哮喘-慢阻肺重疊綜合征患者血清SIRT1、α-SMA水平及臨床意義研究

李欣 榮英杰 呂睿冰

近年來,哮喘和慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)的患病率均逐年增長,哮喘-慢阻肺重疊綜合征(asthmatic-chronic obstructive pulmonary disease overlap syndrome,ACOS)的發病人數也越來越多[1-3]。沉默信息調節因子1(Silent information regulator 1,SIRT1)可調控細胞凋亡、抗氧化應激、抗炎等,有研究發現該因子水平與氣道炎癥反應程度密切相關[4];α-平滑肌肌動蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)可調節平滑肌收縮、細胞外基質沉積和呼吸道上皮下纖維化,有研究表明慢阻肺大鼠氣道平滑肌組織α-SMA表達增加[5]。據此推測在ACOS患者中血清SIRT1、α-SMA可呈顯著改變且與病情相關。但在ACOS患者中血清SIRT1、α-SMA水平變化及與肺功能、炎癥反應與氣道重塑的關系均鮮有報道。而明確上述問題有助于指導臨床控制ACOS患者的病情?；诖?本研究進行回顧性分析,期待為ACOS患者的臨床治療研究提供新思路。

資料與方法

一、臨床資料

經本醫院倫理委員會批準(202003-001),對醫院2019年1月～2020年2月門診和病房收治的52例ACOS患者、50例單純哮喘患者、51例單純慢阻肺患者、50例健康體檢者的資料進行回顧性分析,分別記為A組、B組、C組和健康組。A組中男性35例(67.31%),女性17例(32.69%),年齡42～78歲,平均(62.58±10.71)歲。B組中男性34例(68.00%),女性16例(32.00%),年齡40～75歲,平均(61.83±10.52)歲;C組中男性37例(72.55%),女性14例(27.45%),年齡41～78歲,平均(62.96±10.28)歲;健康組中男性34例(68.00%),女性16例(32.00%),年齡42～77歲,平均(61.77±10.50)歲。上述基線資料組間對比差異均無統計學意義(P>0.05)。

二、納入標準及排除標準

1. 納入標準:(1)A組、B組、C組均分別確診為ACOS患者、單純哮喘患者、單純慢阻肺患者[6],哮喘診斷標準:有反復喘息、氣短、咳嗽,與接觸冷空氣理化刺激或呼吸道感染、劇烈運動等有關,夜間和凌晨頻繁發作或加重,發作時肺部可聞及散在彌漫性哮鳴音,服藥后癥狀和體征可緩解或自行緩解,另外排除喘息、咳嗽、氣短、胸悶等癥狀的其它疾病,支氣管舒張試驗陽性。慢阻肺診斷標準:存在慢阻肺易患因素或基礎疾病,有肺功能不全,包括阻塞性肺氣腫、桶狀胸等,胸部X線檢查可見不同程度阻塞性通氣功能障礙,顯示兩肺透光度強、紋理稀疏、肋間隙增寬、心影狹窄甚至肺動脈壓增高、右下肺動脈干增寬;FEV1/FVC<70%;ACOS診斷標準:同時符合上述哮喘與慢阻肺診斷標準。健康組均為健康志愿者。(2)均檢測血清SIRT1、α-SMA水平。(3)均完成肺功能、血清炎癥因子水平、氣道可逆性和氣道重塑檢測。(4)均有完整的資料。

2. 排除標準:(1)伴有其它類型呼吸系統疾病者,如肺癌、咽炎、肺炎等。(2)存在其它類型可能影響上述血清學指標的疾病者,如肝癌、肝硬化、腎纖維化等。(3)上述血清學指標檢測前2周內使用可能影響檢測結果的藥物者。(4)存在精神、溝通或認知障礙者。(5)臨床資料記錄不清、信息模糊者。

三、方法

1. 血清SIRT1、α-SMA水平檢測方法:A組、B組、C組均于入院當天檢測(均處于急性加重期/急性期)。空腹抽取外周靜脈血5mL于無菌抗凝管中,健康組均于體檢當天空腹抽取外周靜脈血5mL于無菌抗凝管中。3500r/min離心10min后取上清液,打開酶聯免疫法檢測試劑盒,將八聯管取出,設置2個浮空,根據說明書標準品稀釋濃度進行稀釋處理,預留空白孔,依次加入純水100μL、不同濃度標準品和樣品,室溫孵育2h后撇去八聯管中的液體,重復洗滌,按照說明書對檢測抗體稀釋,重復上述操作。稀釋Streptavidin-HRP,向八聯管中加入100μL,避光孵育20min(室溫),棄上清,洗滌。加入底物反應液體,每孔100μL,避光室溫孵育20min,保留反應液,加入反應終止液,在吸光度為450nm波長下讀數,繪制標準曲線,計算待檢測樣本的濃度。

2. 肺功能檢查方法:A組、B組、C組均于入院當天,健康組均于體檢當天采用德國耶格肺功能儀對肺功能指標進行檢查,包括第1s用力呼氣容積(FEV1)、用力肺活量(FVC)、FEV1/FVC。

3. 血清炎癥因子水平檢測:A組、B組、C組均于入院當天,健康組均于體檢當天空腹抽取外周靜脈血,按上述操作獲取血清,采用酶聯免疫吸附試驗試劑盒測定血清腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白介素-6(IL-6)、白介素-1β(IL-1β)水平,所用儀器為美國貝克曼庫爾特公司AU5800型全自動生化分析儀。

4. 氣道可逆性檢測:所有受試者均在納入研究的次日實施支氣管舒張實驗,測定基礎FEV1后吸入沙丁胺醇氣霧劑400μg,于15min后再次測定FEV1,若該指標改善≥15%且其絕對值≥200mL則記為支氣管舒張實驗陽性,否則記為支氣管舒張實驗陰性。

5. 氣道重塑指標檢測方法:A組、B組、C組均于入院當天,健康組均于體檢當天進行檢測。包括b-FGF、MMP-9、NGF、TIMP-1,抽血和血清學指標檢驗方法操作同上,氣道重塑指標也均采用酶聯免疫法測定。所用原理均為抗原抗體反應后與底物反應顯色。

四、觀察指標

(1)對比各組血清SIRT1、α-SMA水平。(2)對比各組肺功能。(3)對比各組血清炎癥因子水平。(4)對比各組氣道可逆性。(5)對比各組氣道重塑指標。(6)分析A組中血清SIRT1、α-SMA水平與肺功能、血清炎癥因子水平及氣道重塑指標的相關性。

五、統計學分析

結 果

一、各組血清SIRT1、α-SMA水平對比

A組血清SIRT1、α-SMA水平均高于其余3組,B組和C組血清SIRT1、α-SMA水平均高于健康組,差異均有統計學意義(P<0.05)(見表1)。

表1 各組血清SIRT1、α-SMA水平對比

二、各組肺功能指標對比

A組FEV1%、FVC、FEV1/FVC均低于其余3組,B組和C組FEV1%、FVC、FEV1/FVC均低于健康組,差異均有統計學意義(P<0.05)(見表2)。

表2 各組肺功能對比

三、各組血清炎癥因子水平對比

A組血清TNF-α、IL-6、IL-1β水平均高于其余3組,B組和C組血清TNF-α、IL-6、IL-1β水平均高于健康組,差異均有統計學意義(P<0.05)(見表3)。

表3 各組血清炎癥因子水平對比

四、各組氣道可逆性指標對比

A組、B組支氣管舒張試驗陽性率均高于其余兩組,C組高于健康組,差異均有統計學意義(P<0.05)(見表4)。

表4 各組支氣管舒張試驗陽性率對比[n(%)]

五、各組氣道重塑指標對比

A組血清b-FGF、MMP-9、NGF、TIMP-1水平均高于其余3組,B組和C組血清b-FGF、MMP-9、NGF、TIMP-1水平均高于健康組,差異均有統計學意義(P<0.05)(見表5)。

表5 各組血清氣道重塑指標對比

六、A組中血清SIRT1、α-SMA水平與肺功能、血清炎癥因子水平、氣道重塑指標的相關性分析

A組患者中血清SIRT1、α-SMA水平與FEV1%、FVC、FEV1/FVC均呈負相關,與血清TNF-α、IL-6、IL-1β水平、b-FGF、MMP-9、NGF、TIMP-1水平均呈正相關性(見表6～8)。

表6 A組中血清SIRT1、α-SMA水平與肺功能指標的相關性分析

表7 A組中血清SIRT1、α-SMA水平與血清炎癥因子水平的相關性分析

表8 A組中血清SIRT1、α-SMA水平與氣道重塑的相關性分析

討 論

氣道重塑是以氣道慢性炎癥反應性損傷為病變基礎,也是氣道炎癥慢性進行性加重發展的必然結果[7-8]。ACOS的病情發展迅速,常伴有氣道炎癥和氣道重塑[9]。SIRT1屬于一種依賴于煙酰腺嘌呤二核苷酸的去乙?；?可影響血管平滑肌細胞的增殖與凋亡,還可調控炎癥反應性疾病所致的組織損傷,并且還可參與氣道、心肌和脊髓組織等炎癥反應的抑制[10-12]。有研究發現[13],對慢阻肺急性加重期大鼠模型予以SIRT1激動劑可顯著減輕氣道炎癥反應,降低呼吸道黏膜細胞凋亡率;另有報道指出[14],SIRT1激動劑還可抑制NF-κB信號通路降低TNF-α的水平,抑制其誘導的氣道炎癥反應,還可降低細胞外基質金屬蛋白酶的水平,促進細胞外基質降解,控制肺纖維化。本研究各組肺功能、血清炎癥因子水平、氣道重塑指標對比結果與既往報道相符[15-16],表明ACOS病情重。本研究還發現,血清SIRT1水平與A組患者肺功能均呈負相關,與血清炎癥因子水平及氣道重塑指標均呈正相關,可知血清SIRT1水平與ACOS患者的病情相關,推測可能是因為其水平越高,肺組織損害越嚴重,因而患者的肺功能越差,氣道重塑也越嚴重。

研究顯示[17-18],在平滑肌成纖維細胞收縮力產生的初期,α-SMA高表達,可刺激細胞骨架肌動蛋白的合成并增強其生物學活性,從而可促進氣道收縮,但是在氣道收縮末期,α-SMA被大量降解,減弱氣道收縮力,促使氣道結構恢復正常,從而可保證正常的血氧交換。但是在氣道發生炎癥性損傷時,α-SMA可持續高表達,使得氣道收縮力持續處于高強度,最終可影響血氧交換,引發氣道狹窄。因而血清α-SMA持續處于高水平與氣道狹窄和氣道重塑均有密切關系。本研究顯示ACOS患者血清α-SMA水平偏高,且高于單純哮喘和單純慢阻肺患者;在相關性分析結果中顯示A組患者中血清α-SMA水平與肺功能指標均呈負相關,與血清炎癥因子水平及氣道重塑指標均呈正相關,推測是由于血清α-SMA水平升高與氣道炎癥損傷、平滑肌收縮和氣道狹窄等均有關,因此其水平越高對肺功能的損害越嚴重,氣道炎癥反應也越重,氣道重塑越嚴重,推測該因子很可能能夠參與ACOS的發生與發展。

綜上所述,ACOS患者血清SIRT1、α-SMA水平均偏高,與肺功能呈負相關,與血清炎癥因子水平及氣道重塑指標均呈正相關,推測血清SIRT1、α-SMA水平可用于判斷ACOS的嚴重程度并預測預后。本研究對ACOS患者病情判斷及預后預測具有臨床指導意義,值得推廣。