蒋振东, 张 蕾, 任 丽

(安徽省芜湖市第一人民医院1呼吸内科, 2消化内科, 安徽 芜湖 241060)

慢性阻塞性肺疾病(Chronic obstructive pulmonary disease,COPD)为可预防的、可治疗的常见的慢性气道疾病,疾病特征为持续存在的气流受限与对应的呼吸系统症状,患者机体极易因炎症因子反复刺激而损伤肺动脉血管内皮,增加肺动脉高压发生风险,故对COPD进行早期诊断评估指导临床进行针对性治疗具有重要意义[1-2]。血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor,VEGF)为特殊细胞因子,在脾、肝、心等组织与细胞内均有广泛分布,可促进血管形成及内皮细胞有丝分裂,在低氧性肺血管重建、肺动脉高压等中均具有重要作用[3]。α1抗胰蛋白酶(α 1 Antitrypsin,AAT)为丝氨酸蛋白酶抑制剂家族重要原型成员,可对肺泡细胞凋亡予以抑制,减轻肺中氧化应激反应程度,其表达异常在COPD发病及进展中具有重要作用[4]。研究表明,炎症反应也参与了COPD发病与进展过程,COPD发病时白细胞介素-1β(Interleukin-1 β,IL-1β)等大量生成,可参与氧化应激与炎症反应过程,随病情进展可引发脏器衰竭,故明确其在COPD中的检测价值具有重要意义[5]。本研究通过回顾性研究形式分析安徽省芜湖市第一人民医院呼吸内科收治的COPD患者178例的临床资料,探讨AAT、VEGF、IL-1β与COPD患者肺功能的关联性及检测价值,现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料以2019年11月-2022年11月安徽省芜湖市第一人民医院呼吸内科收治的178例COPD患者为研究组,其中男性102例,女性76例,年龄51～71岁,平均年龄(60.89±8.07)岁,病程2～7年,平均病程(5.01±1.82)年,体质量指数(BMI)19.9～27.2 kg/m2,平均BMI(23.71±3.08) kg/m2。另选取178例同期健康体检者为对照组,其中男性105例,女性73例,年龄52～70岁,平均年龄(61.35±6.97)岁,BMI 20.1～27.4 kg/m2,平均BMI(24.01±2.98)kg/m2。纳入标准:(1)研究组符合《慢性阻塞性肺疾病基层诊疗指南(实践版·2018)》[6]中COPD诊断标准;(2)临床资料完整;(3)患者知情同意本研究;(4)疾病处于急性期。排除标准:(1)存在支气管扩张、哮喘、肺结核者;(2)纳入研究前1个月内发生心力衰竭、不稳定心绞痛、心肌梗死者;(3)纳入研究前8周内采取炎性因子抑制剂、糖皮质激素等治疗者;(4)存在重度电解质紊乱及营养不良者;(5)哺乳期、妊娠期女性;(6)存在其他感染性疾病者。两组性别、年龄、体质量指数(BMI)比较差异无统计学意义(P>0.05)。本研究经安徽省芜湖市第一人民医院呼吸内科收治的医学伦理委员会审批通过(伦理批号20221129)。

1.2 方法

1.2.1 生化指标检测方法 所有研究对象均在入院晨起时空腹状态下抽取5 mL静脉血置于干燥试管内,静置30 min,于常温状态下离心处理(3 000 r/min,10 min,离心半径为8 cm),取上清液,置于-20℃环境中储存待检;采取免疫比浊法测定AAT水平,采取酶联免疫吸附法测定血清VEGF、IL-1β水平(试剂盒购于博士德生物工程有限公司),严格按照试剂盒说明书操作执行。

1.2.2 肺功能检测 所有研究对象均在入院后接受肺功能检测,设备选取Master Screen PFT、IOS肺功能诊断系统(德国耶格公司)测定肺功能,记录最大呼气中期流量(Maximum mid expiratory flow,MMEF)、第1 s用力呼气容积(Forced expiratory volume for the first second,FEV1)、用力肺活量(Force vital capacity,FVC),计算FEV1/FVC。

2 结果

2.1 两组血清生化指标水平比较与对照组比较,研究组血清AAT、VEGF、IL-1β水平增高,差异有统计学意义,差异有统计学意义(P<0.05),见表1。

表1 两组血清生化指标水平比较

2.2 两组肺功能指标水平比较与对照组比较,研究组MMEF、FEV1、FVC、FEV1/FVC降低,差异有统计学意义(P<0.05),见表2。

表2 两组肺功能指标水平比较

2.3 血清指标与肺功能关联性分析关联性分析结果表明,血清AAT、VEGF、IL-1β水平与COPD患者MMEF、FEV1、FVC、FEV1/FVC存在显著负相关关系(P<0.05),见表3。

表3 血清指标与肺功能关联性分析

3 讨论

COPD致病因素复杂,与环境、感染等具有密切关联性,其中炎性反应在COPD发病及进展中发挥了重要作用,研究表明,COPD炎性反应过程中能趋化嗜碱粒细胞、中性粒细胞、T淋巴细胞,激活中性粒细胞,增加炎性介质生成量,可参与免疫调节及炎性反应[7-8]。IL-1β为临床常见炎性因子,其属IL-1家族,主要由淋巴细胞、巨噬细胞、单核细胞等分泌,杨文俊等[9]研究证实,IL-1β能活化T淋巴细胞,引发适应性免疫应答,致使炎性细胞聚集于感染处,引发组织损伤、炎性反应等。王蕾等[10]研究显示,COPD患者血清IL-1β水平异常增高,其可用于COPD的病情评估。Locantore等[11]证实,IL-1β参与了TNF-α、IL-8、中性粒细胞及其他炎性介质、炎性效应细胞构成的支气管腔自分泌环路,在COPD病理进程中扮演了重要角色。本研究中,研究组血清IL-1β水平高于对照组,IL-1β水平增高幅度与患者肺功能呈负相关关系,与上述学者研究结论具有一致性,证实IL-1β在COPD发病及进展中具有重要作用,且其可能参与了肺功能损伤。IL-1β作用失调和一系列自身炎症及自身免疫疾病相结合,并和辅助受体IL-1RAcP作用产生IL-1β/IL-1R I/IL-1RAcP复合物,活化靶细胞中NF-κβ及MAPKs信号通路,进而诱发炎性相关分子的表达,COPD患者体内IL-1β聚集,活性增强,可引发炎性反应及炎症损伤,对患者肺功能产生不同程度影响。

王鸿伦等[12]研究表明,COPD患者气道重塑机制不仅与氧化应激反应及炎性反应相关,且还与蛋白酶及抗蛋白酶失衡具有一定关联性,蛋白水解酶可对组织产生不同程度损伤,抗蛋白酶对弹性蛋白酶及其他蛋白酶具备抑制功能,蛋白酶与抗蛋白酶平衡状态是避免肺组织正常结构遭受损伤的重要因素。AAT是具有较强活性的抗蛋白酶类型,吸入有害颗粒及有害气体均会增加蛋白酶生成量与活性,致使抗蛋白酶生成减少、灭活增多。董新颖等[13]研究指出,AAT占血清内抑制蛋白酶活性的90%,可拮抗多种蛋白酶,且AAT血管通透性较高,其肺组织内含量显著高于其他丝氨酸蛋白酶抑制因子,可阻止细胞被蛋白酶降解,抗炎症及感染,维持体内环境稳定,其研究结果显示,CODP患者AAT及嗜中性粒细胞弹性蛋白酶含量异常增高,且AAT及NE系统失衡可能是导致COPD病情加剧的重要原因。本研究结果显示,研究组血清AAT水平高于对照组,且随着肺功能的增强,AAT水平呈降低趋势,两者明显负相关(P<0.05),表明AAT在COPD发病及病理损伤中也具有重要作用。AAT为嗜中性粒细胞弹性蛋白酶重要抑制剂类型,而弹性蛋白酶对肺部炎症发病与病原菌清除极为重要,但若AAT活性过度,则会造成组织损伤、免疫功能下降、炎性反应放大[14]。Strnad等[15]研究还指出,AAT为肝细胞形成的重要蛋白酶抑制剂,其分子质量低,易弥散于肺组织中和破坏性蛋白水解酶相结合,避免肺组织遭受水解酶损伤,保护肺组织正常功能与结构,但其也是急性时相蛋白,若机体发生感染、炎症等,则其含量会异常增高,对机体产生不同程度损伤,与本研究结论相一致。

关英等[16]研究证实,COPD患者气道炎性反应可致使中性粒细胞含量增多,增加蛋白水解酶活性,促使弹性组织解离、粒细胞黏附,引发肺气肿,且能促进气道平滑肌收缩,造成气道重构。VEGF为血管内皮细胞产生的高生物活性因子,可促进内皮细胞增殖、增高血管通透性,促进血管通透及纤维素、血浆蛋白渗出,引起炎性细胞趋化及气道黏膜组织纤维化,造成气道壁增厚、管腔变小,最终形成气道重构[17]。本研究中,研究组VEGF水平高于对照组,其具体表达与肺功能存在明显负相关关系(P<0.05)。气道重塑为COPD重要病理特征,外周气道中,炎症反应可造成气道壁不断损伤及修复,修复期间瘢痕组织形成可引起气道狭窄,造成气道阻塞,新生血管形成为COPD气道重塑的重要因素,而VEGF能促使内皮细胞生长,并参与炎症反应和血管生成。

综上所述,COPD患者血清AAT、VEGF、IL-1β水平异常增高,与肺功能存在显著负相关关系,临床可通过测定上述指标对COPD患者肺功能进行综合评估。