血清殼質酶相似蛋白水平與哮喘嚴重程度的相關性研究

馬雨霞 王瑛 焦桂微 魯犇

血清殼質酶相似蛋白水平與哮喘嚴重程度的相關性研究

馬雨霞 王瑛 焦桂微 魯犇

目的 探討血清殼質酶相似蛋白(YKL40)的水平與哮喘發病的嚴重程度是否具有相關性。方法 取確診支氣管哮喘的患者血清106例(診斷標準采取GINA2013版)，按照GINA的急性發作期的嚴重程度診斷標準區分患者，輕度及中度的患者歸于輕中度哮喘組，重度及危重度患者歸于重度哮喘組，其中重度哮喘組45例，輕中度哮喘組61例。對照組為100例健康成人。實驗測定受試對象的血清YKL40的水平并進行對比分析，明確是否與支氣管哮喘急性發作期的發病嚴重程度具有相關性。結果 血清YKL40的水平在重度哮喘組、輕中度哮喘組及非哮喘組之間的差異具有統計學意義，P<0.05。結論 血清YKL40的水平與支氣管哮喘急性發作期的嚴重程度具有相關性。

哮喘；YKL40；血清

支氣管哮喘(簡稱哮喘)是一種由多因素引起的疾病。已經有多個研究中心從基因水平尋找到了哮喘發病的相關病因，但是尚有更多的未知的基因水平的課題未得到答案。因此進一步篩選和確定哮喘相關基因可以為實現真正意義上的控制和治愈哮喘病提供可靠的理論基礎。患者如果存在哮喘控制基因的突變，則會造成突變個體對外界的刺激呈現出劇烈和持續的應激反應，并可能因為持久的病理應激反應導致氣道重塑，最終發展成為重度哮喘。CHI3L1基因的表達蛋白甲殼酶類似蛋白是免疫反應的潛在調節因子。 CHI3L1基因所編碼的一個產物甲殼酶類似蛋白40(YKL-40)是一個哺乳動物糖蛋白。雖然本身不具有酶的特性,但它參與炎癥和組織重塑的過程。以往對該物質的研究集中在肝纖維化和一些惡性腫瘤上。近期發現CHI3L1基因的單核苷酸突變影響哮喘的發生、發展，該基因的表達蛋白YKL40的血清表達水平也相應發生變化，但表達水平的高低是否與哮喘發病的嚴重程度具有相關性，在中國人群中尚無研究，本研究旨在發現中國北方地區的哮喘患者血清YKL40表達水平與哮喘的嚴重程度是否具有相關性。

資料與方法

一、對象

本文研究對象分為哮喘組和健康對照組，均選自哈爾濱醫科大學第一臨床醫學院呼吸內科住院及門診患者和健康體檢志愿者，受試對象均是中國北方漢族且彼此間不存在血親關系。按照GINA的急性發作期的嚴重程度診斷標準區分患者，輕度及中度的患者歸于輕中度哮喘組，重度及危重度患者歸于重度哮喘組。哮喘組106例，其中重度哮喘組45例，男28例，女17例，年齡(28-56)歲，平均(50.19±11.17)歲，輕中度哮喘組61例，男34例，女27例，年齡(25-56)歲，平均(51.70±10.66)歲。以上對象均依據臨床癥狀、病史、既往史、個人及家族史、體格檢查及輔助檢查(肺通氣功能,血氣分析)等進行病情判定，確定符合支氣管哮喘的診斷標準[1]并且不合并慢性心肺疾病及變態反應性疾病。健康對照組100例，男52例，女48例，年齡(25-59)歲，平均(49.53±10.91)歲，不患有慢性呼吸系統和心血管系統疾病，并無變態反應性疾病史及哮喘家族史等。受試對象均知情同意。

二、主要儀器和試劑

925低溫冰箱(美國Forma公司)，MDF-492型超低溫冰箱(日本三洋公司)，高速離心機(德國 Eppendorf公司)微量加樣器(德國 GILSONP公司)德國耶格公司 PFT 型肺功能儀，YKL40試劑盒購自武漢博士德生物工程有限公司。

三、方法

所有受試對象清晨空腹采靜脈血 5mL，室溫靜置 1h小時,3000 r/ min 離心10min，留取血清-80℃凍存待測。應用 ELISA 法測定,按照試劑盒說明書步驟操作。

四、數據統計學處理

數據分析采用SPSS14.0軟件，計量資料采取均數±標準差( x±s) 表示，多組間對比用單因素方差分析，組間兩兩對比使用秩和檢驗。計數資料對比使用χ2檢驗。P<0.05 為差異有統計學意義。

結 果

一、三組間性別年齡的差異對血清YKL40表達水平的影響。

1 哮喘患者發作期性別對血清的YKL40水平的影響：支氣管哮喘患者發作時的血清YKL40水平以中位數40.0ug/L為標準，當血清的YKL40的水平≤40.0ug/L為低水平；當血清的YKL40的水平>40.0ug/L為高水平。采用單因素方差分析，P<0.05為檢驗標準,其中男性114位患者中低水平為61位,高水平為53位;女性92位患者中低水平的55位,高水平為37位,結果顯示性別對于哮喘患者發作期的血清YKL40D的水平高低的影響差異不具有統計學意義,P=0.11,>0.05。

2 哮喘患者發作期年齡對血清的YKL40水平的影響：結果顯示年齡對于哮喘患者發作期的血清YKL40的水平高低的影響的差異不具有統計學意義，P>0.05，(見表1)。

表1 年齡對哮喘患者的血清的YKL40水平的影響

二、哮喘患者急性發作期嚴重程度對血清YKL40水平的影響

結果顯示重度哮喘組YKL40高水平的人數是35例，低水平的人數是10例；輕中度哮喘組YKL40高水平的人數是19例，低水平的人數是42例。應用χ2檢驗分析二組表達水平高低的比率,統計顯示哮喘患者急性發作期嚴重程度對血清的YKL40水平程度的高低影響差異具有統計學意義(P=0.000,P<0.05)。

三、哮喘患者急性發作期嚴重程度與健康對照組的血清YKL40水平的比較

兩個實驗組內受試對象的血清YKL40的水平，采用秩和檢驗方法分析，結果顯示不同嚴重程度的哮喘患者與對照組的實驗對象血清YKL40的水平差異有統計學意義，P<0.05，(見表2)。

表2 三組血清中 YKL40 水平

討 論

支氣管哮喘是一種氣道發生慢性炎癥變化的疾病，復雜的炎癥介質與細胞因子介入到哮喘的病理變化中。以往的實驗至少證實了多達20余種細胞因子和50余種活性介質會參與哮喘病的發病機制中。YKL-40 是一種殼質酶類似物蛋白，普遍存在于哺乳動物體內，不僅是中性粒細胞、巨噬細胞、單核細胞等這樣參與慢性炎癥反應的細胞中含有該物質，就是平滑肌細胞、軟骨細胞、內皮細胞甚至腫瘤細胞中也發現了它的存在[2]。生理條件下YKL-40的功能研究不很全面，但關于人體內的炎癥反應、組織重塑、纖維化等過程中KL-40表現出的作用，越來越多的研究涉略其中。有研究證實YKL-40可能參與多種呼吸系統疾病的[3-4]發病機制。本實驗顯示,實驗對象的性別和年齡對血清YKL40的水平影響的差異不具有統計學意義。這表明患者的性別及年齡不影響血清YKL40的水平表達的高低程度，試驗檢測結果的差異來自疾病本身，作為一種細胞因子，YKL40具備了可以用來判斷病情預后及轉歸的標記物的潛質，后續研究如果拓展實驗對象疾病嚴重程度多水平的分組，可能進一步明確該蛋白對哮喘發病及進展的病理價值。同時疾病嚴重程度對血清YKL40水平的影響呈現的統計學差異，表明支氣管哮喘患者的血清YKL40的表達量直接與疾病的嚴重性(是否合并呼吸衰竭)呈現正相關，患者病情越嚴重，YKL40 呈現高表達的可能性越大。并且在隨后的數據分析中還表現了，這種差異在三個實驗組之間血清YKL40的表達水平上也是具有統計學意義的。曾有試驗研究顯示YKL40參與支氣管哮喘氣道的慢性炎癥[5-6]，并可能成為一種潛在的標記物，用于疾病初期預測哮喘患者病情的嚴重程度及肺功能下降的程度。但可能對于哮喘程度的作用機制還需多中心研究整合。

結 論

哮喘患者體內YKL-40的水平顯著增高，表達水平的高低與支氣管哮喘急性發作期的嚴重程度關系密切，可能成為哮喘診斷、病情評估的潛在生物學標記。

[1] 中華醫學會呼吸病學分會哮喘學組,中華醫學會全科醫學分會.中國支氣管哮喘防治指南(基層版) [S].中華結核和呼吸雜志,2013,36(5):331-336.

[2] 杜春仙，楊亦斌，楊炯．YKL-40與呼吸系統疾病[J].國際呼吸雜志,2013,33(14):1091-1095.

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[4] 杭燕萍，肖永龍,張德平,等．阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征患者血清YKL-40變化及其臨床意義[J].臨床肺科雜志，2011，16(6):857-859.

[5] 陳敏，賴天文，招軒娜，等.CHI3L1基因多態性和血清YKL-40水平與支氣管哮喘發病的關聯性[J].吉林大學學報(醫學版),2014,40(5):1058-1063.

[6] Tang H,Sun Y,Shi Z,et al.YKL-40 induces IL-8 expression from bronchial epithelium via MAPK(JNK and ERK) and NF-κB pathways，causing bronchial smooth muscle proliferation and migration[J].J Immunol,2013,190(1):438-446.

Correlation study between the level of YKL40 in serum of asthma patients and asthma severity

MAYu-xia,WANGYing,JIAOGui-wei,LUBen
theFirstClinicCollegeofHarbinMedicalUniversity,Harbin,Helongjiang150001,China

Objective To evaluate the possible association between the expression level of chitinase-3-like protein (YKL40/CHI3L) in serum of asthma patients and asthma severity. Methods 106 asthmatic patients (n=106) were divided into the moderate group (n=61) and the severe group (n=45) according to GINA classification, and another 100 healthy adults were taken as the control group. Their serum level of YKL40 were detected and analyzed to eventually determine whether YKL40 was associated with asthma severity. Results There was significant difference in serum YKL40 level among the three groups (P<0.05). Conclusion The level of YKL40 in serum is associated with asthma severity.

asthma; YKL40; serum

10.3969/j.issn.1009-6663.2017.07.020

黑龍江省教育廳科學技術研究項目資助(No 12521333)

150001 黑龍江 哈爾濱，哈爾濱醫科大學附屬第一醫院

2016-11-03]