穩定期COPD患者外周血肺表面活性蛋白-A和腫瘤壞死因子-α及生長分化因子-15的表達及意義*

高蓓， 王俊軼， 蔡曉玉， 廖蕾， 魏卓， 蘇嫻

(成都市呼吸健康研究所 & 成都市第三人民醫院 & 西南交通大學附屬醫院 呼吸與危重癥醫學科， 四川 成都 610000)

慢性阻塞性肺疾病( chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是臨床常見的呼吸系統疾病，死亡率居慢性呼吸道疾病首位[1-2]。目前COPD多發人群為中老年患者，COPD的臨床診斷可能會因為中老年患者的肺功能下降而出現偏差，因此，尋找新的生物學標志物有助于COPD患者的早期識別和及時治療，對患者的預后改善有著積極的作用[3]。肺泡表面活性蛋白-A(lung surfactant protein-A，SP-A)是維持肺泡張力的活性成分，在氣道炎癥調節及免疫調控方面發揮重要作用[4]。腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)是由單核細胞產生的細胞因子，對炎癥反應和免疫功能有雙重調節作用，在肺組織損傷及結構破壞中起關鍵作用[5-6]。生長分化因子-15(growth differentiation factor-15,GDF-15)屬于應激性反應因子，在炎癥、吸煙、氧氣供應不足時均會導致GDF-15的表達水平上調，造成肺功能的損傷[7-8]。本研究分析COPD患者外周血SP-A、TNF-α、GDF-15水平，旨在探討3項與肺功能和COPD分級的相關性，為探索COPD診斷的新指標提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2018年4月—2021年12月就診的穩定期COPD患者99例作為觀察組，依據慢性阻塞性肺疾病全球倡議(Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease, GOLD)標準[9]將99例患者進行肺功能分級，其中Ⅰ級9例、Ⅱ級52例、Ⅲ級28例及Ⅳ級10例。納入標準：(1)符合COPD穩定期診斷標準[9];(2)咳嗽、咳痰等癥狀穩定及無明顯加重;(3)患者及其家屬知情并同意本研究。排除標準：(1)伴支氣管擴張、哮喘等肺部疾病;(2)伴有肺部或者其他部位感染;(3)患有惡性腫瘤、血液系統疾病;(4)伴有系統性紅斑狼瘡等免疫系統疾病。另選取同期體檢健康者54例作為對照組。觀察組男53例、女46例，年齡50～65歲、平均(59.75±5.28)歲；對照組男36例、女18例，年齡51～66歲、平均(58.39±5.12)歲。2組受試者性別、年齡比較,差異無統計學意義(P>0.05)。

1.2 研究方法

1.2.1標本采集 對照組于體檢當日、觀察組于入院當日清晨，分別采集外周空腹靜脈血4 mL，置于含有EDTA的抗凝管中，室溫下靜置1 h，3 000 r/min離心20 min，取上層血漿轉移至EP管于-20 ℃冰箱保存備用；于采血后測定一秒用力呼氣容積占預計值百分比(forced expiratory volume in the first second as a percentage of expected value,FEV1%pred)、一秒用力呼氣容積/用力肺活量比值(forced expiratory volume in the first second/forced vital capacity,FEV1/FVC)，測定3次，取平均值作為最終結果，使用德國耶格肺功能儀檢測。

1.2.2SP-A、TNF-α、GDF-15水平測定 采用酶聯免疫法測定血漿SP-A、TNF-α、GDF-15水平，儀器采用德國BMG生產的SPECTROstar Omega全自動酶標儀，酶聯免疫吸附試驗檢測試劑盒購自賽默飛公司。

1.3 統計學分析

2 結果

2.1 SP-A、TNF-α、GDF-15水平

結果顯示，觀察組患者外周血SP-A、TNF-α、GDF-15水平均明顯高于對照組，差異有統計學意義(P<0.001)。見表1。

表1 兩組受試者外周血SP-A、TNF-α、GDF-15水平比較Tab.1 Comparison of the levels of SP-A, TNF-α, and GDF-15 in peripheral blood between

2.2 FEV1%pred、FEV1/FVC

結果顯示，觀察組患者FEV1%pred、FEV1/FVC明顯低于對照組，差異有統計學意義(P<0.001)。見表2。

2.3 穩定期各級COPD患者外周血SP-A、TNF-α、GDF-15水平

結果顯示，隨著GOLD分級的增加，COPD患者外周血SP-A、TNF-α、GDF-15水平逐漸上升。Ⅲ～Ⅳ級患者外周血SP-A、TNF-α、GDF-15水平明顯高于Ⅰ～Ⅱ級患者，差異有統計學意義(P<0.001)。見表3。

表2 2組受試者FEV1%pred、FEV1/FVC比較Tab.2 Comparison of FEV1%pred and FEV1/FVC

表3 穩定期各級COPD患者外周血SP-A、TNF-α、GDF-15水平比較Tab.3 Comparison of the levels of SP-A, TNF-α, and GDF-15 in peripheral blood of the patients with stable COPD among all GOLD

2.4 COPD患者外周血SP-A、TNF-α、GDF-15水平與FEV1%pred、FEV1/FVC的相關性

Pearson相關分析結果顯示，觀察組患者外周血SP-A水平與FEV1%pred、FEV1/FVC均呈負相關(r=-0.563、-0.403，P<0.05)，TNF-α與FEV1%pred、FEV1/FVC均呈負相關(r=-0.526、-0.357，P<0.05)，GDF-15與FEV1%pred、FEV1/FVC均呈負相關(r=-0.454、-0.292，P<0.05)。見圖1。

圖1 穩定期COPD患者外周血SP-A、TNF-α及GDF-15與FEV1%pred、FEV1/FVC的相關性Fig.1 Correlation of SP-A, TNF-α, and GDF-15 in peripheral blood with FEV1%pred and FEV1/FVC in patients with stable COPD

2.5 COPD患者外周血SP-A、TNF-α、GDF-15水平與GOLD分級的相關性

Spearman相關分析結果顯示，穩定期COPD患者外周血SP-A、TNF-α及GDF-15水平與GOLD分級呈正相關(r=0.391、0.412、0.354，P=0.001)。

3 討論

COPD屬于慢性呼吸道變應性疾病，具有發病率高、死亡率高、確診率低等特點，持續的氣道炎癥可造成COPD患者氣道組織重構，進而導致肺功能下降[10]。有研究顯示，COPD初期以氣道重塑和肺實質損傷為主，肺部通氣功能有所下降，在機體的調節干預下，缺氧癥狀表現不明顯，但COPD導致的氣流受限具有不可逆性，若干預不及時，疾病會持續進展，機體處于失代償階段，嚴重影響患者的生活質量及健康[11]。

SP-A是由2型肺泡上皮合成的親水性蛋白，能幫助維持肺泡表面的管狀髓鞘結構，維持肺磷脂的動態平衡和肺臟的宿主防御，SP-A可與微生物及肺部微粒結合，強化吞噬細胞的殺菌能力和吞噬作用，調節機體的免疫功能[12-13]。TNF-α具有雙重生物學效能，既往研究表明，過量TNF-α聚集在肺部會刺激內皮細胞，加劇炎癥造成組織的損傷[14]。GDF-15屬于轉化生長因子家族的一員，生理狀態下外周血含量較低，炎癥反應可上調其表達水平，當發生膿毒癥、急性肺損傷及因缺氧導致的心臟損傷時，患者外周血及肺組織均能檢測到GDF-15表達水平[15]。

本研究發現，穩定期COPD患者外周血SP-A、TNF-α、GDF-15水平明顯高于健康人群，且隨著GOLD分級的增加，COPD患者外周血SP-A、TNF-α、GDF-15水平逐漸上升，提示隨著穩定期COPD患者病情的加重，其外周血SP-A、TNF-α、GDF-15水平會隨之升高。Geenen等[16]報道SP-A水平的變化與氣道阻力和肺功能相關，Nida等[17]也指出SP-A可以通過抑制炎癥反應、降低氣道阻力來減緩COPD的疾病進展，提示外周血SP-A可以作為COPD預后恢復的潛在靶標；也有研究也表明，小鼠COPD血清及肺泡灌洗液中TNF-α高于正常對照組，藥物治療后TNF-α水平有不同程度的下降[18-19]；Wu等[20]也發現GDF-15的過量表達會促進COPD患者病情加重，以上研究結果均與本文結果相似。

本研究結果還顯示穩定期COPD患者的FEV1%pred、FEV1/FVC均明顯低于正常水平，與COPD患者外周血SP-A、TNF-α、GDF-15水平的變化趨勢相同，因此本研究進一步分析穩定期COPD患者外周血SP-A、TNF-α、GDF-15水平與FEV1%pred、FEV1/FVC和GOLD分級的相關性，結果發現穩定期COPD患者外周血SP-A、TNF-α、GDF-15水平均與FEV1%pred、FEV1/FVC呈線性負相關，與GOLD分級均呈正相關，提示穩定期COPD患者外周血SP-A、TNF-α、GDF-15檢測在穩定期COPD的發生、發展過程中具有重要作用，可作為評估穩定期COPD患者病情的生物學指標。

綜上所述，本研究發現穩定期COPD患者外周血SP-A、TNF-α、GDF-15水平明顯增加，且與肺功能指標呈負相關，與GOLD分級呈正相關，有望作為改善COPD患者肺功能的治療靶點。