李春陵 杨冬花 (贵州省人民医院干医科,贵州 贵阳 550002)
改善慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者营养状况,可以降低呼吸道疾病的危险〔1〕。传统观念认为COPD患者可引起继发性红细胞增多,但临床观察却发现有一部分COPD患者存在慢性贫血,长期出现营养不良表现,尤其是老年COPD患者〔2〕,而导致贫血的确切机制目前尚不清楚。本文拟观察COPD稳定期患者铁调节素(hepcidin)、血清转铁蛋白受体(TfR)及降钙素原(PCT)水平,以探讨老年COPD稳定期并贫血的发病机制。
1.1 一般资料 2011年1月至2012年12月我院干医科住院及门诊老年COPD稳定期患者98例,其中男63例,女35例,平均(82.0±8.5)岁,符合中华医学会呼吸分会制定的COPD防治指南(2007年修订版)的诊断标准〔3〕:FEV1/FVC<70%及FEV1<70%,并符合以下几点:在过去3个月处于临床稳定期;近1个月未使用糖皮质激素;无其他引起贫血的明确病因,包括肝、脾、肾和血液系统疾病、结缔组织疾病、内分泌疾病、慢性心力衰竭、肿瘤及慢性失血性疾病等;无肺部以外的感染灶;大便隐血阴性。根据我国的贫血标准〔4〕分为贫血组(25例)和非贫血组(73例)。另取在本院体检中心健康体检者28例作为对照组,均签署知情同意书并获得本院伦理委员会批准。3组性别、年龄等差异无统计学意义,具有可比性。
1.2 主要试剂及仪器 hepcidin、血清TfR及PCT检测试剂盒(上海希美生物科技有限公司),酶标仪(Bio-ad,Model680,美国)。
1.3 检测方法 采集研究对象肘静脉血5 ml,所收标本均置于无菌带塞试管中,不抗凝,3 000 r/min离心10 min,分离血清,处理后贮藏于-80℃低温冰箱保存。采用双抗体夹心法,操作按各试剂盒说明书进行,在450 nm处测OD值,并依照各自的标准品绘制标准曲线,按标准曲线查找或采用回归方程式计算含量。
1.4 统计学处理 采用SPSS11.0软件,组间比较采用单因素方差分析。方差齐时,采用最小显著差法(LSD),如方差不齐,则采用近似方差分析(Tamhane T2)。
贫血组PCT、hepcidin、血清TfR水平较对照组、非贫血组明显升高(均P<0.01)。非贫血组PCT、hepcidin、血清TfR水平与对照组无显著性差异(均P>0.05)。见表1。
表1 三组PCT、hepcidin、血清TfR结果的比较(s)
表1 三组PCT、hepcidin、血清TfR结果的比较(s)
与对照组比较:1)P<0.01;与非贫血组比较:2)P<0.01
组别 n PCT(ng/ml)hepcidin(ng/ml)血清TfR(mmol/L)28 0.085±0.05 22.371±5.054 21.416±5.719贫血组 25 1.085±0.5891)2)44.797±8.5841)2)42.862±9.741)2)非贫血组对照组73 0.092±0.116 23.004±6.529 22.281±6.256
COPD除气流受限外,还伴有一些肺外其他系统的异常表现,即全身效应,包括营养异常和体重减轻、骨骼肌功能下降、骨质疏松、心血管并发症、精神症状、贫血等〔3〕。Yohannes等〔5〕发现COPD患者贫血的发生率为7.5% ~34%。在我国,有报道称稳定期COPD患者贫血发生率达到17.18%,且伴随体重指数、白蛋白降低等营养不良表现〔6〕。
COPD患者由于气道和肺实质的结构异常,不仅是以气流受限为特征的肺部疾病,而且这些异常改变与气道、肺泡、肺血管的炎症反应有关,是一种全身性的炎症反应。多种炎性细胞因子通过不同途径在不同水平上影响了红细胞的生成或增加了其破坏,这是COPD相关性贫血发病机制的核心〔7〕。体循环中炎性介质肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-1、IL-6和IL-8水平异常增加,可造成骨髓造血功能受损,并降低促红细胞生成素对低氧刺激的增生反应,导致红细胞合成减少〔8〕;TNF-α与IL-1直接抑制了红系造血祖细胞的增殖与分化〔9〕;炎性细胞因子可诱导巨噬细胞激活,吞噬衰老红细胞,缩短其半衰期〔10〕。
hepcidin是肝脏合成的由25个氨基酸肽组成一种调节激素,是组织对铁的吸收和分配的主要调节者,其表达受机体信号因子以及炎症、低氧等疾病状态的影响〔11〕。炎症情况下,来自细菌的内毒素及单核-巨噬细胞激活诱导产生大量IL-6,其通过IL-6/STAT3信号路径调节hepcidin大量分泌〔12〕。hepcidin由于阻断单核-巨噬细胞系统的铁释放及干扰肠道的铁吸收在慢性病贫血发病过程中起着关键作用〔13〕。其余的炎症因子如IL-1、TNF-α等则被认为是先升高IL-6,再作用于JAK2/STAT3 信号通路〔14〕。
血清TfR可反映机体的贮铁情况,当血清铁缺乏时,血红蛋白的合成原料减少,骨髓红系造血细胞生成受阻,血清TfR就会从晚幼红细胞表面大量脱落进入血液,使血清中TfR的表达增加,血清TfR能敏感反映骨髓红细胞生成过程中的缺铁程度〔15〕。血清TfR作为铁调素基因活化的信号,可激活调节通路,上调 hepcidin 的表达〔16〕。
PCT是降钙素的前肽,作为一个新的炎症指标,广泛应用于感染性疾病的诊断和鉴别诊断,是一种敏感的判定炎症类别和活动情况的指标〔17〕。在健康生理状态下血中几乎不能被检测到,在病理状态下,TNF-α、IL-6和细菌脂多糖可引起PCT增加,提示这些细胞因子可能在诱导相应细胞分泌PCT过程中起重要作用,是PCT的诱导因子〔18〕,故认为PCT是一种继发介质,对感染的炎性反应具有放大效应,提示通过对PCT的免疫中和作用来治疗早期感染〔19〕。
PCT与其他炎症因子如TNF-α、IL-6一样,可通过某些途径诱导hepcidin、sTfR水平的高表达,阻断单核-巨噬细胞系统的铁释放及干扰肠道的铁吸收,出现COPD相关性贫血。PCT、hepcidin、血清TfR有望成为COPD相关性贫血的新治疗靶点,或者是疗效的监控指标。
1 乔翠霞,李素云.慢性阻塞性肺疾病的流行病学研究现状〔J〕.中国老年学杂志,2010;30(11):1618-20.
2 Panetta NL,Krachman S,Chatila WM.Chronic obstructive pulmonary disease and its comorbidities〔J〕.Panminerva Med,2009;51(2):115-23.
3 中华医学会呼吸病学分会慢性阻塞性肺疾病组.慢性阻塞性肺疾病防治指南(2007年修订版)〔J〕.中华结核和呼吸杂志,2007;30(1):8-17.
4 陆再英,钟南山.内科学〔M〕.第7版.北京:人民卫生出版社,2008:567.
5 Yohannes AM,Ershler WB.Anemia in COPD:a systematic review of the prevalence,quality of life,and mortality〔J〕.Respir Care,2011;56(5):644-52.
6 金忠富.慢性阻塞性肺疾病稳定期患者贫血患病率及其对疾病的影响〔J〕.浙江实用医学,2010;15(3):188-9.
7 李立宇,井军虎,邢爱民.慢性阻塞性肺疾病与贫血〔J〕.广东医学,2010;31(15):2044-5.
8 李 蔚,陈 果.老年稳定期慢性阻塞性肺疾病贫血临床分析〔J〕.实用医院临床杂志,2011;8(3):117-8.
9 Weiss G,Goodnough LT.Anemia of chronic disease〔J〕.N Engl J Med,2005;352(10):1011-23.
10 陈 红,邓 佳,冯玉麟.慢性阻塞性肺疾病相关性贫血〔J〕.中国呼吸与危重监护杂志,2009;8(6):606-8.
11 常春康,张 曦,肖 超,等.铁调素的表达与调节机制研究进展〔J〕.中国实验血液学杂志,2012;20(4):1030-3.
12 郭翔廷,魏 蓉.hepcidin与慢性病贫血〔J〕.医学综述,2010;16(1):45-6.
13 Roy CN,Weinstein DA,Andrews NC.2002 E.Mead Johnson Award for Research in Pediatrics Lecture:the molecular biology of the anemia of chronic disease:a hypothesis〔J〕.Pediatr Res,2003;53(3):507-12.
14 王凤丹,周道斌.慢性病贫血铁调节蛋白研究新进展〔J〕.中国实验血液学杂志,2009;17(6):1616-8.
15 高炎超,秦茵茵.COPD患者血清hepcidin、sTfR测定在贫血并发症中的应用价值研究〔J〕.中国实验诊断学,2012;16(9):1603-6.
16 付丽娟,段相林,钱忠明,等.铁代谢与铁调素hepcidin〔J〕.生理科学进展,2005,36(3):233-6.
17 王海峰,李建生.慢性阻塞性肺疾病急性加重期相关炎症标记物研究进展〔J〕.中国老年学杂志,2013;33(8):1972-4.
18 张 逸,陈景连,叶宇钊.降钙素原在感染性疾病中的临床研究进展〔J〕.临床和实验医学杂志,2012;11(8):635-6.
19 徐爱蕾,王 为.降钙素原在感染性疾病中的应用进展〔J〕.检验医学与临床,2011;8(18):2253-4.