AECOPD機械通氣患者呼出氣冷凝液過氧化氫和髓過氧化酶水平的監測及意義

李寧等

[摘 要] 目的：探討ICU慢性阻塞性肺病急性加重期（acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease，AECOPD）機械通氣患者呼出氣冷凝液過氧化氫（H2O2）和髓過氧化酶（MPO）水平與預后關系。方法：69例AECOPD機械通氣患者按預后分為存活組（36例）和死亡組（33例），收集機械通氣1d、3d、5d和7 d的EBC，測定EBC中H2O2、MPO含量。結果：①存活組EBC中H2O2和MPO含量逐漸下降，機械通氣3d、5d、7 d較1 d明顯降低（均P<0.05）。②死亡組EBC中H2O2和MPO含量逐漸升高，機械通氣第7 d時達到最高（均P<0.05）。③兩組EBC中H2O2和MPO含量與急性生理學與慢性健康狀況評分系統（APACHE Ⅱ、Ⅲ）評分均無相關性（均P>0.05）。結論：EBC中H2O2和MPO含量高低與患者預后有關，可作為AECOPD機械通氣患者氣道炎癥反應重要監測指標，并可作為評估其治療和預后重要監測指標。

[關鍵詞] 慢性阻塞性肺疾病急性加重；機械通氣；呼出氣冷凝液；過氧化氫；髓過氧化酶

中圖分類號： R446 文獻標識碼： A 文章編號：2095-5200（2015）04-027-03

數據顯示我國COPD發病率呈明顯上升趨勢[1]。AECOPD由于感染、低氧血癥、高碳酸血癥，引發機體氧化應激狀態，活化炎性細胞可釋放各種炎癥介質，導致機體應激標志物和細胞因子增高[2]。氧化應激在AECOPD引起呼吸衰竭發病中起著重要作用，氧化應激標志物和細胞因子對全身臟器損害可能是引起多器官功能衰竭（MOF）原因之一。呼出氣冷凝液（EBC）細胞因子分析是評估下呼吸道疾病炎癥水平的新方法，具有損傷小、檢測方便、可重復性強等特點，為監測下呼吸道疾病進展和評估預后提供了新選擇。國內外有關測定AECOPD機械通氣患者EBC水平評估氣道炎癥水平及評估預后研究較少。本研究擬通過測定AECOPD機械通氣患者EBC中過氧化氫（H2O2）和髓過氧化酶（MPO）含量變化，探討其能否反映疾病嚴重程度和預后。

1 對象與方法

1.1 研究對象

1.1.1 入選和排除標準 選擇符合Ⅰ型或Ⅱ型呼吸衰竭診斷標準，需使用機械通氣治療AECOPD患者，診斷符合中華醫學會呼吸病學分會制訂標準[3]；排除非AECOPD其他呼吸道疾病、人類免疫缺陷病毒（HIV）感染、使用激素治療、拒絕在知情同意書上簽字、不合作或不能完成治療者。所有研究對象經家屬簽署知情同意書。

1.1.2 病例資料：共入選69例符合條件者，均為我院重癥監護病房（ICU）2013年7月至2014年10月收治有創機械通氣患者，其中男39例，女30例；年齡45～82歲，平均（68.1±7.6）歲。所有患者接受抗生素治療。根據預后分為存活組和死亡組，存活組36例，治療時間（7.6±3.1）d；死亡組33例，治療時間（10.1±4.2） d。兩組年齡、性別差異無統計學意義（均P>0.05），有可比性。

1.2 觀察指標及方法

1.2.1 臨床觀察指標 記錄患者性別、年齡、體溫、血壓、心率、呼吸頻率；動脈血氧分壓、動脈血二氧化碳分壓、動脈血pH值、血鈉、血鉀、血糖、腎功能、肝功能、血細胞比容、白細胞計數、PCT、格拉斯哥昏迷評分、原有慢性疾病、入ICU主要原因等指標；分別于機械通氣1、3、5、7 d時，進行急性生理學與慢性健康狀況評分系統Ⅱ、Ⅲ（APACHE Ⅱ、Ⅲ）評分，所有生理指標均取24 h內最差值。

1.2.2 EBC收集 采用HAAK EK20 E-co Screen型EBC收集器（德國JAEGER公司）收集69例AECOPD機械通氣患者EBC。將EBC收集器浸在冰水中，兩端分別接入呼吸機呼氣端管道替代蓄水罐，持續15 min，收集EBC。接入呼吸機呼氣端前清除管道液體，防止其進入EBC收集器，并關掉濕化瓶溫度開關。收集完畢后測量EBC容積并分裝，-70℃冰箱保存備檢[4]。

1.3 H2O2 和MPO測定

免疫熒光法測定EBC中H2O2水平。酶聯免疫法測定EBC中MPO水平，劑盒均購自RapidBio公司，嚴格按照說明書操作。

1.4 統計學分析

用SPSS11.5統計軟件進行統計學處理，計量資料以均數±標準差表示；組間比較用配對設計t檢驗，組內比較用方差分析、NK法；相關分析采用Pearson法或Spearman法，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組EBC中H2O2 和MPO比較

隨機械通氣時間延長，存活組EBC中H2O2 和MPO含量逐漸下降，7 d降至最低，與1 d比較差異均有統計學意義（均P<0.05）；而死亡組EBC中H2O2 和MPO含量逐漸升高，7 d升至峰值，與1d比較有統計學差異（均P<0.05），見表1。

2.2 兩組APACHE Ⅱ、Ⅲ評分比較

隨機械通氣時間延長，存活組APACHE Ⅱ、Ⅲ分值呈逐步降低趨勢，患者病情也逐步好轉；而死亡組APACHE Ⅱ、Ⅲ分值逐漸升高，除第3 d APACHE Ⅱ分值與1 d時比較無差異外，余時間點APACHEⅡ、Ⅲ分值與1 d時比較差異均有統計學意義（均P<0.05）。存活組APACHE Ⅱ、Ⅲ分值在機械通氣3 d時為變化拐點，與本組1 d和死亡組同期比較差異均有統計學意義（均P<0.05），見表2。

2.3 相關性分析

兩組機械通氣各時間點EBC中H2O2 和MPO含量與APACHE Ⅱ、Ⅲ評分均無相關性（均P>0.05），見表3。

3 討論

COPD發病機制非常復雜，目前尚不明確。臨床對于氣道慢性炎癥監測十分困難，EBC檢測是新近發展起來一項技術，其中某些成分顯著變化可以反映肺內及氣道內病理生理狀態。由于其不僅能反映肺部微環境改變，而且實時、無創、安全、可重復，為動態監測氣道炎癥和評價治療效果提供了新途徑[5-6]。H2O2是炎性因子激活O-代謝產物，可導致下呼吸道蛋白酶/抗蛋白酶、氧化/抗氧化失衡，導致小氣道和肺組織損傷[7]。作為一個間接反映氧化應激水平標志物，EBC中H2O2含量升高提示由自由基介導炎性反應導致下呼吸道氧化負荷增加[8]。MPO是中性粒細胞呼吸爆發分泌到細胞外的一種亞鐵血紅素酶，是中性粒細胞功能標志和激活標志。Kostikas等[9]研究表明AECOPD患者氣道內中性粒細胞向管腔及肺泡腔內釋放大量MPO，加劇了H2O2與Cl-之間化學反應，產生過量氧自由基，造成局部肺組織氧化性損傷，所以AECOPD機械通氣患者EBC中MPO水平可同時反映機體肺組織局部慢性炎癥狀態和氧化應激水平。李晶等[10]研究證實EBC中MPO與COPD患者肺組織局部存在慢性炎癥及氧化應激密切相關。因此AECOPD機械通氣患者EBC中H2O2 和MPO水平變化，對監測氣道炎癥、病情嚴重程度及預后具有重要臨床意義。

本研究結果顯示，存活組EBC中H2O2 和MPO含量隨病情好轉逐步下降，而死亡組隨著病情惡化明顯升高，表明機械通氣患者由于感染及氣道炎癥反應明顯增強，肺發生嚴重氧化應激反應，H2O2 和MPO產生超過了過氧化酶清除能力。EBC中H2O2 和MPO含量可作為監測AECOPD機械通氣患者肺部氧化應激、氣道炎癥反應增強早期敏感指標，以及COPD機械通氣患者病情嚴重程度及預后標志物。AECOPD機械通氣患者EBC中H2O2 和MPO升高機制可能與下列因素有關：（1）低氧使中性粒細胞細胞結構改變并導致其變形性下降，出現中性粒細胞在肺內聚集并被激活，釋放大量活性氧，成為肺內氧化應激主要來源。由于反復感染和缺氧，釋放氧自由基，進而導致H2O2 和MPO增加。（2）由于感染和缺氧等使交感神經興奮性增高，血中兒茶酚胺類物質增多，使H2O2 和MPO分泌增多。（3）在缺氧和感染加重時，下呼吸道巨噬細胞、中性粒細胞數量增多，這些細胞釋放較多H2O2 和MPO。

本研究結果還顯示，存活組APACHEⅡ和Ⅲ評分隨機械通氣時間延長逐漸降低，死亡組評分則逐漸增高，但患者EBC中H2O2 和MPO含量與APACHEⅡ和Ⅲ評分間無相關性，可能與樣本量相對較小有關。

綜上所述， H2O2 和MPO參與了AECOPD發病機制，監測AECOPD患者治療期間H2O2 和MPO 水平，可作為監測病情、觀察療效、判斷預后重要指標。

參 考 文 獻

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