慢性阻塞性肺疾病患者外周血核苷酸結合寡聚化結構域樣受體蛋白3水平與肺功能、病情程度和預后的關系

王海靜，李 靜，王永紅，趙京梅，李 穎，肖 寧，王芳芳

(邯鄲市中心醫院呼吸內科，河北 邯鄲 056001)

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是一種以氣流受限為特征的呼吸系統疾病，可嚴重影響患者肺功能，造成生活質量下降[1]。COPD進程可加劇慢性低氧程度，從而引發肺源性心臟病，危及患者生命安全[2]。加強對高死亡風險患者的臨床防治，對改善患者預后至關重要。目前，臨床上用于評估COPD病情程度及預后的指標或方法眾多，包括炎癥因子、基因調控因子、肺功能指標及國際初級氣道保健組織問卷、肺功能問卷和COPD人口篩查問卷等，各指標或方法評估的準確度、靈敏度差異顯著[3]。核苷酸結合寡聚化結構域樣受體蛋白3(nucleotide oligomerization domain- like receptor protein 3，NLRP3)可激活下游信號通路，誘導淋巴細胞分泌炎癥因子，從而加劇肺組織炎性損傷，引起肺功能異常[4]。研究發現，預后較差的COPD患者外周血中NLRP3的表達高于預后良好者[5]，由此推測NLRP3與COPD疾病進程密切相關，通過監測其水平變化可評估患者預后。但目前關于NLRP3與肺功能、病情程度和生存狀況關系的研究較少，相關性有待進一步明確。基于此，本研究探究討了COPD患者外周血中NLRP3水平與肺功能、病情程度和預后的相關性，旨在為臨床診治該病提供依據，現將結果報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料選擇邯鄲市中心醫院呼吸內科2018年1月至2019年6月收治的102例COPD患者為研究對象(觀察組)。病例納入標準：(1)符合COPD的診斷標準[6]；(2)臨床表現為慢性、進行性加重的呼吸困難，咳嗽和咳痰，第一秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in one second，FEV1)占用力肺活量(forced vital capacity，FVC)百分比(FEV1/FVC)低于70%；(3)患者依從研究方案；(4)病歷資料完整；(5)所有患者及家屬簽署知情同意書。排除標準：(1)造血系統疾病、惡性腫瘤、自身免疫性疾病及心、腎、肝等重要臟器功能障礙者；(2)患有活動性肺結核、間質性肺疾病、支氣管擴張等其他肺部疾病者；(3)入組前2周使用茶堿或糖皮質激素者；(4)妊娠期、哺乳期婦女。根據慢性阻塞性肺疾病全球倡議(global initiative for chronic obstructive lung disease，GOLD)分級標準[7]對COPD患者病情嚴重程度進行分級。Ⅰ級(輕度)：支氣管舒張試驗后FEV1/FVC<70%且FEV1占預計值的百分比(predicted ratio，Pred)(FEV1%/Pred)≥80%；Ⅱ級(中度)：支氣管舒張試驗后FEV1/FVC<70%且50%≤FEV1%/Pred≤80%；Ⅲ級(重度)：支氣管舒張試驗后FEV1/FVC<70%且30%≤FEV1%/Pred≤50%；Ⅳ級(極重度)：支氣管舒張試驗后FEV1/FVC<70%且FEV1%/Pred<30%。另選擇同期來本院體檢健康者40例作為對照組。觀察組：男54例，女48例；年齡29～53(43.63±5.47)歲；GOLD分級：Ⅰ級29例，Ⅱ級25例，Ⅲ級28例，Ⅳ級20例。對照組：男23例，女17例；年齡28～55(43.78±5.62)歲。2組受試者的年齡、性別比較差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。根據預后情況將觀察組患者又分為死亡組(n=37)和存活組(n=65)。本研究獲得醫院倫理委員會審核批準。

1.2 觀察指標(1)肺功能指標：COPD患者于入院第2天、對照組受試者于體檢當日采用肺功能儀(美國Medgraphics公司)測定FEV1%/Pred、FEV1/FVC。(2)血清NLRP3水平：COPD患者于入院第2天清晨、對照組受試者于體檢當日抽取空腹外周靜脈血約5 mL，3 000 r·min-1離心10 min，取上層血清于-80 ℃凍存待用。采用酶聯免疫吸附試驗(enzyme linked immunosorbent assay，ELISA)法測定血清中NLRP3水平，Model680型酶標儀購自美國Bio-Rad公司，試劑盒購自美國Uscn Life Science Inc公司，嚴格按照試劑盒說明書進行操作

1.3 隨訪所有患者隨訪2 a(截止時間為2021年6月)，隨訪方式以來院復查為主，特殊情況下采用電話隨訪。

2 結果

2.1 觀察組與對照組受試者血清中NLRP3水平及FEV1%/Pred、FEV1/FVC比較結果見表1。觀察組患者血清中NLRP3水平顯著高于對照組，FEV1%/Pred和FEV1/FVC顯著低于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)。

表1 觀察組與對照組受試者血清中NLRP3水平及FEV1%/Pred、FEV1/FVC比較

2.2 不同病情嚴重程度COPD患者血清中NLRP3水平及FEV1%/Pred、FEV1/FVC比較結果見表2。隨著COPD患者病情嚴重程度的增加，患者血清中NLRP3水平逐漸升高，FEV1%/Pred、FEV1/FVC逐漸降低，兩兩比較差異均有統計學意義(P<0.05)。

表2 不同病情嚴重程度患者血清中NLRP3水平及FEV1%/Pred、FEV1/FVC比較

2.3 NLRP3與肺功能的相關性Pearson相關性分析結果顯示，患者血清中NLRP3水平與FEV1%/Pred和FEV1/FVC均呈負相關(r=-0.661、-0.618，P<0.05)。

2.4 不同預后COPD患者血清中NLRP3水平比較死亡組和存活組患者血清中NLRP3水平分別為(138.74±19.56)、(87.38±12.06)ng·L-1，死亡組患者血清中NLRP3水平顯著高于存活組，差異有統計學意義(P<0.05)。

3 討論

COPD是一種漸進性疾病，不但可引起氣道和肺部本身癥狀，長期病變后還可發展為慢性肺源性心臟病，甚至引發更為復雜的全身癥狀，是我國人群主要死亡原因之一[8]。目前的研究僅明確了COPD發生、發展的部分誘因，但其中的具體機制尚未完全闡明。學者根據不同的角度提出了多種不同的機制，包含蛋白酶-抗蛋白酶失衡、氧化-抗氧化失衡、凋亡-抗凋亡失衡及炎癥反應等學說[9]。明確COPD嚴重程度，評估患者預后情況，有助于縮短確診時間，提高治療成功率，改善患者的生存質量[10-11]。

模式識別受體家族能識別細胞內危險信號分子，在識別相應配體后能激活含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-1(cysteinyl aspartate specific proteinase，caspase-1)和核因子-κB信號通路，促進炎癥因子的產生，從而啟動固有免疫和獲得性免疫[12-13]。研究發現，NLRP家族成員表達的變化與多種炎性疾病的發生有關[14]。NLRP是一種模式識別受體，近年來由于其在天然免疫和凋亡中的重要作用而受到廣泛研究[15]。研究發現，NLRPs是消化系統和宿主防御系統炎癥反應的重要介質，可以影響炎癥性腸病的易感性，增加并發結腸炎相關結直腸癌的風險[16]。NLRP3由凋亡相關斑點樣蛋白及caspase-1組成，是主要的固有免疫感受器，激活后可抵抗細菌、病毒等病原體[17]。同時，炎癥反應是COPD發生、發展的中心環節，吸入有害顆粒或氣體、吸煙等原因均可導致氣道反應性增加，引起肺實質、肺血管的慢性炎癥，造成肺換氣功能障礙及呼吸肌疲勞，導致肺組織發生缺氧缺血性損傷[18-19]。而NLRP3異常激活時可調控白細胞介素-1β等炎癥因子的分泌，引起炎癥暴發[20]。本研究結果顯示，觀察組患者血清中NLRP3水平顯著高于對照組，FEV1%/Pred和FEV1/FVC顯著低于對照組，推測NLRP3水平的變化與COPD病情進展有一定相關性。

本研究根據GOLD分級標準對102例COPD患者病情嚴重程度進行分級，并比較了不同分級患者血清中NLRP3水平及肺功能指標FEV1%/Pred、FEV1/FVC的差異，結果顯示，患者血清中NLRP3水平隨著病情嚴重程度的增加呈上升趨勢，FEV1%/Pred和FEV1/FVC隨病情嚴重程度的增加呈下降趨勢；這與劉萍等[21]研究結果相似，提示氧化應激介導的NLRP3炎性小體活化對COPD疾病進展有影響。且本研究中Pearson相關性分析結果顯示，血清中NLRP3水平與FEV1%/Pred、FEV1/FVC呈負相關，進一步說明了NLRP3水平與COPD疾病進展有關。趙開順等[22]檢測了102例COPD患者血清中NLRP3的水平，結果發現，NLRP3水平與患者的病情程度和預后有一定的相關性。本研究還發現，死亡組患者血清中NLRP3水平顯著高于存活組，提示NLRP3與COPD患者生存密切相關，可用來預測患者生存狀況。

綜上所述，COPD患者血清中NLRP3水平高于健康人群，且隨著病情的加重其水平呈上升趨勢。COPD患者血清中NLRP3水平與肺功能呈負相關，檢測該指標對評估患者病情及預后有重要價值。