁和血清钙的测定结果低镁血症患者11例（低镁血症组），低钙血症患者15例（低钙血症组），4例患者同时合并低镁、低钙血症（低镁、低钙血症组）。

2.2 低镁血症组与血镁正常组患者各项血清指标及生活质量评分比较 见表1。

表1 低镁血症组与血镁正常组患者各项血清指标及生活质量评分比较

由表1可见，低镁血症组患者BODE指数、mMRC分级和CAT评分均高于血镁正常组（P＜0.01或0.05），FEV1和FEV1/FVC均低于血镁正常组（P＜0.01或0.05）。而平均COPD病程、血清钙和25（OH）D3水平差异均无统计学意义（均P＞0.05）。

2.2 低钙血症组与血钙正常组患者各项血清指标及生活质量评分比较 见表2。

表2 低钙血症组与血钙正常组患者各项血清指标及生活质量评分比较

由表2可见，低钙血症组患者mMRC分级高于血钙正常组（P＜0.01），血清钙和25（OH）D3则低于血钙正常组（P＜0.05或0.01）。而在平均COPD病程、BODE评分、CAT评分，FEV1和FEV1/FVC方面差异均无统计学意义（均P＞0.05）。

2.3 低镁或低钙血症患者之间各项生活质量评分比较 见表3。

表3 低镁或低钙患者之间各项生活质量评分比较

由表3可见，低镁低钙血症组BODE指数和CAT评分均高于单纯低钙血症组（P＜0.05），而低镁低钙组FEV1/FVC低于单纯低钙血症组（P＜0.05）。

2.4 血清钙、血清镁、25（OH）D3与各项生活质量评分的相关性分析 见表4。

表4 血清钙、血清镁、25（OH）D3与各项生活质量评分的相关性分析

由表4可见，以相关系数r＞0.6为基准，可见血清镁与mMRC分级（r=-0.670，P＜0.05）、BODE指数（r=-0.635，P＜0.05）和CAT评分（r=-0.661，P＜0.05）均呈明显负相关。

3 讨论

正确及时地评估COPD患者的严重程度及COPD对患者生活质量的影响程度，有利于指导临床治疗和预防，也是对于临床治疗效果有效的评估手段。微量元素在COPD的发生、发展中扮演重要角色，本研究通过mMRC分级、BODE指数、CAT评分等指标作为生活质量评价标准，发现对于稳定期的COPD患者来说，体内镁、钙和维生素D水平与生活质量评分之间存在相关性，当同时出现低镁低钙血症时患者症状则明显加重。

对于COPD生活质量的评价方法较多，本研究选择CAT评分、mMRC分级和BODE指数3种临床较为常用的评价方法。其中，CAT评分是由圣乔治呼吸问卷（SGRQ）基础上改良后提出的调查问卷，是目前多个COPD指南所推荐的生活质量评分标准[11]。CAT评分最大的特点就是简单实用，通过对8项指标进行评价，可较全面反映COPD患者真实的生活质量情况[12]。本研究发现，稳定期COPD患者合并低镁血症时CAT评分、mMRC分级和BODE指数3项生活质量指数均明显上升，预示病情加重。mMRC分级是英国医学研究会在MRC标准的基础上改良而成的呼吸困难程度评估表，由于mMRC分级具有简单，耗时较少，容易被患者接收等优点，逐步成为了另一个临床上常用的评分[13]。BODE指数从BMI、气流阻塞程度、呼吸困难程度以及运动能力等4个方面综合评估患者全身情况，并且包含了mMRC分级，大量研究发现BODE指数与COPD患者病情严重程度和死亡风险均密切相关[14]。对于COPD患者来说，呼吸肌肌肉力量的大小与临床症状相关，当肌肉萎缩或是疲劳时易出现呼吸困难等症状[15]。镁离子和钙离子均是神经肌肉兴奋的关键离子。镁离子可以使线粒体保持完整，同时镁离子对肌丝结构的完整和收缩性能的正常起到重要作用[16]。这可能是镁离子与COPD患者生活质量相关的潜在机制。

COPD患者反复感染导致体内处于慢性炎症状态。维生素D作为体内重要的脂溶性维生素，参与钙磷水平调节和骨骼重塑[17]。研究发现维生素D还可以调节肺泡上皮细胞和肺泡巨噬细胞等参与肺脏的固有免疫，减少肺部感染的发生，同时维生素D参与T细胞和B细胞的调节，影响着人体获得性免疫[18]。已有研究证实维生素D和钙离子水平与COPD患者生活质量密切相关[19]。研究发现，COPD患者可出现血清维生素D水平下降，伴随生活质量的下降和炎症反应的加剧，而急性加重期COPD患者的上述变化更加显著，血清维生素D水平可用于辅助评价患者的病情[20]。而也有研究报道COPD患者维生素D水平与CAT评分密切相关[21]。本研究结果与之相符，但加入了另一种神经肌肉调控因子镁离子，结果发现与钙离子和维生素D相比，血清镁离子水平与COPD患者3种生活质量评分的关系更加密切。其机制需要进一步研究。当同时出现低镁低钙血症时，低镁所引起的线粒体和肌细胞微结构的损伤和低钙所引起的慢性炎症反应交织在一起，使得该类患者症状明显加重。

[1]Ritu G,Gupta A.Vitamin D Defic iency in Ind ia:Prevalence, Causalities and Interventions[J].Nutrients,2014,6(6):729-775.

[2]徐俊萍,刘姝梅,廉雅曼.阿托伐他汀对于稳定期慢性阻塞性肺疾病患者CAT评分、mMRC评分和BODE指数的影响[J].检验医学与临床,2016,13(20):2971-2974.

[3]Ramnath N,Kim S,Christensen P J.Vitamin D and lung cancer. [J].Exp ert Review of Respiratory Medicine,2014,5(3):305-309.

[4]Ross C L,HanselT T.New Drug Therapies for COPD[J].Clinics in Chest Med icine,2014,35(1):219-239.

[5]Had dow A.Vitamin D d eficiency is associated with p ulmonary d ysfunction in cystic fib rosis[J].Journalof Cystic Fibrosis,2015, 39(2):345-358.

[6]Granfeldt A.Adenosine,lidocaine and Mg2+improves card iac and pulmonary function,induces reversib le hyp otension and exerts anti-inflammatory effects in an endotoxemic porcine mod el [J].CriticalCare,2014,18(6):1-19.

[7]徐俊萍,刘姝梅,廉雅曼.阿托伐他汀对于稳定期慢性阻塞性肺疾病患者CAT评分、mMRC评分和BODE指数的影响[J].检验医学与临床,2016,13(20):2971-2974.

[8]金哲,王广发.慢性阻塞性肺疾病全球倡议 (2014更新版)解读[J].中国医学前沿杂志(电子版),2014,6(2):94-97.

[9]Cote C G,Celli B R.Pulmonary rehabilitation and the BODE ind ex in COPD[J].Europ ean Resp iratory Journal,2005,26(4): 630-636.

[10]Dod d J W,Hogg L,Nolan J,et al.The COPD assessment test (CAT):resp onse to p ulmonary rehab ilitation.A multicentre, prospective stud y[J].Thorax,2011,66(5):425-429.

[11]Smid D E,Wilke S,Jones P W,et al.Impact of card iovascular comorb idities on COPD Assessment Test(CAT)and its resp onsiveness to p ulmonary rehabilitation in p atients with moderate to very severe COPD:protocol of the Chance stud y[J]. BmjOpen,2014,9(2):439-461.

[12]Saitou K,SuzukiJ,Nakamura Y,et al.Usefulness of the COPD Assessment Test(CAT)in Primary Care:Detection of Anxiety and Dep ression in COPD Patients(Aiming for the Renaissance of Psychosomatic Respiratory Medicine:Recent Knowled g e)[J]. Jap anese Journalof Psychosomatic Med icine,2015,55(2):C7.

[13]Mag nussen H,Disse B,Rodriguez-Roisin R,et al.The Imp act of Step wise Withd rawalof ICS on FEV 1,mMRC,and SQRQ in Severe to Very Severe COPD Patients Treated With LAMA+LABA:The WISDOMStud y[J].Chest,2014,146(4):79-97.

[14]Thabut G,Mornex J F,Pison C,etal.Performance ofthe BODE index in patients withα1-antitrypsin deficiency-related COPD. [J].European Respiratory Journal,2014,44(1):78-86.

[15]Ma J,Nan Z,Zhu D.Biphasic Responses of human vascular smooth muscle cells to mag nesium ion[J].Journalof BiomedicalMaterials Research PartA,2015,104(2):347-356.

[16]Herencia C,Rodríg uez-Ortiz ME,Muoz-Castaed a J R,etal. Angiotensin IIp revents calcification in vascular smooth muscle cells b y enhancing mag nesium influx[J].European Journal of ClinicalInvestigation,2015,45(11):1129–1144.

[18]江敏.活性维生素D在糖尿病肾病早期治疗中的疗效观察[J].浙江医学,2015,37(3):239-241.

[19]苏洁,马君,郭晓慧,等.血清维生素D对慢性阻塞性肺疾病患者生活质量的影响[J].中国老年学杂志,2016,36(3):685-686.

[20]郑全理.血清维生素D水平与COPD患者的生活质量及COPD有关炎症因子的相关性研究[J].临床和实验医学杂志,2016,15(7): 665-668.

[21]苏洁,马君,郭晓慧,等.血清维生素D对慢性阻塞性肺疾病患者生活质量的影响[J].中国老年学,2016,36(3):685-686.

Association between serum magnesium,calcium,vitamin D levels and quality of life in patients with stable COPD

XIONG Fu,DAI Xiaotian,LUO Guangming.Department of Respiratory Medicine,The First Affiliated Hospital of the Third Military Medical University of PLA,Chongqing 400038,China

COPD Serum mag nesium Serum calcium Vitamin D Quality oflife

2017-03-24）

（本文编辑：马雯娜）

10.12056/j.issn.1006-2785.2017.39.17.2017-645

400038重庆，第三军医大学第一附属医院呼吸科

熊福，E-mail：xiongfu2017@163.com

【 Abstract】 Objective To investig ate the association b etween serum mag nesium,calcium,vitamin D levels and q uality of life in p atients with stab le chronic ob structive p ulmonary d isease (COPD). Methods One-hund red and ten stab le COPD p atients were enrolled in this stud y.The serum levels ofmag nesium,calcium and vitamin D were measured.COPD assessmenttest (CAT)score,mod ified Med ical Research Council(mMRC)d ysp nea score and a multid imensionalg rad ing system BODE ind ex (b od y mass ind ex,d eg ree of airflow ob struction,d ysp nea and exercise cap acity)were used for evaluating the q uality of life of p atients.Results The CAT scores(15.32±3.01 vs 10.42±2.91,P＜0.05),mMRC score(2.55±0.33 vs 2.12±0.25,P＜0.05)and BODE ind ex(3.52±1.04 vs 2.42±0.87,P＜0.05)in p atients with mag nesium d eficiency were hig her than those in p atients with mag nesium sufficiency,however,there were no sig nificant d ifferences in serum levels of calcium and vitamin D3 b etween two g roup s(P＞0.05).The mMRC scores (2.76±0.31 vs 2.02±0.26,P＜0.05)in p atients with calcium d eficiency were hig her than those in p atients with calcium sufficiency,however,there were no sig nificant contents of serum calcium,vitamin D3,BODE and CAT scores b etween two g roup(P＞0.05).The BODE(3.98±0.77 vs 3.02±0.98,P＜0.05)and mMRC scores(15.88±3.89 vs 12.71±2.85,P＜0.05)in p atients with b oth calcium and mag nesium d eficiency were hig her than those in p atients with calcium d eficiency.The levels of FEV1/FVC (58.05±8.58%vs 64.82±6.24%,P＜0.05)in p atients with b oth calcium and mag nesium d eficiency were lower than those in p atients with calcium d eficiency.Correlation analysis showed serum mag nesium levels were neg atively associated with mMRC,BODE ind ex and CAT scores. Conclusion Serum mag nesium,calcium and vitamin D are related to the q uality oflife in p atients with stab le COPD.