內皮素、內源性硫化氫與慢性阻塞性肺疾病急性加重期合并呼吸衰竭相關性分析

李愛玲，程蓮花

(1.西安國際醫學中心醫院呼吸內科，陜西 西安 710100;2.韓城市人民醫院檢驗科，陜西 韓城 715400)

近年來慢性阻塞性肺疾病(慢阻肺)的患病率逐漸上升，一般因勞作過度、受風寒及病原微生物感染等原因致病[1]。慢阻肺急性加重期是原有的基礎疾病快速發展，混合多種細菌入侵機體，對患者的日常生活造成嚴重影響[2]。慢阻肺以不完全持續進展性及可逆性氣流受限為主要特征，病理改變主要表現為肺實質和氣道壁慢性結構破壞與炎癥，導致肺動脈高壓、氣流阻力增加、肺氣腫形成、氣道管腔狹窄，當患者病情進展到一定程度后，會對換氣功能和通氣功能產生嚴重影響，進而出現呼吸衰竭現象，從而危及患者的生命[3]。近年來研究發現[4]，內源性硫化氫(Endogenous hydrogen sulfide，H2S)是繼一氧化碳和一氧化氮之后另外一種存在于人體內的小氣體信號分子，且多分布于肺血管和氣道平滑肌細胞，低濃度內源性硫化氫會減少過氧化物質產生，起到抗氧化作用，而且能夠調節抗氧化應激和機體氧化應激平衡。目前研究發現，內源性硫化氫與慢阻肺的發生發展具有一定關系，但具體機制尚無明確定論。另外有研究發現[5]，內皮素-1(Endothelin-1，ET-1)與慢阻肺病情進展與肺動脈高壓具有密切關系，但是對于慢阻肺合并呼吸衰竭與ET-1的關系尚未闡明。因此，為了探究慢阻肺急性加重期合并呼吸衰竭患者的發生機制與預后指標，本研究選取我院2019年9月至2020年9月收治的80例慢阻肺急性加重期合并呼吸衰竭患者作為主要研究對象，探討內皮素、內源性硫化氫與慢阻肺急性加重期合并呼吸衰竭的相關性，具體報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取我院2019年9月至2020年9月收治的80例慢阻肺急性加重期合并呼吸衰竭患者作為研究對象，為呼吸衰竭組。病例納入標準：均經肺部功能檢測、血氣分析及胸部CT確診為慢阻肺急性加重期，且出現呼吸衰竭現象[6]；臨床資料完整；年齡≥18歲；對本研究知情并簽署同意書。排除標準：合并肺癌或惡性腫瘤者；合并嚴重心血管疾病者；合并嚴重免疫性疾病者；合并精神疾病者。另選取同期80例慢阻肺急性加重期未合并呼吸衰竭的患者為非呼吸衰竭組，80例健康志愿者作為對照組。三組患者一般資料比較無統計學差異(P<0.05)，見表1。

表1 三組一般資料比較

1.2 研究方法 對80例慢阻肺急性加重期合并呼吸衰竭患者，80例慢阻肺急性加重期患者和80例健康志愿者采取回顧性分析方法，收集所有患者一般資料與臨床指標，其中包括患者的性別、年齡、病程、1年內入院次數、APACHEⅡ評分、是否吸煙、丙氨酸氨基轉移酶(Alanine aminotransferase，ALT)、血清肌酐(Serum creatinine，Scr)、纖維蛋白原(Fibrinogen，FIB)、D-二聚體(D-dimer，D-D)、pH、動脈二氧化碳分壓(Arterial partial pressure of carbon dioxide，PaCO2)、動脈血氧分壓(arterial partial pressure of oxygen，PaO2)、ET-1、H2S等表達水平。

其中H2S采取空腹靜脈血，離心10 min，取上層清液，應用高效液相色譜串聯質譜法進行測定，內皮素-1應用酶聯免疫吸附法進行測定，檢測步驟嚴格依照試劑盒說明書進行。

2 結 果

2.1 三組患者臨床相關指標比較 三組患者ALT、Scr、FIB、D-D對比無統計學差異(均P>0.05)，三組患者PaCO2、PaO2、pH、ET-1、H2S表達水平比較有統計學差異(均P<0.05)，見表2。

表2 三組患者臨床相關指標比較

2.2 ET-1、H2S與慢阻肺急性加重期合并呼吸衰竭相關性 Spearman相關分析結果顯示：ALT、Scr、FIB、D-D、pH與慢阻肺急性加重期合并呼吸衰竭無明顯相關性(均P>0.05)，PaCO2、H2S與慢阻肺急性加重期合并呼吸衰竭呈負相關(均P<0.05)，PaO2、ET-1與慢阻肺急性加重期合并呼吸衰竭呈正相關(均P<0.05)，見表3。

表3 ET-1、H2S與慢阻肺急性加重期合并呼吸衰竭相關性

2.3 預后良好組與預后不良組患者一般情況比較 預后良好組與預后不良組患者性別、慢阻肺病程、是否吸煙對比無統計學差異(均P>0.05)，兩組患者年齡、1年內慢阻肺入院次數、APACHEⅡ評分、PaCO2、PaO2、ET-1、H2S對比有統計學差異(均P<0.05)，見表4。

表4 預后良好組與預后不良組患者一般情況比較

2.4 ET-1、H2S對慢阻肺急性加重期合并呼吸衰竭預后預測價值 Logistic回歸分析結果顯示：APACHEⅡ評分、ET-1為慢阻肺急性加重期合并呼吸衰竭的預后獨立預測因素(均P<0.05)，見表5。

表5 ET-1、H2S對慢阻肺急性加重期合并呼吸衰竭預后預測價值

3 討 論

ET-1是1988年從豬主動脈內皮細胞上清液中所提取的一種物質，具有21個氨基酸殘基，屬于生物活性肽的一種[6-8]。主要應用于肺泡吞噬細胞、呼吸道上皮細胞以及肺血管內皮細胞合成，有著強烈促有絲分裂與促進支氣管和血管收縮活性，作用持久，是目前發現的一種具有最強縮血管的物質[9]。正常人血液中ET-1的濃度較低，當人體血管內皮受到損傷刺激之后ET-1水平升高，因此應用ET-1水平能夠判定內皮細胞損傷程度[10]。由于慢性阻塞性肺疾病患者的慢性炎癥刺激和長期缺氧現象，會導致肺血管內皮細胞損傷，暴露膠原組織，引起血小板聚集，激活凝血級聯反應。目前多項研究發現[11-13]，慢阻肺疾病加重期患者體內ET-1水平明顯升高。H2S在體內主要由胱硫醚-γ-裂解酶、胱硫醚-β-合成酶催化L-半胱氨酸產生。動物實驗研究證實胱硫醚-γ-裂解酶是大鼠肺組織中最主要的一種內源性硫化氫合成酶，多分布于肺血管和氣道平滑肌細胞，若H2S濃度較低，會減少過氧化物質產生，起到抗氧化作用，能夠調節機體氧化應激平衡[14-15]。因為呼吸道和肺部是人體內氣體交換的主要場所，所以內源性氣體信號分子在肺部循環中具有重要價值，而作為一種新型內源性氣體信號分子，H2S參與慢阻肺的發病過程，但具體機制尚無明確定論。

本研究結果表明，三組患者ALT、Scr、FIB、D-D對比無統計學差異(均P>0.05)，三組患者PaCO2、PaO2、pH、ET-1、H2S表達水平對比有統計學差異(均P<0.05)。由此證明，慢阻肺急性加重期合并呼吸衰竭患者體內PaCO2、PaO2、pH、ET-1、H2S水平會出現一定變化，上述指標可能與患者病情的發生發展具有一定相關性。PaCO2、PaO2是常見的血氣指標，也是評價慢性阻塞性肺疾病預后的重要指標，能夠表示患者治療后的血氣情況[16]。但是，對于慢阻肺急性加重期合并呼吸衰竭是否具有一定關系，目前尚無明確定論。而本研究發現呼吸衰竭組患者ET-1水平明顯升高，這可能是因為慢阻肺急性加重期合并呼吸衰竭內皮損傷更加嚴重，同時也表明血氣指標的變化與內皮損傷存在相互因果，相互促進的關系。另外有研究發現[17]，在缺氧性肺動脈高壓大鼠模型中內源性硫化氫通路下調，外源性NaHS能夠降低肺動脈高壓，抑制肺血管重塑，所以表明內源性硫化氫對于肺血管張力調節方面具有重要作用；Spearman相關分析結果顯示：ALT、Scr、FIB、D-D、pH與慢阻肺急性加重期合并呼吸衰竭無明顯相關性(均P>0.05)，PaCO2、H2S與慢阻肺急性加重期合并呼吸衰竭呈負相關(均P<0.05)，PaO2、ET-1與慢阻肺急性加重期合并呼吸衰竭呈正相關(均P<0.05)，由此證明，PaCO2、H2S、PaO2、ET-1均可作為慢阻肺急性加重期合并呼吸衰竭的相關診斷指標。有研究發現[18]，對慢阻肺急性加重期合并呼吸衰竭患者采用科學的治療方法，能夠改變PaO2、PaCO2水平，從而提升患者治療效果，與本研究結果相符。但是以往研究中，并無文獻應用ET-1、與H2S來評價慢性阻塞性肺疾病合并呼吸衰竭的治療效果。另外有研究發現[19]，穩定期慢阻肺患者血清H2S水平提升，推測機體出現當代償失調時，H2S水平急劇下降，導致慢阻肺急性加重的出現，與本研究結果相似；預后良好組與預后不良組患者性別、慢阻肺病程、是否吸煙對比無統計學差異(均P>0.05)，兩組患者年齡、1年內慢阻肺入院次數、APACHEⅡ評分、PaCO2、PaO2、ET-1、H2S對比差異無統計學意義(均P<0.05)。由此證明，慢阻肺急性加重期合并呼吸衰竭的患者年齡越大、1年內住院次月越多、APACHEⅡ評分越高、PaCO2、PaO2、ET-1、H2S改變可能會對預后效果產生影響；Logistic回歸分析結果顯示：APACHEⅡ評分、ET-1為慢阻肺急性加重期合并呼吸衰竭的預后獨立預測因素(均P<0.05)。研究發現[20]，APACHEⅡ評分為慢阻肺預后的獨立預測因素，與本研究結果相符。以往對慢性阻塞性肺疾病伴或不伴呼吸衰竭多采用APACHEⅡ評分進行預后預測，但是由于評分系統的局限性，對于病情較為嚴重的患者應用受限，因此越來越多的學者開始通過對血清指標的分析來探尋更有利的預后預測指標。而本研究結果發現，ET-1也可能成為慢阻肺急性加重期合并呼吸衰竭的預后預測指標，希望能夠為臨床患者的治療與預后判定提供參考意見。

綜上所述，內皮素、內源性硫化氫與慢阻肺急性加重期合并呼吸衰竭存在明顯相關性，但僅有ET-1為慢阻肺急性加重期合并呼吸衰竭的預后獨立預測因素，根據患者預后獨立因素，早期判斷，為臨床治療方式的選擇提供參考。