慢性阻塞性肺疾病患者血清補體C1q腫瘤壞死因子相關蛋白5與肺功能及炎癥反應相關性研究

焦文妤，尚家璐，李樹霞

1.西安大興醫院呼吸與危重癥醫學科(西安 710005)；2.西安交通大學公共衛生學院(西安 710061)；3.陜西省延安市吳起縣人民醫院呼吸內科(吳起 717600)

慢性阻塞性肺疾病(Chronic obstructive pulmonary disease，COPD)患病率及致殘致死率均較高的慢性氣道炎癥性疾病。據權威部門相關數據顯示，到2030年時COPD將成為全球常見致殘致死原因第三位[1]。目前，臨床醫學在COPD發病機制領域尚未得到明確結論，氣道免疫炎癥機制、氧化應激增加機制是目前接受度較高的臨床發病機制。除肺部局部炎癥反應外，COPD患者還常表現為全身炎癥增強，尤其在病情嚴重或病情正在惡化的患者中表現更為明顯。以往臨床多報道，肺過度膨脹、肌營養不良、吸煙、睡眠等可能是參與COPD患者急性全身炎癥發病機制的可能因素[2-4]。近年來，脂肪組織也被證實為會對COPD患者全身炎癥產生影響的因素[5-6]。脂肪組織不僅是機體內能量儲存場所，而且是一個活躍的炎癥介質生產者，所謂的脂肪因子就是一個很好的例子。脂肪因子是脂肪組織分泌的蛋白介質，現已知其參與多種慢性疾病中的炎癥反應。脂聯素是一種很有名的具有抗糖尿病及抗炎作用的脂肪因子，且越來越多的研究證明，其在COPD患者機體炎癥反應發生中扮演重要角色[7-8]。近期，血清C1q/腫瘤壞死因子相關蛋白(CTRP)家族成員被報道具有與脂聯素相同的結構同源性，但卻存在多樣化的組織表達特性及生物學功能[9]。CTRP-5是廣泛表達于脂肪細胞、肌細胞、視網膜色素中的CTRP家族成員，與脂聯素具有相似功能，即可通過誘導AMP活化蛋白激酶磷酸化，增加葡萄糖攝入；同時還可通過刺激乙酰輔酶A羧化酶磷酸化，促進大鼠心肌細胞脂肪酸氧化。而關于其異常表達與COPD患者肺功能及主要促炎、抗炎因子相關性的報道較為少見。因此，筆者觀察了COPD患者血清CTRP-5表達水平與其肺功能及抗炎、促炎因子表達水平的關聯性，以期探討CTRP-5在COPD患者表達及作用機制。

資料與方法

1 一般資料 選擇2017年1月至2019年6月本院呼吸內科收治的COPD患者77例和同期健康體檢的正常者30例(對照組)作為研究對象。依據COPD患者病情進展情況分為穩定組(35例)和急性加重組(42例)。對照組男20例，女10例，年齡55～81歲，平均(69.41±8.84)歲；體重指數(BMI)19～26 kg/m2，平均(23.71±4.05)26 kg/m2。穩定組男24例，女11例，年齡57～80歲，平均(69.27±8.87)歲；BMI 19～26 kg/m2，平均(23.62±4.08)26 kg/m2。急性加重組男28例，女14例，年齡55～80歲，平均(69.44±8.85)歲；BMI 18～26 kg/m2，平均(23.55±4.13)26 kg/m2。三組受試者一般資料比較無統計學差異(P>0.05)。COPD患者納入標準：均符合中華醫學會制定的相關標準[1]；入組前3個月內未接受過糖皮質激素類藥物治療；明確研究目的及方法，且自愿參與。排除標準：支氣管舒張試驗結果顯示陽性；合并其他可能影響檢測指標表達水平的疾病者。對照組無慢性呼吸系統疾病史；無自身免疫系統疾病；近期無手術操作史或感染史。

2 研究方法

2.1 肺功能測定：采用肺功能儀(德國耶格；型號：Master Screen PFT System)測定三組受試者第1s用力呼氣容積(FEV1)及其占預計值百分比(FEV1pred)、用力肺活量(FVC)，計算相應FEV1/FVC。

2.2 樣本采集：取三組受試者清晨空腹肘靜脈血樣3～5 ml，加入抗凝管中。3000 r/min條件做離心處理，沉淀10 min后分離血清，-20℃下保存待用。

2.3 血清指標測定：CTRP-5、白細胞介素-8(IL-8)、IL-10均采用酶聯免疫吸附法測定，C反應蛋白(CRP)采用免疫比濁法測定。測定試劑盒均購自于江蘇寶萊生物科技有限公司，測定過程均嚴格按照試劑盒說明書進行。

結 果

1 三組受試者肺功能指標比較 見表1。三組受試者肺功能指標FEV1pred和FEV1/FVC間比較差異均具有統計學意義(P<0.01)，穩定組明顯低于對照組(P<0.05)，急性加重組明顯低于穩定組和對照組(P<0.05)。

表1 三組受試者肺功能指標比較(%)

2 三組受試者血清學指標比較 見表2。三組受試者血清 CTRP-5、IL-8、IL-10、CRP水平間比較差異具有統計學意義(P<0.05)。穩定組CTRP-5、IL-8、CRP水平明顯高于對照組，IL-10水平明顯低于對照組(P<0.05)；急性加重組CTRP-5、IL-8、CRP水平高于穩定組和對照組，IL-10水平明顯低于穩定組和對照組(P<0.05)。

表2 三組受試者肺功能指標比較(μg/ml)

3 血清CTRP-5水平與肺功能指標及血清炎癥指標相關性 見表3。Pearson相關性分析顯示，穩定期和急性加重期COPD患者血清CTRP-5均與肺功能指標FEV1pred、FEV1/FVC呈顯著負相關(P<0.01)，與血清促炎因子IL-8和CRP水平呈明顯正相關(P<0.05)，而其與IL-10無明顯相關性(P>0.05)。

表3 血清CTRP-5水平與肺功能指標及血清炎癥指標相關性

討 論

COPD是多種炎癥細胞及炎癥介質共同參與介導的慢性進展性疾病。患者炎癥不僅累及呼吸系統，且累及全身。臨床可通過檢測多種炎癥因子，判斷COPD患者病情，評估某治療方案的治療效果。

在與肥胖相關的代謝紊亂和炎癥性疾病中，由脂肪細胞或脂肪組織合成分泌的脂肪因子被發現與慢性低級別炎癥有關。近年來，一些研究也發現，脂肪因子與諸如COPD及哮喘等肺部炎癥性疾病發生發展存在相關性[10]。特別是大量有關脂聯素及瘦素在該類疾病中的研究提示，低水平血清脂聯素和高水平瘦素可獨立預測肥胖，而高水平脂聯素與低水平瘦素則與穩定期COPD存在相關性[11]。CTRP-5是脂肪組織細胞分泌的，與脂聯素存在高度同源性的蛋白物質。氣道重構是COPD的主要病理特征之一。長期緩慢的氣道及全身炎癥反應會導致氣道壁出現損傷與修復過程的反復重復，從而導致氣道狹窄，引發氣道壁重構，最終導致氣道阻塞發生。氣道平滑肌細胞異常增殖不僅加重氣道收縮力，增強氣道高反應性，而且可使氣道壁增厚、氣道變窄，使呼吸道出現不可逆的氣流受阻[12]。Shen等研究顯示，CTRP5可通過激活多種途徑，促進血管平滑肌細胞增殖，增強血管平滑肌細胞炎癥和遷移[13]。Yang等報道顯示，CTRP5通過激活AMPK和脂肪酸氧化，抑制改善棕櫚酸誘導的肌細胞凋亡，增強肌細胞功能[14]。本研究結果顯示，穩定組FEV1pred和FEV1/FVC明顯低于對照組，急性加重組顯著低于穩定組和對照組(P<0.05)；穩定期和急性加重期COPD患者血清CTRP-5均與肺功能指標FEV1pred、FEV1/FVC呈顯著負相關。提示，血清CTRP-5可作為反應COPD穩定期及急性加重期氣流阻塞程度的良好指標。分析原因：血清CTRP-5累積升高可增加氣道平滑肌細胞增殖、增強氣道炎癥，參與氣流阻塞的負反饋調節，從而加重COPD患者肺功能損傷。

IL-8屬于促炎因子，可由氣道上皮細胞、中細粒細胞等分泌，對中性粒細胞存在吸附趨化作用。多項研究證實，IL-8在COPD炎癥反應中扮演重要角色，可反應患者氣道及全身炎癥狀態的重要生物學指標[15-16]。IL-10是機體重要的抗炎因子，Th1細胞、Th2細胞、肥大細胞、B淋巴細胞均可產生IL-10。IL-10可通過抑制肺泡巨噬細胞及呼吸道中性粒細胞對促炎介質的分泌作用，從而抑制氣道炎癥反應[17]。此外，其還可通過增強中性粒細胞凋亡，影響肺組織中中性粒細胞增殖等，促進氣道炎癥清除[18]。晏斌林等研究顯示，急性加重期COPD患者治療后呼出氣冷凝液中IL-10水平明顯升高。提示，在COPD治療中，IL-10高表達，作為氣道炎癥的保護性因子，參與介導氣道炎癥反應[19]。CRP是主要由肝細胞合成，應對組織損傷或炎癥反應的急性期蛋白。COPD患者體內CRP水平升高與患者FEV1呈負相關，提示其表達水平與呼吸道氣流阻塞存在相關性。因此，CRP被認為是COPD患者體內一種有效的全身炎癥標志物[20]。本研究結果顯示，穩定組和急性加重組IL-8、CRP水平明顯高于對照組，IL-10水平低于對照組；血清CTRP-5與血清促炎因子IL-8和CRP水平呈明顯正相關，但與IL-10無明顯相關性。該結果與以往報道結果相一致[21-22]。提示機體CTRP-5可能通過參與機體炎癥級聯放大反應過程。

總之，急性加重期和穩定期COPD血清CTRP-5表達水平均明顯升高，且其表達水平與患者肺功能呈顯著負相關，與機體全身炎癥反應程度呈明顯正相關。然而，本研究結果中CTRP-5水平與IL-10無相關性，這一結果是否可靠，有待進一步確認。