IL—8、TGF—β1与Ang—1在不同患病时间COPD患者气道重塑中的意义

战炳炎 袁荣正

【摘 要】目的：研究IL-8、TGF-β1与Ang-1在不同发病时间COPD患者中的变化。方法：选取稳定期COPD患者32人，慢性支气管炎患者10人，正常人组10人。应用LFQ评分表对32名COPD患者进行问卷，确定其患病时间，按不同患病时间分组（B、C、D），采用酶联免疫法测定稳定期每位患者及正常人血中IL-8、TGF-β1与Ang-1的浓度，测定肺功能；将每组稳定期患者及正常人的肺功能与细胞因子做相关回归分析。结果：稳定期中ANG-1在各组间有统计学差异（P<0.05），IL-8在B、C、D组间有统计学意义（P<0.05）；TGF-β1在A、B、C、D组患者与各组有统计学意义（P<0.05），D、E组无统计学意义。C、D组的FEV1（%）及FEV1/FVC（%）与其测定的ANG-1有较好的相关性；各组的FEV1（%）及FEV1/FVC（%）与各组的TGF-β1相关性较前者差 。结论：不同发病时间COPD患者中与血管因素关系较为密切。

【关键词】血管生成素-1，白介素-8，转化生长因子-β1，慢性阻塞性肺疾病

慢性阻塞性肺疾病（COPD）发病机制未明，与生活行为（如吸烟、长期吸入有害气体等），免疫、气道及血管增生有关，气道重塑是COPD发病过程中重要的重要机制，在气道重塑过程中存在肺小血管的凋亡，凋亡过程与TGF-β1、Ang -1有关，本文旨在通过测定IL-8、TGF-β1、Ang-1与肺功能之间在不同患病时间患者相关性来探讨COPD的气道重塑过程，以此来进一步揭示气道重塑在COPD发生发展过程中的表现，从而指导临床实践。

1 方法

1.1 入选标准：2011年2月-7月在青岛市胶州中心医院住院COPD患者，共32名，均为男性，年龄60-76岁，慢性支气管炎患者10名，年龄大于60岁。慢性支气管炎及COPD患者符合诊断标准，慢性支气管炎患者肺功能正常。对于COPD依据LFQ问卷[9]（1.喘息2.呼吸困难3.咳痰4.吸烟大于400年/支5.年龄大于50岁）5个问题全都回答为“是”算起到现在的时间，10-20年（B组）、20-30年（C组）、30年以上（D组），慢性支气管炎患者患病时间均为10-20年，慢性支气管炎（E组），正常人10名（A组），均为正常男性，肺功能各组弥散功能百分数均为正常。COPD稳定期诊断标准根据2009年GOLD指南，排除不能耐受及不能配合肺功能检查患者，肺部肿瘤、胸腔积液、急性心肌梗死，严重心室重塑（心脏彩超检查室间隔大于12mm）疾病，近半年内行肺康复训练。

1.2 肺功能检查：A-E组所有入选样本行肺功能检查（通气及换气功能），时机在COPD稳定期，时间均在早晨，取吸入沙丁胺醇400?g后的FEV1%、FEV1/FVC%的数值。

1.3 样本采集：在患者稳定期空腹采静脉血入促凝生化管后离心3000转/分，5分钟，用吸管（去除内毒素级别）取1ml血清入EP管；标本放入-80℃液态氮保存。所有样本血清行酶联免疫法测定IL-8、TGF-β1、Ang-1 ，具体方法参照使用说明书。

1.4 主要实验器材：IL-8、TGF-β1、Ang-1酶联免疫法人体血清试剂盒（美国R&D公司），酶标仪（CA-958D半自动生化分析，济南光机医疗设备公司），肺功能仪（日本捷斯特-HI-101），30℃恒温箱。

1.5 统计学处理：应用SPSS13.0统计学处理软件，取α=0.05为统计学水平，TGF-β1、ANG-1、IL-8应用组间应用F差分析，稳定期A、B、C、D、E组与相对应的肺功能（FEV1%、FEV1/FVC%）进行相关分析。

2 讨论

气道重塑包括血管异常在内的，网状基底膜增厚、气道壁增厚、肌纤维母细胞增生和肌细胞增生和肥大。即气道重塑包括气道平滑肌病变与血管病变两部分[1]。

COPD 是呼吸系统常见疾病之一，且为多因素致病。其中吸烟是危险的因素之一，该疾病在男女之间发病中存在差异[8]，本实验在选取的样本均为男性，且为吸烟患者，有效的控制了实验偏倚。

在COPD患者小气道存在持久的炎细胞浸润，包括巨噬细胞，淋巴细胞，炎症细胞产生的各种炎症介质直接或间接参与了气道的慢性损伤以及不完全修复过程，使气管壁增厚，炎症损伤是COPD气道重塑的病理基础[2]，中性粒细胞是主要的炎症效应细胞， B、C、D组IL-8稳定期各组间均有统计学意义，且高于正常水平，提示各组稳定期肺内各种致炎细胞浸润明显， B组与E组无统计学意义，但高于正常水平，且两组中患病时间大致相当，提示IL-8在患病时间相同的患者水平大致相同。IL-8激活中性粒细胞，后者释放中性粒细胞弹性蛋白酶（NE），该酶使气道损伤。反复发作，引起气道修复（主要为TGF-β），干扰肺的免疫防御功能，使感染容易发生，促进COPD发生； IL-8也是T淋巴细胞重要的趋化因子，实验结果与上述理论大致相符。

在肺内许多细胞都能分泌 TGF-β如肺泡巨噬细胞（AM）、成纤维细胞（FB）、上皮细胞和内皮细胞等，成纤维细胞COPD急性期加重期，中性粒细胞释放NE造成组织损伤，成纤维细胞在COPD气道损伤后的气道修复作用中起到了重要作用，上述过程使得局部成纤维细胞增生， FB分泌 的TGF-β主要在肺内起作用。TGF-β可以通过自分泌、旁分泌等不同的方式促进纤维细胞合成胶原蛋白（collagen）、纤维连结蛋白（fibronectin）、蛋白多糖（proteoglycans）等细胞外基质，促进细胞外基质的沉积， 减少基质降解蛋白酶的产生，增加这些蛋白酶抑制物的生成[3]。COPD吸烟患者支气管肺泡灌洗液中TGF-β1水平增高。转移生长因子-β家族中TGF-β1在气道重塑中所起作用最大，在COPD发展过程中使小气道（<2mm）平滑肌增厚从而参与了气道重塑的过程[4]。TGF-β1在慢性炎症持续存在时对于血管的凋亡有保护作用[7]。B、C、D组急性加重期数值高于稳定期，急性加重期升高提示在该疾病发展过程中炎症反复发作最终导致气道增厚；B组、E组与A组TGF-β1相比显著升高， TGF-β1为其重要的趋化因子[5]，表明在疾病早期因气道的修复使得成纤维细胞增加，D组较C组有所下降，D、E组无统计学意义。但仍高于A组，表明在COPD进展的过程中随着成纤维细胞分化为纤维细胞，使TGF-β1逐渐下降，随着肺气肿的加重，纤维化形成。COPD稳定期中炎症持续存在，故COPD组及慢性支气管炎组（E组）中TGF-β1水平高于正常组（A组）。

血管生成素-1（Ang-1）是一类具有强的促血管生长作用的细胞因子， 在血管修复方面起着重要作用。在局部炎症刺激时Ang-1可通过激活丝氨酸/ 苏氨酸蛋白激酶Akt， 上调凋亡抑制因子生存素， 稳定细胞活力抑制凋亡。经Ang-1预处理内皮细胞后还能减少凝血酶刺激后的中性粒细胞黏附于内皮细胞及炎症因子IL-8的分泌， 显著减轻局部炎症反应[6]。在COPD进展过程中肺毛细血管床的减少与血管内皮细胞的凋亡有关，稳定期中在疾病早期（B组）Ang-1升高明显，说明吸烟患者中香烟的提取物直接损伤血管内皮引起的Ang-1代偿性升高，E组较B组升高更明显，考虑对于血管内皮的保护作用更明显，随着疾病进展（C、D组）Ang-1持续下降，且低于正常人水平，提示1. COPD患者长期持续吸入香烟提取物引起的慢性缺氧导致该病在进展过程中血管新生血管减少，2.TGF-β1有抑制血管凋亡的作用[7]。E组的肺功能大致正常，考虑不除外因Ang-1升高明显导致的血管内皮的凋亡减少所致。炎症及组织修复过程影响TGF-β1，血管的凋亡受TGF-β1水平的影响。C、D、E组Ang-1与肺功能相关性较TGF-β1好，急性期时血管发生显著低于稳定期，说明COPD进展过程中与血管的病理关系密切。其原因考虑与Ang-1在COPD进展过程中减少有关。

总之，COPD在进展过程中毛细血管床持续减少，血管内皮增生，血管因素与气道因素相比，血管因素与COPD肺功能相关性好，表明与气道因素相比，血管因素与COPD进展过程的关系更密切，但使血管有上述变化的起始因素未明，需要进一步探索求证。

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[9] Barbara P Yawn，Development of the Lung Function Questionnaire （LFQ） to identify airflow obstruction. International Journal of COPD，2010（5）：1-9

注：

此论文为2010年度青岛市医药科研指导计划，编号为2010-WSZD085