呼吸系統(tǒng)功能狀態(tài)與sICAM-1、sVCAM-1、E-selectin的相關(guān)性

鄧笑偉，周海躍，趙美玉，劉 俠，王雅涵，梁茂玲

目前，呼吸系統(tǒng)疾病已成為全世界范圍內(nèi)所有人、所有年齡組中死亡和傷殘的主要原因。世界銀行采用了傷殘矯正生存年數(shù)測(cè)定全世界的疾病負(fù)擔(dān)，估計(jì)呼吸疾病占全球疾病負(fù)擔(dān)的20%，并指出目前世界上死亡和傷殘的前10位有下呼吸道感染、慢性阻塞性肺病(COPD)、結(jié)核和肺癌[1]。由于人們對(duì)呼吸系統(tǒng)疾病的重視程度不夠，呼吸系統(tǒng)疾病還未能做到早發(fā)現(xiàn)、早治療。

黏附分子(cell adhesion molecules，CAM)是許多介導(dǎo)細(xì)胞間或細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)間相互接觸和結(jié)合分子的統(tǒng)稱。目前研究較多的黏附分子主要為ICAM-1、VCAM-1、E-selectin等。已有研究證實(shí)CAM是全身內(nèi)皮細(xì)胞和白細(xì)胞損害或激活的標(biāo)志[2]。HRA系統(tǒng)以防病為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)身體當(dāng)前的健康狀態(tài)進(jìn)行全面的篩查和評(píng)估，并預(yù)測(cè)主要患病風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)展趨勢(shì)，可早期監(jiān)測(cè)呼吸系統(tǒng)的病變情況[3]。本研究旨在探討呼吸系統(tǒng)功能狀態(tài)與sICAM-1、sVCAM-1、E-selectin的相關(guān)性。

1 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象 選取2015-03至2015-11在我院健康醫(yī)學(xué)中心進(jìn)行體檢者216名。納入和排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)年齡≥18歲；(2)受檢者在檢測(cè)前24 h內(nèi)禁止服用乙醇類飲料及各種藥物，無發(fā)燒、嘔吐、腹瀉等癥狀，檢測(cè)前8 h無劇烈運(yùn)動(dòng)，體內(nèi)無鋼板、鋼釘、金屬假牙、心臟起搏器等；(3)無任一肢體缺失，手掌、腳掌無嚴(yán)重皮膚病。按照HRA系統(tǒng)檢測(cè)的呼吸系統(tǒng)功能狀態(tài)，將研究對(duì)象分為呼吸功能正常組，呼吸功能輕度改變組，支氣管、呼吸道炎性反應(yīng)狀態(tài)組三組，分別編號(hào)為A、B、C組。A組50例，男34例，女16例，平均(52.5±4.9)歲；B組96例，男63例，女33例，平均(48.5±4.8)歲；C組70例，男42例，女28例，平均(49.5±3.5)歲。三組性別、年齡差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，具有可比性。

1.2 方法

1.2.1 基本信息采集 性別、年齡、體重、吸煙與否、既往病史、家族史等統(tǒng)一填寫問卷采集。

1.2.2 HRA的檢測(cè)方法 安靜的檢查環(huán)境，室溫15～30 ℃。檢測(cè)前休息10 min，摘除身上的金屬物品(如手表、項(xiàng)鏈、鑰匙、磁卡等)，分別在頭部、雙手、雙腳連接6個(gè)電極，檢測(cè)過程中始終保持靜止、放松狀態(tài)。使用河北省秦皇島市惠斯安普醫(yī)學(xué)系統(tǒng)有限公司提供的HRA-Ⅱ進(jìn)行檢測(cè)。

1.2.3 呼吸系統(tǒng)功能狀態(tài)的診斷標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)HRA檢測(cè)所顯示的五級(jí)風(fēng)險(xiǎn)分類和綜合器官圖像，評(píng)估受檢者的呼吸系統(tǒng)功能狀態(tài)：(1)-20～+20，顯示為無色透明，表示氣管、支氣管、肺部的功能狀態(tài)正常；(2)+21～+60，顯示為黃色，提示氣管、支氣管、肺部有炎性反應(yīng)；(3)+61～+100，顯示為紅色，提示吸煙、細(xì)胞膜受損、感染、肺部炎性反應(yīng)；(4)-21～-60，顯示為淺藍(lán)色，提示氣管、支氣管、肺部功能降低；吸煙、過敏、慢性炎性反應(yīng)、結(jié)核、哮喘、損傷后肺組織纖維化、塵肺等；(5)-61～-100，顯示為深藍(lán)色，提示氣管、支氣管及肺部功能退化，損傷后慢性炎性反應(yīng)；高血壓、冠心病等引起左心功能下降，導(dǎo)致輕度肺部淤血等[4]。

1.2.4 代謝指標(biāo)測(cè)定 受試者禁食、水12～14 h，次日清晨采外周血10 ml，以3000 r/min的速度離心15 min，留取血清，-80 ℃冰箱保存，sICAM-1、sVCAM-1、E-selectin的定量檢測(cè)采用ELISA方法進(jìn)行，試劑盒購自聯(lián)科生物技術(shù)有限公司及上海藍(lán)基生物科技有限公司。

2 結(jié) 果

2.1 三組吸煙情況比較 與A組相比，吸煙使B、C組呼吸系統(tǒng)功能狀態(tài)改變的危險(xiǎn)性增大(表1)。

表1 三組呼吸系統(tǒng)功能狀態(tài)研究對(duì)象的吸煙史情況比較

注：A組表示呼吸功能正常組，B組為呼吸功能輕度改變組，C組為支氣管、呼吸道炎性反應(yīng)狀態(tài)組三組之間比較，χ2=12.381，P=0.002

2.2 三組E-selectin、sICAM-1、sVCAM-1的濃度比較 與A組相比，C組中E-selectin、sICAM-1、sVCAM-1明顯增高(P均<0.01)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；與B組相比，C組中E-selectin、sICAM-1、sVCAM-1明顯增高(P均<0.01)；與A組相比，B組中E-selectin、sICAM-1、sVCAM-1明顯增高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.01，表2)。

分組例數(shù)E-selectinsICAM-1sVCAM-1A組5061.47±12.58847.64±105.73441.01±55.77B組9696.87±25.531156.54±115.37542.29±44.96C組70218.48±31.301505.85±128.26727.48±47.50F601.27459.99511.49P0.0000.0000.000

注：A組表示呼吸功能正常組，B組為呼吸功能輕度改變組，C組為支氣管、呼吸道炎性反應(yīng)狀態(tài)組

2.3 吸煙對(duì)E-selectin、sICAM-1、sVCAM-1的影響 A組中E-selectin、sICAM-1、sVCAM-1的濃度在吸煙組和非吸煙組的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；B組中，與非吸煙組相比，吸煙組sICAM-1、sVCAM-1明顯增高；在C組中，吸煙組中E-selectin、sICAM-1、sVCAM-1明顯高于非吸煙組，且差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.01，表3)。

組別例數(shù)E-selectinsICAM-1sVCAM-1A組 吸煙組1863.27±27.74803.93±177.58409.51±103.78 非吸煙組3256.25±27.06825.53±265.40378.05±179.84B組 吸煙組39126.87±58.991378.28±135.62①599.92±51.22① 非吸煙組57120.83±53.661152.18±184.14571.32±91.49C組 吸煙組45224.56±76.31①1631.51±246.79①758.06±116.28① 非吸煙組25192.07±27.481362.09±54.58676.62±24.12

注：A、B、C組分別表示呼吸功能正常組，呼吸功能輕度改變組，支氣管、呼吸道炎性反應(yīng)狀態(tài)組；與非吸煙組比較，①P<0.05

3 討 論

隨著空氣污染嚴(yán)重，呼吸系統(tǒng)疾病患病率逐年升高，環(huán)境細(xì)顆粒物(PM2.5)與人群的健康越來越受到公眾的關(guān)注。研究發(fā)現(xiàn)，大氣污染物的增多可引起成人呼吸系統(tǒng)疾病的患病率和癥狀發(fā)生率的增高、肺功能下降、哮喘和慢性阻塞性肺疾病等已患疾病的加重、病死率增高等[5]。吸煙是各種慢性肺部疾病及各類癌癥的重要危險(xiǎn)因素。有研究認(rèn)為：吸煙者慢性支氣管炎患病率較不吸煙者高2～8倍[6]。因此，許多學(xué)者對(duì)與吸煙相關(guān)的疾病進(jìn)行了大量的臨床實(shí)驗(yàn)及研究。但是極少有人關(guān)注“健康吸煙者”這一特殊人群。“健康吸煙者”是指長(zhǎng)期吸煙但沒有呼吸系統(tǒng)疾病及任何臨床癥狀，且肺功能、胸部X線片等檢查也均在正常范圍內(nèi)。但許多研究已證實(shí)，他們體內(nèi)已經(jīng)發(fā)生了異常的病理生理改變[7]，因此應(yīng)高度重視此類人群呼吸系統(tǒng)疾病的早期篩查。

HRA系統(tǒng)的檢測(cè)是采用生物電感應(yīng)技術(shù)，利用人體的導(dǎo)電功能，通過生物電傳感器采集和測(cè)量組織細(xì)胞、器官的電阻抗變化情況及各段肺葉生物活性的變化[3]，對(duì)人體器官進(jìn)行數(shù)字模型的3D重建，可直觀地看到全身臟器、系統(tǒng)的功能變化趨勢(shì)，以判斷健康及早期疾病的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)人體的健康狀況做出及時(shí)的評(píng)估。本研究將通過HRA系統(tǒng)檢測(cè)的呼吸系統(tǒng)功能狀態(tài)分為功能A、B、C組，與A組相比，后兩組呼吸系統(tǒng)功能狀態(tài)改變的危險(xiǎn)性增大。

CAM 位于血管內(nèi)皮細(xì)胞和各種白細(xì)胞的表面,其可溶性形式(sICAM-1、sVCAM-1)在各種白細(xì)胞與血管內(nèi)皮細(xì)胞相互黏附遷移中起著主要作用。ICAM-1是一種免疫球蛋白，作為炎性反應(yīng)鏈的下游產(chǎn)物，它參與了炎性反應(yīng)的介導(dǎo)。VCAM-1主要表達(dá)于活化的血管內(nèi)皮細(xì)胞，參與炎性細(xì)胞的穿壁及游移過程。吸煙可使血清中的sICAM-1、sVCAM-1水平顯著升高, 被認(rèn)為是點(diǎn)燃血液和血管壁炎性反應(yīng)的“火焰”[8]。E-selectin是黏附分子選擇素家族的主要成員之一，E-selectin分布于炎性部位的內(nèi)皮細(xì)胞，主要是介導(dǎo)白細(xì)胞在內(nèi)皮細(xì)胞表面最初的滯留和滾動(dòng)，隨后遷移到炎性組織。研究證實(shí)，E-selectin水平對(duì)判斷炎性反應(yīng)活動(dòng)情況有一定的臨床參考價(jià)值[9]。早期檢測(cè)血清中E-selectin、sICAM-1、sVCAM-1水平有助于盡早采取相關(guān)措施保護(hù)炎性部位阻止其發(fā)展為病態(tài)。

本研究選取E-selectin、sICAM-1、sVCAM-1作為炎性標(biāo)志物，分析比較不同呼吸系統(tǒng)功能狀態(tài)及吸煙情況下E-selectin、sICAM-1、sVCAM-1濃度的變化情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：與功能狀態(tài)正常組相比，功能狀態(tài)輕度改變組及炎性反應(yīng)狀態(tài)組中的E-selectin、sICAM-1、sVCAM-1濃度均明顯增高，且相互之間的濃度差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；炎性反應(yīng)狀態(tài)組與功能輕度改變組相比，E-selectin、sICAM-1、sVCAM-1也明顯增高，且相互的濃度差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；提示呼吸系統(tǒng)功能狀態(tài)發(fā)生變化的患者體內(nèi)存在炎性反應(yīng)，且隨著功能狀態(tài)變化的加重，炎性反應(yīng)也越來越嚴(yán)重。目前關(guān)于呼吸系統(tǒng)功能狀態(tài)的研究甚少，具體作用機(jī)制尚需進(jìn)一步的研究和探討。

HRA系統(tǒng)對(duì)呼吸系統(tǒng)功能狀態(tài)的檢測(cè)可作為一種呼吸系統(tǒng)疾病高風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估手段，通過HRA系統(tǒng)檢測(cè)存在呼吸系統(tǒng)疾病相關(guān)危險(xiǎn)因素的人群，評(píng)估其呼吸系統(tǒng)乃至全身各系統(tǒng)的功能狀態(tài)，對(duì)評(píng)估及指導(dǎo)預(yù)防呼吸系統(tǒng)疾病具有重要意義。