慢性阻塞性肺疾病急性加重期血清皮質醇的表達特征

韋 鵬 陳昌枝

慢性阻塞性肺疾病( chronic obstructive pulmonary disease, COPD )是一組以氣流受限為特征，氣流受限不完全可逆，呈進行性發展，但是可以預防和治療的肺部疾病[1]。COPD主要累及肺部，但也可以引起肺外各器官的損害[2]。研究表明慢性阻塞性肺疾病急性加重期(acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease, AECOPD)患者隨著病程的延長、病情的發展，機體長期的慢性炎癥、缺氧和/或二氧化碳潴留，常造成肺外多系統、器官功能損害，同時患者發生心血管疾患及癌癥等合并癥的機會增多，其中對腎上腺皮質功能，尤其是血清皮質醇有較大影響[3]。為此本研究通過探討COPD組及非COPD組患者的血清皮質醇和促腎上腺皮質激素以及不同病情嚴重程度COPD患者的皮質醇水平的變化特征及其與病情的相關性，為以后的臨床治療提供理論及實驗依據。

材料與方法

一、研究對象

選取2011年10月至2012年10月在我院住院治療的AECOPD患者65例為COPD組，同期住院的非COPD患者33例為非COPD組。①COPD組：全部65例病例均符合AECOPD的診斷標準(中華醫學會呼吸病學分會慢性阻塞性肺疾病學組修訂的《慢性阻塞性肺疾病診治指南(2007修訂版)》)，并按第七版《內科學》(人民衛生出版社)COPD的嚴重程度分級標準將其分為輕、中度組及重度、極重度組[2]。其中輕、中度組33例，男17例，女16例，年齡55～85歲，平均70.33±7.40歲，平均病程11.30±8.62年。重度、極重度組32例，男17例，女15例，年齡63～88歲，平均71.89±5.93歲，平均病程11.60±8.69年；②非COPD組：隨機選取同期住院的與COPD組患者年齡和性別相匹配的非COPD患者33例，其中常規住院體檢患者18例，白內障患者9例，胃息肉患者6例。33例患者中，男18例，女15例，年齡50～79歲，平均66.10±9.55歲。所有研究對象和/或家屬在檢查前均通過醫院倫理委員會討論并被告知檢查目的及檢查方法，均自愿接受檢查，并簽署知情同意書。研究對象均經病史詢問、體格檢查、相關實驗室檢查及輔助檢查等排除可能存在血清皮質醇代謝異常的疾病，如：庫欣綜合征、原發性慢性腎上腺皮質功能減退癥、營養過剩、營養不良、睡眠呼吸暫停低通氣綜合征(sleep apnea hypopnea syndrome, SAHS)、肺結核肺纖維化、支氣管擴張癥、支氣管哮喘、彌漫性泛細支氣管炎(disffuse pan bronchiolitis, DPB)、急性炎癥及其他代謝障礙等疾病，并且近3個月未曾接受過糖皮質激素治療。COPD組與非COPD組性別差異無統計學意義(P>0.05)，COPD亞組間性別、年齡、平均病程比較差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。

二、儀器及試劑

主要儀器有意大利COSMED公司生產的Quark PFT3肺功能儀，瑞士羅氏診斷公司生產的Elecsys 2010/E 170/E 411全自動電化學發光免疫分析儀，日本三洋電氣公司MCE-192冰箱，北京京立離心機有限公司生產的LD5-2A型臺式低速離心機，德國西門子的Dpcimmulite 200全自動電化學發光免疫分析儀。皮質醇試劑盒是由瑞士羅氏診斷公司提供的羅氏原裝配套試劑盒；促腎上腺皮質激素試劑盒是德國西門子提供的Laccm L2KA C2德普200T試劑盒。

三、研究方法

1. 肺功能檢測方法：全部研究對象于入院經治療穩定后采用COSMED公司的Quark PFT3肺功能儀檢測肺功能指標(FVC、FEV1占預計值%、FEV1/FVC)，由專人負責檢查，每位患者均吸入沙丁胺醇〔葛蘭素史克制藥(重慶)有限公司〕400 μg，休息20 min后測定3次，取最佳值記錄其FEV1和FVC。結合臨床病史、體征及第七版《內科學》(人民衛生出版社)COPD的嚴重程度分級標準，將COPD患者分為輕、中度組，即吸入支氣管舒張劑后第1秒用力呼氣容積占預計值百分比(FEV1%)≥50%，第1秒用力呼氣容積與用力肺活量(FEV1/FVC)<70%，有或無慢性咳嗽、咳痰癥狀；重度、極重度組，即吸入支氣管舒張劑后第1 秒用力呼氣容積占預計值百分比(FEV1%)<50%，第1秒用力呼氣容積與用力肺活量(FEV1/FVC)<70%，有或無慢性咳嗽、咳痰、慢性呼吸衰竭癥狀。

2. 標本采集：全部研究對象于入院后第二天按WHO推薦的靜脈采血法抽取肘靜脈血，采血的三個時間段分別為8am(上午8時)、4pm(下午4時)及0am(凌晨0時)。每次采血5～6 ml，分別置入兩支EDTA真空抗凝玻璃試管用于皮質醇和促腎上腺皮質激素的檢測，每管2～3 ml，標本均做好標記(包括姓名及具體時間)。抽好標本后0.5 h內送至檢驗科，放置于日本三洋電氣公司MCE-192冰箱-20 ℃冷藏(皮質醇的檢測標本可保存3個月，促腎上腺皮質激素的檢測標本可保存4周。標本只能凍融一次，均不能加熱滅活，標本及質控品禁用疊氮鈉防腐)。

3. 檢測步驟：①皮質醇：取含EDTA抗凝劑的待測標本，置于北京京立離心機有限公司生產的LD5-2A型臺式低速離心機中，以離心半徑8 cm，3000 r/min離心5 min后分離出血清。再將血清吸入至試劑盒內與試劑混合后，把試劑盒放入瑞士羅氏診斷公司生產的Elecsys 2010/E 170/E 411全自動電化學發光免疫分析儀自動分析。反應混合液被吸到微量池中，微粒通過磁鐵吸附到電極上，未結合的物質被清洗液洗去，電極加壓后產生化學發光。通過光電倍增管進行測定。檢測結果由機器自動從標準曲線上查出。此曲線由儀器通過2點定標校正，由試劑條形碼掃描入儀器的原版標準曲線而得。最后，用羅氏診斷公司配套的臨床數據處理軟件將每次分析過程中采集到的數據還原；②促腎上腺皮質激素：取含EDTA抗凝劑的待測標本，置于北京京立離心機有限公司生產的LD5-2A型臺式低速離心機中，以離心半徑8 cm，3000 r/min離心5 min后分離出血漿。后將血漿吸入德國西門子提供的Laccm L2KA C2德普200T試劑盒中。并按試劑盒上的操作說明將試劑盒放入德國西門子的Dpcimmulite 200全自動電化學發光免疫分析儀中自動分析。分析儀采用雙抗體夾心法的原理，將反應液吸入檢驗池中，檢驗池中的微粒通過電磁作用吸附在電極表面。未結合的物質通過Procell除去。在電極上加以一定的電壓，使復合體化學發光，用光電倍增器檢測發光的強度。通過檢驗儀的定標曲線得到檢測結果，定標曲線是通過2點定標點和試劑條形碼上獲得的主曲線生成的。然后用德國西門子公司配套的臨床數據處理軟件將每次分析過程中采集到的數據還原，得到最終的檢測結果。

四、統計學方法

結 果

一、各組間的皮質醇水平比較

各組間皮質醇水平在三個不同時間段比較差異均有顯著統計學意義(P<0.01)。進一步行兩兩比較，因方差不齊，采用Games-Howell檢驗，三個不同時間段輕、中度組及重度、極重度組皮質醇水平與非COPD組之間比較差異有顯著統計學意義(P<0.01)；8am時段輕、中度組與重度、極重度組之間比較差異有顯著統計學意義(P<0.01)，但在4pm、0am時間段輕、中度組與重、極重度組之間比較差異無統計學意義(P>0.05)，見表1。

表1 三組間的血清皮質醇水平比較

二、各組間促腎上腺皮質激素水平比較

各組間促腎上腺皮質激素(adrenocorticotrophic hormone, ACTH)水平在8am時間段比較差異有顯著統計學意義(P<0.01)，在4pm、0am時間段比較差別有統計學意義(P<0.05)。進一步行兩兩比較，因方差不齊，采用Games-Howell檢驗。三個不同時間段輕、中度組及重度、極重度組ACTH水平與非COPD組之間比較差異有統計學意義(P<0.05)，但輕、中度組與重、極重度組之間比較差異均無統計學意義(P>0.05)，見表2。

表2 三組間的血清ACTH水平比較

討 論

COPD是以進行性發展、不完全可逆氣流受限為特點的慢性呼吸系統疾病，COPD主要累及肺，但也可引起全身(或稱肺外)的不良反應，例如：心血管、骨骼肌、腎上腺等，其病程長，反復發作，經久不愈，常并發多器官功能損害，嚴重影響患者的生存質量和預后[2，4]。

早期的研究結果多認為AECOPD患者皮質醇水平是升高的。郭劍超等[5]的研究認為，合并有肺心病的AECOPD組患者的皮質醇水平較健康對照組顯著增高，而ACTH顯著降低。華一民[6]的研究也認為AECOPD患者血清皮質醇濃度升高，并且PaO2越低，其皮質醇及ACTH濃度就越高。他們認為引起血清皮質醇增高的原因可能為：①AECOPD患者大多有長期缺氧，尤其是合并2型呼衰的患者，肝腎功能受到影響，導致腎排出量減少，血清皮質醇降解隨之減慢；②與低T3 綜合征有關，慢性疾病的低T3綜合征是下丘腦的一種保護性適應，外周組織5-脫碘酶活性作用減弱使T3生成減少，組織耗氧量降低，皮質醇分解代謝減慢[7]；③應激狀態下皮質醇分泌及合成增加，早在1990年，Anishchenko等[8]所做的動物實驗示應激狀態下鼠皮質醇分泌及合成均增加。但早期測定血清皮質醇多采用放射免疫法，儀器及標本處理操作技術復雜、及多種因素影響，做出的結果偏差較大，故可信度較低[9-10]。

血清皮質醇含量受下丘腦-垂體-腎上腺軸調節，呈現晝夜的周期性變化，清晨達到最高峰，隨后在白天含量逐漸下降，到夜間降到最低，因此，了解采血時間是很重要的。故本研究采用三個采血時間段(8am、4pm、0am)，同時試驗測定血清皮質醇水平采用目前成熟的電化學發光法，試劑安全、重復性好、結果較準確。本研究結果表明：三個不同時間段輕、中度組及重度、極重度組皮質醇水平與非COPD組之間比較差異有顯著統計學意義(P<0.01)；8am時段輕、中度組與重度、極重度組之間比較差異有顯著統計學意義(P<0.01)，但在4pm、0am時間段輕、中度組與重、極重度組之間比較差異無統計學意義(P>0.05)。本研究中AECOPD患者血清皮質醇水平降低的原因可能有以下幾點：①營養不良：Baarends等[10]發現AECOPD患者的日總能量消耗比正常人明顯增高，并且AECOPD患者由于長期處于消耗、高代謝狀態，常導致營養不良，體重下降。病情的惡化可直接影響到腎上腺皮質功能，導致皮質醇合成及分泌下降；②缺氧和高碳酸血癥：有研究表明，低氧血癥或長期生活在高海拔地區的個體存在血清皮質醇代謝的改變。COPD的患者由于長期缺氧內環境改變可引起腦細胞功能受損及內分泌功能紊亂，導致垂體功能抑制，垂體反應性下降，下丘腦分泌ACTH增加，而下丘腦-腎上腺皮質軸負反饋因缺氧受到抑制，使皮質醇分泌下降[12-13]；③腎上腺皮質激素的應用：COPD患者頻繁使用腎上腺皮質激素也是造成皮質醇代謝異常的原因之一，因為病情反復發作經常使用腎上腺糖皮質激素，外源性激素反饋性抑制ACTH分泌，引起腎上腺皮質萎縮或功能不全，使皮質醇分泌減少，引起皮質醇水平下降。臨床上COPD患者每天口服強的松40 mg，連續分次給予5 d，即可出現下丘腦-垂體-腎上腺軸的抑制[14]；④急性感染及炎癥因子炎癥反應：COPD常存在著持續的全身系統性炎癥反應。COPD急性加重期許多炎癥因子的血漿水平升高，如C反應蛋白(C reactive protein, CRP)、腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor-α, TNF-α)、瘦素、IL-6、α-抗胰蛋白酶，并且與疾病的嚴重程度相關[15-16]。這些炎癥因子亦可導致腎上腺皮質功能減退。同時急性感染加重缺氧，使血清皮質醇水平進一步降低，皮質醇的降低可能有利于減少糖原合成，減慢三磷酸腺苷(adenosine triphosphate, ATP)轉化，降低氧耗量，改善心肌缺氧。近年來一些學者的研究亦顯示AECOPD患者血清皮質醇激素水平是降低的[17-20]。其中焦維克[17]認為COPD急性發作期與穩定期的皮質醇水平均明顯低于健康對照組，同時急性發作期的水平低于穩定期。趙英雄[18]則認為雖急性發作期皮質醇水平有所下降，但穩定期水平與健康正常組對照差異無統計學意義。楊凝[19]的研究結果提示：AECOPD患者皮質醇水平降低,合并呼衰組較無呼衰組更加顯著。錢亞娟[20]的研究強調皮質醇下降的水平與病情分級有關，重度和極重度組的皮質醇水平與輕度和中度對比較低。本研究結果亦支持上述觀點。本研究結果顯示：在8am時間段輕、中度組及重度、極重度組腎上腺皮質激素水平與非COPD組之間比較差異有統計學意義(P<0.05)，但輕、中度組與重、極重度組之間比較差異均無統計學意義(P>0.05)。

筆者的研究結果認為COPD患者在三個不同時間段(8am、4pm、0am)皮質醇水平均較非COPD患者降低，差異均有顯著統計學意義(P<0.01)。其中8am這一時間段重度、極重度患者皮質醇水平又低于輕、中度組，差異有顯著統計學意義(P<0.01)，這一結果可能與患者下丘腦-垂體-腎上腺軸調節功能有關，清晨是皮質醇激素分泌的最高峰，受下丘腦-垂體-腎上腺軸影響最大，重度、極重度組患者由于病情較重，夜間睡眠質量及營養狀況較輕、中度組患者差，同時缺氧情況也更為嚴重，故分泌的皮質醇水平較低。COPD患者在4pm，0am這兩個時間段促腎上腺皮質激素水平較非COPD患者升高，差異具有統計學意義(P<0.05)；而在8am這個時間段促腎上腺皮質激素水平較非COPD患者升高明顯，差異具有統計學意義(P<0.01)，原因可能與清晨皮質醇水平降低幅度較大有關。而在三個不同時間段病情不同程度的AECOPD患者促腎上腺皮質激素水平變化不明顯，差異無統計學意義(P<0.05)。AECOPD患者可能存在腎上腺皮質代謝紊亂，表現為血清皮質醇水平降低，促腎上腺皮質激素水平升高，該結果有必要擴大病例數進一步研究。

由于COPD是一種慢性炎癥性疾病，病程較長，且反復急性發作，同時患者又以高齡者居多，許多危險及干預因素無法完全一致；此外，由于本研究樣本量較小，統計數據不夠詳細和完整，使得結果存在一定的局限性。盡管如此，結合許多研究結果，我們仍認為AECOPD患者存在腎上腺皮質功能代謝異常：具體表現為皮質醇水平降低，促腎上腺皮質激素水平升高。AECOPD患者的腎上腺皮質功能代謝，不同的學者研究結果不盡相同，各種研究結果的差異可能與地域、實驗組納入標準及采取標本的時相點有關，尚有待更大樣本量進一步研究證實。

參 考 文 獻

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