COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者氧化應激水平在其預后早期評估中的臨床價值

陳泳祥

【摘要】 目的：探討慢性阻塞性肺疾病（COPD）急性加重期伴呼吸衰竭患者氧化應激水平在其預后早期評估中的臨床價值。方法：選取2012年1月-2014年8月本院收治的COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者85例為研究組，另選取30例COPD穩定期患者為對照組。檢測兩組治療前、治療3 d和1周的血清8-isoprostane、超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）和總抗氧化能力（T-AOC）等氧化應激指標，采用Kaplan-Meier生存曲線分析兩組隨訪1年的預后情況，比較不同預后情況COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者治療前后的氧化應激指標水平并采用Spearman無條件相關分析法和Logistic多元回歸分析法分析其氧化應激指標水平與預后的關系。結果：與對照組比較，研究組治療前后的血清SOD、T-AOC水平均降低（P<0.01），同期血清8-isoprostane和MDA水平均升高（P<0.01）；與治療前比較，研究組治療3 d和1周的血清SOD、T-AOC水平均升高（P<0.01），同期血清8-isoprostane和MDA水平均降低（P<0.01）。研究組和對照組1年生存率分別為78.82%和96.67%，研究組1年生存率低于對照組（P<0.05）。且研究組死亡患者治療前后的血清SOD、T-AOC水平均較存活患者降低，同期血清8-isoprostane和MDA水平均升高（P<0.05）。Spearman無條件相關分析結果顯示，COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者血清SOD、T-AOC水平與其1年生存率均呈正相關（r=0.748、0.766，P<0.05），其血清8-isoprostane和MDA水平與其1年生存率則呈負相關（r=-0.753、-0.768，P<0.05）。Logistic多元回歸分析結果亦顯示，COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者血清SOD、T-AOC、8-isoprostane和MDA水平與其1年生存率均密切相關（P<0.01）。結論：COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者氧化應激水平升高而抗氧化能力降低且其氧化應激水平與其預后密切相關，這可能與氧化應激促進細胞損傷和血管內皮功能損傷相關，COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者氧化應激水平可能作為其預后的早期評估的參考指標。

【關鍵詞】 COPD； 急性加重期； 呼吸衰竭； 氧化應激水平； 預后； 早期評估

Clinical Value of Oxidative Stress Level in Early Assessing the Prognosis of COPD Patients with Respiratory Failure in Acute Exacerbation Period/CHEN Yong-xiang.//Medical Innovation of China，2017，14（06）：001-005

【Abstract】 Objective：To investigate the clinical value of oxidation stress level in early assessing the prognosis of chronic obstructive pulmonary disease（COPD） patients with respiratory failure in acute exacerbation period.Method：85 COPD patients with respiratory failure in acute exacerbation period in our hospital from January 2012 to August 2014 were selected as the research group，and 30 patients with COPD in stabilization period were selected as the control group.Before treatment and after treated with 3 d and 1 week serum 8-isoprostane，superoxide dismutase（SOD），malondialdehyde（MDA） and total antioxidant capacity（T-AOC） and other oxidative stress indicators level of the research group and control group were tested.Kaplan Meier survival curve was applied in analysis of the prognosis of two groups in 1 year followed up and the oxidative stress indexes level of patients with different prognosis in COPD patients with respiratory failure in acute exacerbation period before and after treatment were compared.Spearman unconditionally correlation analysis and Logistic multivariate regression analysis method were applied to analyze the relationship between serum oxidative stress index level with the prognosis.Result：Compared with the control group，serum SOD and T-AOC level of the research group before and after treatment were reduced（P<0.01），while serum 8-isoprostane and MDA level were higher（P<0.01）；compared with before treatment，serum SOD and T-AOC level of the exacerbation group after treated with 3 d and 1 week were elevated while serum 8-isoprostane and serum MDA levels at the same time were lower （P<0.01）.1 year survival rates of research group and the control group were 78.82% and 96.67% respectively，1 year survival rate of research group was lower than that of the control group（P<0.05）.Compared with the survival patients，serum SOD and T-AOC level of death patients in experimental group before and after treatment were lower while serum 8-isoprostane and MDA levels in the same time were elevated （P<0.05）.Unconditional Spearman correlation analysis results showed that serum SOD and T-AOC level of COPD patients with respiratory failure in acute aggravating period were positively correlated with 1 year survival rates （r=0.748，0.766，P<0.05），while the serum 8-isoprostate and MDA level and the 1 year survival rate were negatively correlated with （r=-0.753，-0.768，P<0.05）.Logistic multivariate regression analysis results also showed that serum SOD，T-AOC，8-isoprostane and MDA level of COPD patients with respiratory failure in acute aggravating period and 1 year survival rate were closely related（P<0.01）.Conclusion：Oxidative stress levels of COPD patients with respiratory failure acute exacerbation period increase and antioxidant capacity decrease and the oxidative stress level and its prognosis are closely related，this may be related to oxidative stress promoting cell injury and vascular endothelial function injury，therefore oxidative stress levels of COPD patients with respiratory failure in acute exacerbation period may be the reference index in early evaluation of the prognosis.

【Key words】 COPD； Acute exacerbation period； Respiratory failure； Oxidative stress level； Prognosis； Early assessment

First-authors address：The Second Peoples Hospital of Nanhai District in Foshan，Foshan 528200，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2017.06.001

慢性阻塞性肺疾病（Chronic obstructive pulmonary disease，COPD）是常見的慢性呼吸系統炎癥性疾病，以患者氣流受限呈現不可逆性和進行性發展為主要特點，其疾病加重期癥狀嚴重，患者常出現呼吸困難，嚴重者甚至出現呼吸衰竭而危及患者的生命安全，導致不良預后的發生[1-3]。因此早期對COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者的預后情況進行評估，并及時采取措施改善預后十分重要。已有研究發現COPD患者可出現氧化應激水平的升高，且氧化應激水平與重癥患者的預后情況密切相關[4-5]。因此COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者的氧化應激水平亦可能存在異常，亦可能與其預后密切相關，可能用于其預后情況的早期評估。然而目前關于COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者的氧化應激水平的變化及其意義的研究甚少。因此本研究分析COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者的氧化應激水平的變化及其與患者1年生存率的關系，旨在為COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者預后的早期評估干預和改善提供指導，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2012年1月-2014年8月本院收治的COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者85例為研究組，納入標準：所有患者均符合2006版GOLD中的COPD診斷標準[6]，短期內咳嗽、咳痰、氣短、喘息等癥狀均加重，痰量增多，痰呈膿性或黏液膿性，部分患者伴發熱癥狀，且動脈血氣分析顯示PaCO2高于50 mm Hg且PaO2低于60 mm Hg；排除標準：排除合并心臟疾病、惡性腫瘤、自身免疫系統疾病患者或檢測前3個月內采用糖皮質激素治療患者。另選取30例COPD穩定期患者為對照組，所有患者均符合2006版GOLD中的COPD診斷標準且各癥狀輕微且穩定。兩組的性別、年齡、病程等基本資料比較，差異均無統計學意義（P>0.05），具有可比性，見表1。本研究經醫院倫理委員會審核批準且入選患者均已簽署知情同意書。

1.2 治療方法 研究組患者常規給予抗感染、平喘、止咳、祛痰、解痙、吸氧等常規治療，并進行無創正壓通氣治療；對照組患者常規行糖皮質激素吸入治療、支氣管擴張劑、茶堿等治療。治療后患者均預計隨訪1年，每個月隨訪1次，期間無患者失訪。

1.3 檢測方法 于兩組治療前、治療3 d和1周抽取空腹靜脈血5 mL用于血清8-isoprostane、超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）和總抗氧化能力（T-AOC）等氧化應激指標的檢測。將獲得的血液標本置于EDTA抗凝管中，靜放20 min后上離心機并以2500 r/min轉速和3 cm離心半徑離心10 min，分離血清血漿，取血清分裝于1 mL冷凍管中并保存于-20 ℃冰箱中待測，所有標本檢測前30 min取出。血清SOD、MDA和總T-AOC水平的檢測采用比色法，采用儀器為貝克曼庫爾特AU680自動生化分析儀，血清8-isoprostane和E2水平檢測采用酶聯免疫吸附法（ELISA），酶標儀為德國Berthold Centro LB 960化學發光酶標儀，相關試劑盒均由武漢博士的生物工程有限公司提供，操作嚴格按照儀器和試劑盒說明進行。統計兩組隨訪1年的預后情況并計算1年生存率。

1.4 統計學處理 采用SPSS 13.0統計學軟件，計量資料用（x±s）表示，計數資料以率（%）表示，比較采用 字2檢驗；比較采用t檢驗；采用Kaplan-Meier生存曲線分析兩組隨訪1年的預后情況，關系分析采用Spearman無條件相關分析法和Logistic多元回歸分析法，以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組治療前后氧化應激水平比較 研究組治療前后的血清SOD、T-AOC水平均較對照組降低，同期血清8-isoprostane和MDA水平均較對照組升高，差異均有統計學意義（P<0.01）；研究組治療3 d和1周的血清SOD、T-AOC水平均較治療前升高，同期血清8-isoprostane和MDA水平均較治療前降低，差異均有統計學意義（P<0.05），見表2。

2.2 兩組預后情況比較 研究組和對照組隨訪1年死亡患者例數分別為18例和1例，存活患者例數分別為67例和29例，研究組和對照組1年生存率分別為78.82%（67/85）和96.67%（29/30），研究組1年生存率低于對照組，差異有統計學意義（ 字2=3.907，P<0.01），見圖1。

2.3 治療前后研究組不同預后情況患者的氧化應激水平比較 治療前后研究組死亡患者的血清SOD、T-AOC水平均較存活患者降低，同期血清8-isoprostane和MDA水平則升高，差異均有統計學意義（P<0.01），見表3。

2.4 COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者氧化應激水平與預后關系的Spearman無條件相關分析 Spearman無條件相關分析結果顯示，COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者血清SOD、T-AOC水平與其1年生存率均呈正相關（P<0.05），其血清8-isoprostate和MDA水平與其1年生存率均呈負相關（P<0.05），見表4。

2.5 COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者氧化應激水平與預后關系的Logistic多元回歸分析 進一步Logistic多元回歸分析結果亦顯示，COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者血清SOD、T-AOC、8-isoprostate和MDA水平與其1年生存率均密切相關（P<0.01），見表5。

3 討論

3.1 COPD及其危害 近年來隨著環境的惡化和人口老齡化的不斷發展，COPD等老年相關疾病的發病率不斷上升[7-8]。COPD是常見呼吸系統慢性疾病，其發病率高[9]，是以不完全可逆的氣流受限為特征的慢性呼吸系統疾病[10]，患者可出現呼吸困難，可明顯影響患者的肺功能，嚴重者甚至累及心腎等臟器[11]，不但可影響患者的健康，甚至引發嚴重并發癥危及患者的生命安全，導致不良預后情況的發生[12-14]。COPD患者常有呼吸困難，甚至可出現呼吸衰竭，進一步加劇患者病情，增加不良預后的發生[15]。本研究結果顯示，COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者1年生存率低于80%。COPD急性加重期伴呼吸衰竭的預后情況極差，急需改善。

3.2 COPD及氧化應激 COPD患者常可出現氧化-抗氧化平衡狀態的失調，患者清除氧自由基的能力下降[16-17]。人體內存在完整的抗氧化系統來保持機體氧化-抗氧化平衡，可通過放大活性氧的作用[9]，導致細胞膜的流動性和通透性增高，完整性破壞，引起細胞損傷，影響患者的病情[18-19]。已有研究表明，重癥患者的氧化應激水平提高，抗氧化應激能力出現降低，氧化應激與重癥患者的病情和預后均密切相關[20-21]。然而目前關于COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者氧化應激水平的變化及其與患者預后的關系研究甚少。因此本研究檢測了COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者治療前后的氧化應激水平，結果顯示，COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者治療前后的血清SOD、T-AOC水平降低，抗氧化能力降低，同期血清8-isoprostane和MDA水平升高，氧化應激水平增強；且COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者治療3 d和1周的血清SOD、T-AOC水平較治療前升高，同期血清8-isoprostane和MDA水平則較治療前降低，隨著患者病情的緩解其抗氧化能力增強，氧化應激水平降低，提示COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者氧化應激與其病情相關，可能用于其病情和預后的早期評估。

3.3 COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者氧化應激水平與其預后的關系分析 本研究結果顯示，COPD急性加重期伴呼吸衰竭治療和隨訪期間死亡患者治療前后的血清SOD、T-AOC水平均較存活患者降低（P<0.01），同期血清8-isoprostane和MDA水平均升高（P<0.01），提示其氧化應激水平與其預后可能相關。Spearman無條件相關分析結果顯示，COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者血清SOD、T-AOC水平與其1年生存率均呈正相關（P<0.05），其血清8-isoprostane和MDA水平與其1年生存率均呈負相關（P<0.05）。進一步Logistic多元回歸分析結果亦顯示，COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者血清SOD、T-AOC、8-isoprostane和MDA水平與其1年生存率均密切相關（P<0.01）。高氧化應激水平和低抗氧化能力可促進細胞損傷和血管內皮功能損傷[22]，影響COPD患者的病情和血管內皮功能，導致肺心病、心衰等嚴重并發癥的發生，影響其預情況。COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者氧化應激水平可早期反映患者的預后情況，從而指導其不良預后的早期干預，實現改善患者預后情況的目的。

COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者氧化應激水平升高而抗氧化能力降低，且其氧化應激水平與其預后密切相關，COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者氧化應激水平可用于其預后的早期評估，從而指導其不良預后的早期干預，實現改善患者預后情況的目的。然而由于本研究的樣本量較小，且COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者預后情況受多方面因素的影響，因此明確COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者氧化應激水平的變化及其與患者預后的關系需更大樣本量和更全面深入的研究。

參考文獻

[1] Kohli P，Pinto-Plata V，Divo M，et al.Functional Capacity， Health Status， and Inflammatory Biomarker Profile in a Cohort of Patients With Chronic Obstructive Pulmonary Disease[J].J Cardiopulm Rehabil Prev，2015，35（5）：348-355.

[2] Lindenauer P K，Shieh M S，Pekow P S，et al.Use and outcomes associated with long-acting bronchodilators among patients hospitalized for chronic obstructive pulmonary disease[J].Ann Am Thorac Soc，2014，11（8）：1186-1194.

[3]悅云.纖維支氣管鏡對機械通氣治療COPD并呼吸衰竭的效果及并發癥的影響[J].中國急救醫學，2015，35（4）：355-358.

[4] Brunnquell C R，Vieira N A，Sábio L R，et al.Oxidative and proteolysis-related parameters of skeletal muscle from hamsters with experimental pulmonary emphysema：a comparison between papain and elastase induction[J].Int J Exp Pathol，2015，96（3）：140-150.

[5]顧言，陳建榮，邵峰，等.急性肺損傷/急性呼吸窘迫綜合征患者呼出氣冷凝液和血清一氧化氮及內皮素檢測的意義[J].實用醫學雜志，2014，30（14）：2234-2236.

[6]李凡.從指南到實踐：談社區COPD的防治[J].中國全科醫學，2015，18（8）：865-868.

[7]馬姣，黃建安，雷偉.肺動脈收縮壓在慢性阻塞性肺疾病患者預后評估中的價值[J].江蘇醫藥，2013，39（4）：435-437.

[8] Rahimi-Rad MH，Asgari B，Hosseinzadeh N， et al.Eosinopenia as a Marker of Outcome in Acute Exacerbations of Chronic Obstructive Pulmonary Disease[J].Maedica （Buchar），2015，10（1）：10-13.

[9]王虹，張少卿.COPD急性加重期并發呼吸衰竭患者血清血管內皮生長因子測定的意義[J].中國全科醫學，2014，17（24）：2797-2801.

[10] Dhakal N，Lamsal M，Baral N，et al.Oxidative stress and nutritional status in chronic obstructive pulmonary disease[J].J Clin Diagn Res，2015，9（2）：BC01-BC04.

[11]寧維翾，王遂泉，洪為松，等.全乙酰化表沒食子兒茶素沒食子酸酯對氧化應激導致黑素細胞損傷的保護作用研究[J].中華皮膚科雜志，2015，48（7）：480-484.

[12]吳勤英.氧化應激水平與膿毒癥患者預后的關系[J].中國綜合臨床，2013，29（8）：799-802.

[13]謝靜.腎上腺髓質素2拮抗血管緊張素Ⅱ誘導的氧化應激改善血管內皮功能[D].北京：中國人民解放軍醫學院，2013.

[14]陶小華.有創和無創正壓通氣對COPD急性加重并嚴重呼吸衰竭患者血漿腦鈉肽水平的影響[J].中國老年學雜志，2015，35（19）：973-974.

[15]閆月花，高瑞臣，馬書梅，等.自擬宣肺升降方輔治COPD急性發作期伴炎性反應綜合征對患者氧化應激的影響[J].臨床合理用藥雜志，2015，7（27）：48-49.

[16]陳知，胡正祥，鄧永宏.大劑量氨溴索對老年慢性阻塞性肺疾病合并呼吸衰竭患者C反應蛋白、氧化應激反應、血氣及呼吸功能的影響[J].實用心腦肺血管病雜志，2015，5（23）：70-73.

[17]李光明，陸小娜，方育霞，等.無創機械通氣聯合藥物治療慢性阻塞性肺疾病患者急性加重期并嚴重Ⅱ型呼吸衰竭、肺性腦病療效觀察[J].中國老年學雜志，2014，34（13）：3767-3769.

[18]王寧.血必凈注射液對COPD患者氧化應激的影響及其臨床療效觀察[J].西部中醫藥，2014，9（24）：114-116.

[19]王晨，李俏俏.重組生長激素對COPD合并呼吸衰竭患者應用呼吸機過程中的免疫保護作用[J].中國生化藥物雜志，2016，11（36）：77-80.

[20]趙華琴.有創機械通氣實施時機對COPD急性發作期合并重度呼吸衰竭患者臨床療效的影響[J].檢驗醫學與臨床，2016，6（13）：789-790.

[21]楊妍，房宇.N-乙酰半胱氨酸聯合氨溴索對老年慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者氧化應激的影響[J].實用老年醫學，2016，5（30）：406-408.

[22]何煒，揭志軍，冷蓓崢，等.COPD急性加重并呼吸衰竭患者無創正壓通氣治療失敗原因分析[J].臨床誤診誤治，2012，8（25）：12-15.

（收稿日期：2016-12-12） （本文編輯：張爽）