青岛市城阳区第三人民医院内科 山东青岛266107
【摘要】目的 观察慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)患者血清锁链素、CRP水平及其与肺功能之间的关系。方法 选取COPD急性加重期住院患者68例(急性加重期组)，稳定期患者46例(稳定期组)，同时选取同期来我院健康体检者30例作为正常对照组(对照组)。采用酶联免疫吸附测定法(ELISA)法检测各组血清锁链素、CRP水平，并测定一秒钟用力呼气量占用力肺活量比值(FEV1/FVC%)及第一秒用力呼气容积占预计值百分比(FEV1%预计值)。结果 急性加重期组、稳定期组血清锁链素、CRP水平显著高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)；急性加重期组血清锁链素、CRP水平显著高于稳定期组，差异有统计学意义(P<0.05)；急性加重期组患者治疗后血清锁链素、CRP水平显著低于治疗前(P<0.05)；急性加重期组和稳定期组COPD患者血清锁链素水平与肺功能气流阻塞指标FEV1/FVC%及FEV1%预计值均呈负相关(r=-0.476，P<0.01；r=-0.348，P<0.01)；血清CRP浓度与FEV1%及FEV1/FVC%呈负相关(r= -0.395，P<0.01；r= -0.336，P<0.01)；COPD患者血清锁链素与CRP明显相关(r=0.513，P<0.01)。结论COPD患者血清锁链素、CRP水平升高，且与肺功能指标呈负相关，血清锁链素与CRP具有相关性，它们可能参与了炎症发生、发展过程，对正确判断患者的炎症严重程度具有重要的临床价值。
【关键词】慢性阻塞性肺疾病 锁链素 C反应蛋白 肺功能
【Abstract】 Objective To understand the serum desmosine and C-reactive protein(CRP) levels, assess their clinical significance in acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease(AECOPD) patients and analyzing the relationships with lung function．Methods 68 Patients suffering from acute exacerbation of obstructive pulmonary disease and 46 cases of stable COPD were included in our study. At the same time were 30 healthy persons were taken as normal control group,Enzyme-linked immunosorbent assay(ELISA method) for detection of serum desmosine, CRP levels,analyse their correlation to lung function while the FEV1/ FVC% and FEV1 % pred were detected for all subjects．Results The serum desmosine and CRP levels in the AECOPD group were significantly higher than those in the control group (P<0.05).The serum levels of desmosine and CRP levels in the AECOPD group were significantly higher than those in the stable COPD group(P<0.05)．In the AECOPD group,the serum desmosine and CRP levels increased distinctly, after given therapies,the serum desmosine and CRP levels decreased(P<0.05). The serum levels of desmosine in the AECOPD group were negatively correlated with FEV1/FVC% and FEV1%pred (r=-0.476,P<0.01;r=-0.348,P<0.01). CRP levels were negatively correlated with FEV1/FVC% and FEV1%pred (r= -0.395,P<0.01;r= -0.336,P<0.01).Serum desmosine and CRP have correlation (r=0.513,P<0.01).Conclusion Serum desmosine and CRP levels increased in AECOPD,and they were negatively related to lung function. the serum desmosine and CRP have correlation. They participated in the occurrence and development of COPD and inflammation, and has important clinical value for judging the severity of inflammatory response in AECOPD.
【Keywords】chronic obstructive pulmonary disease; desmosine; C-reactive protein; lung function
慢性阻塞性肺疾病全球防治指南（GOLD）将COPD定义为以气道不完全可逆性气流受限为特征的疾病。气流受限通常是渐进性的，并且伴有肺部对有毒颗粒或气体的异常的炎症反应。由于COPD急性加重期患者的炎症反应指标异常增加，因此多数研究集中在炎症指标与肺功能的关系上，比如CRP、白介素、肿瘤坏死因子等。然而这些炎性指标的变化在机体其他病变过程中同样会出现，因此不适合作为肺损伤程度的直接检测指标[1]。近年国外研究发现锁链素是弹性蛋白特征性水解产物，弹性蛋白在肺组织含量丰富，当弹性蛋白受到异常侵袭时释放锁链素，锁链素结构稳定，不被降解，因此可作为一种肺损伤的生物标记物[2]。目前锁链素在COPD中的重要作用并未十分清楚。国内关于锁链素与COPD肺功能及其他相关因素之间关系的研究极少。我们本次研究目的是检测COPD患者急性加重期与健康者血清中锁链素和CRP水平及其与肺功能的相关性，探讨血清锁链素在COPD发病机制中的作用。
1 资料与方法
1．1一般资料 选取2013年4月至2014年6月期间收治的COPD急性加重期患者68例(急性加重期组)，其中男46例，女22例，年龄52～83岁；同期COPD稳定期患者46例(稳定期组)，其中男30例，女16例，年龄50～75岁。所有入选者均对本研究知晓并同意参加。COPD的诊断及分级标准:符合慢性阻塞性肺疾病诊治指南（2013年修订版）诊断标准。排除标准：①合并全身系统疾病如大动脉血管炎等，近一个月内使用糖皮质激素者；②除外合并支气管哮喘、支气管扩张等慢性呼吸系统疾病；③有严重多器官衰竭疾病；④肿瘤性疾病。另选同期健康体检者30例为对照组，其中男21例，女9例，年龄50～73岁。正常对照组无长期吸烟史，无慢性呼吸系统疾病、免疫系统疾病，肺功能测定正常。两组患者在年龄、性别比例方面无显著差异。
1.2 方法 COPD急性加重期组患者入院当天、门诊对照组患者抽取空腹静脉血 5ml。所有标本以3000 r/min 离心10min，分离血清标本后，放入-70℃冰箱保存。采用酶联免疫吸附试验(ELISA)方法检测血清锁链素及C反应蛋白，试剂盒购自上海心语生物科技公司，按说明书进行操作。
1.3 肺功能测定 采用肺功能测定仪测定所有受试者的肺通气功能，测定并记录一秒钟用力呼气量占用力肺活量比值(FEV1/FVC%)及第一秒用力呼气容积占预计值百分比(FEV1%pre)。
1.4 统计学方法
实验数据以SPSS 13.0统计软件包分析，实验数据以x±s表示，正态计量资料采用两样本t检验，非正态分布计量资料组间比较采用Mann-Whitney U检验，相关分析采用Person相关分析，P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 三组血清锁链素、CRP水平比较与肺功能指标的比较
急性加重期组、稳定期组及对照组血清锁链素、CRP水平两两比较差异有统计学意义(P<0.05)；两组血清锁链素与CRP水平与FEV1/FVC%及FEV%pred的比较 (见表1)。
2.2 两组血清锁链素、CRP水平治疗前后比较
急性加重期组治疗前后血清锁链素、CRP水平均高于正常对照组(P<0.05)；急性加重期组治疗后血清锁链素、CRP水平均低于治疗前(P<0.05)，见表2。
2.3急性加重期组血清锁链素、CRP水平与肺功能的相关性分析
急性加重期组患者血清锁链素水平与肺功能气流阻塞指标FEV1%、FEV1/FVC%呈负相关(r=-0.476，P<0.01；r=-0.348，P<0.01)。急性加重期组患者血清CRP水平与肺功能气流阻塞指标FEV1%、FEV1/FVC%呈负相关(r=-0.395，P<0.01；r=-0.336，P<0.01)，见表3。
2.4急性加重期组患者血清锁链素、CRP的相关性分析
对急性加重期组患者血清锁链素与CRP进行Spearman相关分析后发现，在急性加重期组患者中血清锁链素与CRP具有相关性(r=0.513，P<0.01)。
3 讨论
COPD是以气道受限为特征的慢性呼吸系统疾病，多由慢性支气管炎和肺气肿发展而来。对于有咳嗽、咳痰或气促的症状和/或有危险因素的接触史者，应考虑COPD的诊断，可通过肺功能的检查来明确诊断。肺功能检查是判断气流受限的重复性较好的客观指标，对慢阻肺的诊断、严重程度评价、疾病进展、预后及治疗反应等均有重要意义。慢性阻塞性肺疾病防治全球倡议（GOLD）已将肺功能检测列为COPD诊断的金标准。气流受限是以FEV1和FEV1/FVC降低来确定的。FEV1/FVC可检出轻度气流受限。FEV1占预计值%是评价中、重度气流受限的良好指标。本研究发现FEV 1/FVC%及FEV%预计值检测结果示随着疾病的加重，呈下降趋势，提示气道受限程度越严重，肺泡通气不足，机体缺氧和CO2潴留越严重，最终可能出现呼吸衰竭。FEV1、FEV1%预计值等肺功能指标在COPD疾病中已被广泛的应用，但仍存在极大的局限性，例如不能据此确定病因，受个体主观因素影响较大，重复性较差。
目前研究已证实COPD除了肺部的局部炎症反应，还包括慢性系统性炎症也参与到COPD疾病的病理生理过程，包括气道结构破坏、肺组织损伤以及血流动力学改变[3]。CRP是敏感的急性时相反应蛋白，在正常体内含量极低，当机体发生炎症或损伤等刺激时水平可迅速升高，当炎症控制后可恢复正常。有研究发现，COPD急性加重期组患者血清CRP水平明显高于缓解期，血清CRP水平与FEV1%呈负相关[4]。刘温娟等[5]研究发现在COPDⅡ级、Ⅲ级和Ⅳ级患者中，血清hs-CRP、TNF-α和IL-6水平逐渐升高，肺功能FEV1%、FEV1/FVC%逐渐降低，血清hs-CRP、TNF-α和IL-6水平与患者肺功能、生活质量呈负相关。CRP可作为COPD炎性反应的一个指标。我们的研究结果显示，COPD急性加重期患者CRP水平显著高于稳定期及正常对照组，急性加重期组患者血清CRP水平与肺功能气流阻塞指标FEV1%、FEV1/FVC%呈负相关(r= -0.395，P<0.01；r= -0.336，P<0.01)，与之前的研究相一致。CRP和肺功能指标呈负相关，说明CRP可能参与了肺功能损害。此外，急性加重期患者治疗后CRP水平较治疗前明显下降，表明炎症得到控制，可用来指导抗生素的使用并判断治疗效果。因此CRP水平是反映病情严重程度的指标，对判断患者的疗效及预后具有重要的临床价值。
由于CRP并不是肺部特有的炎症介质，在很多慢性疾病都会出现增高，缺乏特异性，因此不能准确的反映肺部病变严重程度。为了分析和评价COPD的临床特征和治疗反应，需要找到更为客观、准确的指标或标志物来评价其肺功能及对病情的判断。也就是说标志物必须具有客观准确的反映正常的生物进程、发病过程以及对药物的治疗反应等特性。
弹性蛋白是弹性纤维(elastic fibers)的主要成分。弹性纤维主要存在于韧带和脉管壁等弹性组织中，尤其在肺部中含量极高。弹性纤维与胶原纤维共同存在，赋予组织以弹性和抗张能力。在人体中，多种蛋白酶对弹性蛋白有水解作用，而由肝脏分泌的α1-抗胰蛋白酶，可抑制体内多种蛋白酶的活性[6]。正常情况下肺组织内蛋白酶与抗蛋白酶呈平衡状态。α1-抗胰蛋白酶缺乏症中弹性蛋白酶和抗蛋白酶平衡失调，弹性蛋白酶对肺泡结构造成持续损伤，引起肺功能的损害。这主要是损伤了肺泡结缔组织中的弹力纤维而致肺气肿。这提示体液中弹性蛋白水解产物含量的变化可能反应肺损伤的程度。Memtsoudis等[7]研究发现，锁链素是COPD患者、吸烟者和ARDS患者肺损伤的可靠标志物。
锁链素是纤维状弹性蛋白的水解产物，由4个赖氨酸的侧链交联而形成的化合物。锁链素和异锁链素可以使蛋白质分子中2条以上的多肽链之间发生共价交联，从而使弹性蛋白的网状结构稳定且伸展性好[8]。某些疾病如肺部炎症或吸烟、空气污染等都会使弹性蛋白异常降解，并释放游离锁链素。而游离锁链素结构稳定，不参与机体的分解代谢。因此可作为肺损伤的生化指标[9]。基于这个特征，早在80年代初，国外有学者尝试研究尿液中锁链素与肺弹性蛋白含量的关系。Stone等[10]研究显示COPD患者和吸烟者尿液锁链素含量均高于不吸烟者，且COPD患者高于吸烟者。Stockley等[11]研究提出锁链素可以作为COPD疾病发展的生物标记物。为了进一步了解锁链素与肺功能之间的关系，Engström等[12]研究发现锁链素水平与FEV1变化呈负相关性，锁链素和CRP具有相关性，两者可作为衡量肺功能的有用的标志物。在本研究中证实，血清锁链素与CRP具有相关性，与文献报道一致。Lindberg等[13]研究发现，COPD患者尿液中锁链素水平与FEV1和一氧化碳弥散量(DLco)呈负相关关系。国内裴厚霜等[14]研究表明，急性加重期组和稳定期组COPD患者血清锁链素水平与PaO2、FEV1%FVC及FEV%pred均呈负相关(r=-0.476，P<0.01；r=-0.348，P<0.01)，COPD患者随着疾病的加重，血清锁链素水平逐渐升高，可能与COPD的疾病严重程度相关。但也有研究认为，锁链素和FEV1之间的相关性的研究结果并不总是相一致的，分析原因可能与研究样本量偏小有关[15]。国内研究发现，老年COPD患者痰液中锁链素水平增高更突出，长期吸烟可引起痰液中锁链素水平升高，可能在COPD的发病中起重要作用[16]。锁链素水平与年龄、性别、身高、体重指数、吸烟习惯显著相关[15]。本研究结果示血清锁链素水平急性加重期组、稳定期组及对照组逐渐下降，COPD患者中血清锁链素水平与FEV 1%FVC及FEV%pred成负相关。提示锁链素与COPD肺损伤严重程度有关，与前面的研究相一致。
综上所述，锁链素联合CRP指标可作为综合判断病情、疗效评价的血清标志物，但由于二者均存在一定的局限性，锁链素的来源较多，不仅仅只存在于肺组织，因此锁链素含量的增加是否一定代表了肺损伤，还不确定。正如TURINO等[17]在文献报道中说道，大规模COPD人群研究为进一步探讨弹性蛋白降解产物锁链素作为COPD的生物标记物提供了更多的证据。
参考文献
[1]Rosenbloom J,Campbell EJ,Mumford R,et al.Biochemical/Immunologic markers of emphyse- ma.Ann NY Acad Sci,1991,624:7-12．
[2]Yang Y,Guo Y,Zhang H,et al.Desmosine plasma levels and exacerbation risk assessment of chronic obstructive pulmonary disease.Zhonghua Yi Xue Za Zhi,2015,95(8):577-580.
[3]Tuder RM,Petrache I.Pathogenesis of chronic obstructive pulmonary disease.J Clin Invest, 2012,122(8):2749-2755．
[4]梁少红,陈瑞,冼慧仪,等.慢性阻塞性肺疾病患者血清CRP、IL-6、IL-8、NO与肺功能关系的临床研究.中国医药指南,2012,10(14):45-46.
[5]刘温娟,梁蕊.COPD患者血清hs-CRP、TNF-α和IL-6的检测及其与肺功能和生活质量的相关性研究.临床肺科杂志,2013,18(4):616-617.
[6]许骥,方以群,袁恒荣,等.锁链素作为肺损伤生物标记物的研究现状与展望.海军医学杂志,2011,32(5):357-359.
[7]Memtsoudis SG,Starcher B,Ma Y,et al.The utility of urinedesmosineas a marker of lung injury in spine surgery.HSS J.2010,6(2):160-163.
[8]Usuki T, Sugimura T, Komatsu A, et al.Biomimetic Chichibabin pyridine synthesis of the COPD biomarkers and elastin cross-linkers isodesmosine and desmosine.Org Lett,2014,16(6): 1672-1675.
[9]Iadarola P, Luisetti M.The role of desmosines as biomarkers for chronic obstructive pulmonary disease.Expert Rev Respir Med. 2013 Apr;7(2):137-44.
[10]Stone PJ,Gottlieb DJ,O’Connor GT,et al.Elastin and collagendegradation products in urine of smokers with and without chronicobstructive pulmonary disease.Am J Respir Crit Care Med,1995, 151(4):952-959．
[11]StockleyRA.Biomarkers in COPD: time for a deep breath.Thorax2007;62(8):657–660.
[12]Engström G,Lindberg C,Verdier M,et al.Blood biomarkers andmeasures of pulmonary function-a study from the Swedish twin reg-istry.Respir Med,2012,106(9):1250-1257．
[13]Lindberg CA,Engström G,de Verdier MG,et al.Total desmo-sines in plasma and urine correlate with lung function.EurＲespir J,2012,39(4):839-845．
[14]裴厚霜,张年生,董艳珉,等.COPD患者血清锁链素的检测及其与肺功能和血气分析的相关性研究.临床肺科杂志, 2015,20(1):22-24.
[15]Luisetti M,Stolk J,Iadarola P.Desmosine, a biomarker for COPD: old and in the way.Eur Respir J.2012,39(4):797-798.
[16]耿秀娟,徐波,李双拾,等.慢性阻塞性肺疾病患者痰液中锁链素水平及其与吸烟的相关性.中国临床研究,2014 ,27(8):927-928.
[17]TurinoGM,MaS,LinYY,et al.Matrix elastin. A promising biomarker for chronic obstructive pulmonary disease.Am J Respir Crit Care Med,2011,184(6):637–641.
论文作者:王大伟
论文发表刊物:《临床医学教育》2017年9月
论文发表时间:2017/10/27
标签：锁链论文; 血清论文; 患者论文; 水平论文; 功能论文; 弹性论文; 相关性论文; 《临床医学教育》2017年9月论文;