高血糖對慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者血清炎性因子和肺功能的影響及相關性分析

呂侯強，謝 軒，范素芳

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease, COPD)是一種以不完全可逆的氣流限制為特征的慢性呼吸系統疾病，具有高發病率和致死率。依據患者臨床癥狀急緩程度，通常將COPD分為穩定期與急性加重期。COPD的發病與多種因素有關，其中炎性反應是致病的主要機制，患者常由于急性加重住院，稱COPD急性加重期(aceute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease， AECOPD)[1-2]。在AECOPD發病過程中有多種炎性因子、炎癥介質及蛋白酶參與，炎性因子水平高低與其發病關系密切[3-4]。研究表明，高血糖可以影響中性粒細胞及巨噬細胞的趨化性、吞噬功能，導致機體免疫力下降，對感染病原菌抵抗力減弱，誘發下呼吸道感染，加重患者病情[4-5]。本研究通過對不同血糖水平AECOPD患者血清炎性因子和肺功能進行檢測，旨在分析血糖水平對AECOPD患者血清炎性因子和肺功能的影響，以及血清炎性因子、血糖、肺功能指標之間的相關性，現報告如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2015年3月—2016年4月就診我院的150例AECOPD患者，根據入院時空腹血糖水平(≥7.8 mmol/L為高血糖)分為AECOPD正常血糖組90例與AECOPD高血糖組60例。AECOPD正常血糖組中男43例，女47例；年齡48～78(63.54±3.39)歲；體質量48～62(53.24±4.12)kg；此次COPD病程1～10(5.84±1.02)d。AECOPD高血糖組中男27例，女33例；年齡53～83(63.48±3.41)歲；體質量46～77(53.19±4.13)kg；此次COPD病程3～12(6.16±1.10)d。納入標準：①符合AECOPD診斷標準[6]；②患者或其家屬簽署知情同意書。排除標準：①合并急性心腦血管疾病及心力衰竭者；②合并其他系統急性感染性疾病或自身免疫性疾病者；③合并惡性腫瘤者。本研究經醫院倫理委員會批準同意進行。

1.2研究方法 ①比較兩組血清白細胞介素6(IL-6)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)、C反應蛋白(CRP)水平；②比較第1秒用力呼氣容積(FEV1)、FEV1/用力肺活量(FVC)、肺一氧化碳彌散量(DLCO)、肺總量(TLC)、殘氣量(RV)/TLC；③采用Spearman相關性分析探討AECOPD患者空腹血糖、血清炎性因子、肺功能指標之間的相關性。

1.3檢測方法

1.3.1血清炎性因子檢測：采集患者入院后清晨空腹靜脈血4 ml，置于真空采血管靜置30 min后在4000 r/min條件下離心10 min，血清于-70℃環境中保存待測。采用酶聯免疫吸附法檢測血清TNF-α、IL-6、CRP水平，試劑盒購自南京建成生物科技有限公司，嚴格按照說明書進行操作。

1.3.2肺功能指標檢測：檢測前休息15 min，檢測時患者取坐位，采用德國耶格肺功能儀檢測FEV1、FEV1/FVC、DLCO、TLC、RV/TLC水平。

2 結果

2.1兩組一般資料比較 兩組性別、年齡、體質量、文化程度等一般資料比較差異均無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。見表1。

表1 不同血糖水平的AECOPD兩組一般資料比較

注：AECOPD為慢性阻塞性肺疾病急性加重期

2.2兩組炎性因子水平比較 AECOPD正常血糖組TNF-α、IL-6、CRP水平明顯低于AECOPD高血糖組，差異均有統計學意義(P<0.01)。見表2。

表2 不同血糖水平的AECOPD兩組炎性因子水平比較±s)

注：AECOPD為慢性阻塞性肺疾病急性加重期；IL-6為白細胞介素6，TNF-α為腫瘤壞死因子α，CRP為C反應蛋白

2.3兩組肺功能指標比較 AECOPD正常血糖組TLC、RV/TLC、FEV1、DLCO及FEV1/FVC值均明顯高于AECOPD高血糖組，差異均有統計學意義(P<0.01)。見表3。

表3 不同血糖水平的AECOPD兩組肺功能指標比較±s)

注：AECOPD為慢性阻塞性肺疾病急性加重期，FEV1為第1秒用力呼氣容積，FVC為用力肺活量，DLCO為肺一氧化碳彌散量，TLC為肺總量，RV為殘氣量

2.4AECOPD患者血清炎性因子、空腹血糖、肺功能指標的相關性分析 AECOPD患者血清炎性因子IL-6、TNF-α、CRP水平與空腹血糖水平呈正相關，而與肺功能指標FEV1和FEV1/FVC呈負相關，且空腹血糖水平與FEV1和FEV1/FVC亦呈負相關，即隨著炎性因子和空腹血糖水平的升高，患者肺功能越差。見表4。

表4 AECOPD患者空腹血糖、血清炎性因子、肺功能指標的相關性分析

注：AECOPD為慢性阻塞性肺疾病急性加重期，IL-6為白細胞介素6，TNF-α為腫瘤壞死因子α，CRP為C反應蛋白，FVC為用力肺活量，FEV1為第1秒用力呼氣容積

3 討論

COPD與糖尿病是老年人常見病與多發病，是威脅老年人身體健康與生命安全的兩大疾病，嚴重影響老年患者的生活質量，加重社會經濟負擔，目前已成為全球重要的公共衛生問題[7-8]。有研究顯示，大部分AECOPD患者出現氣道、肺實質及肺血管慢性炎性反應，肺實質及肺泡結構不同程度受到破壞[9-10]，并出現炎性反應、氧化應激反應、自主神經功能失調、營養不良、呼吸肌無力等病理生理改變和臨床癥狀[11-12]。此外，隨著對COPD的深入研究，有研究發現血糖的高低對COPD病情發展有一定影響，且AECOPD患者炎性因子水平高低直接影響患者肺功能[13-14]。因此，本研究通過對不同血糖水平AECOPD患者進行觀察，分析不同血糖水平下，AECOPD患者炎性因子水平與肺功能狀況。

COPD患者合并糖尿病或高血糖狀態較為常見，發病率為10%～15%，并發糖尿病風險是無COPD人群的1.8倍[15-16]。研究顯示，長期血糖升高可以引起機體炎性反應加劇，患者長期處于微炎性反應狀態，引發機體凝血機制異常、血管內皮損傷及動脈粥樣硬化斑塊形成[17]。同時，高血糖可以影響中性粒細胞及巨噬細胞的趨化性、吞噬功能，導致機體免疫力下降，對感染病原菌抵抗力減弱，誘發下呼吸道感染，從而加重AECOPD病情[18]。本研究結果顯示，AECOPD正常血糖組TNF-α、IL-6、CRP水平明顯低于AECOPD高血糖組。FEV1/FVC是反映肺功能的重要指標，其下降提示肺功能下降。AECOPD高血糖患者存在限制性通氣功能障礙，組織蛋白非酶糖基化終產物積聚于肺間質，減少結締組織蛋白的降解，引起彈力蛋白與膠原蛋白代謝異常，嚴重者可出現肺纖維化，降低肺順應性[19]。本研究顯示，AECOPD正常血糖組TLC、RV/TLC、FEV1、DLCO及FEV1/FVC值均明顯高于AECOPD高血糖組。

本研究進一步分析血清炎性因子、空腹血糖、肺功能指標之間的相關性，結果發現血清IL-6、TNF-α、CRP水平與FEV1、FEV1/FVC呈負相關，與空腹血糖水平呈正相關。表明血糖升高可引起AECOPD患者體內血清炎性因子IL-6、TNF-α、CRP的逐漸升高，且隨著上述血清炎性因子水平的升高，患者FEV1、FEV1/FVC越低，肺功能越來越差。作用機制可能與下列因素有關：①AECOPD患者長期應用糖皮質激素，引起胰島素抵抗與血糖升高。②COPD病情發展過程中機體出現缺氧、高碳酸血癥、酸中毒等可造成胰島β細胞受損、胰島功能下降、胰島素分泌延遲而出現血糖升高。③COPD患者長期低氧血癥可損傷肝細胞轉化肝糖原的能力，使血糖升高。而長期的高血糖又可以導致機體微炎性反應加劇，機體炎性因子水平升高導致COPD炎性反應加重，損害肺功能[20]。

綜上所述，與AECOPD血糖正常患者相比，AECOPD高血糖患者血清炎性因子明顯升高，肺功能明顯下降，且血糖水平與血清炎性因子水平呈正相關而與肺功能指標呈負相關，同時炎性因子水平越高患者肺功能越差，故在治療過程中血糖水平的控制具有重要意義。