张 冬 王慧敏 何慧洁 王春娜 赵 刚 王德军
包头医学院第一附属医院呼吸科,包头 014010
黑素瘤细胞黏附分子在慢性阻塞性肺疾病中的表达及意义
张 冬 王慧敏 何慧洁 王春娜 赵 刚 王德军
包头医学院第一附属医院呼吸科,包头 014010
目的 比较慢性阻塞性肺疾病(COPD)稳定期、急性加重期和健康人群黑素瘤细胞黏附分子(MCAM)含量。 方法 选取COPD稳定期患者30例,COPD急性加重期患者30例及无COPD疾病的健康体检者(对照组)30例,并通过流式细胞仪检测3组MCAM的含量。结果COPD稳定期患者的MCAM含量显著高于对照组,COPD急性加重期患者的MCAM含量明显高于COPD稳定期患者及对照组(P<0.05)。 结论COPD急性加重期内皮损伤主要在毛细血管,甚至持续至临床症状消失之后,高水平MCAM提示肺部炎症的存在,预示COPD患者容易急性加重。
黑素瘤细胞黏附分子;慢性阻塞性肺疾病;流式细胞术
慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是一种常见的以持续气流受限为特征的可以预防和治疗的疾病,气流受限进行性发展,与气道和肺脏对有毒颗粒或气体的慢性炎性反应增强有关,急性加重和并发症影响疾病的严重程度,患者急性加重明显加速肺功能的下降及增加患者死亡的风险,减少急性发作是COPD管理策略的重要组成部分[1]。近年来,越来越多的证据表明,血管内皮损伤与COPD病理生理过程密切相关。许多动物实验已经表明,肺血管的内皮细胞损伤是肺泡破坏的基本机制[2-3],而且推测内皮损伤发生在急性加重期,然而,COPD患者急性加重期对内皮细胞的影响不完全清楚。黑素瘤细胞黏附分子(MCAM)CD146+,定位于黏附连接之外,是由激活或凋亡的内皮细胞脱落的囊泡,数量增加反映患者发生血管内皮损伤[4-6]。本文主要检测COPD患者稳定期和急性加重期的CD146+内皮细胞膜微粒数量,以评估这些细胞膜微粒与COPD疾病进展之间的关系。
1.1 一般资料
COPD稳定期30例(标本采集前3个月无急性加重),男18例,女12例,平均年龄(58.36±7.26)岁;COPD急性加重期患者30例(COPD患者急性加重),男16例,女14例,平均年龄(64.23±6.38)岁;30例无COPD疾病的健康体检者(对照组),男15例,女15例,平均年龄(62.76±8.26)岁。所有参与者签署知情同意书。所有患者有呼吸困难,慢性咳嗽或咳痰病史。气流受限定义为肺功能检测吸入支气管舒张剂后FEV1/ FVC<0.70,严重程度分级依据慢性阻塞性肺疾病全球倡议(GOLD)标准。所有受试者入组前停止吸烟>2个月。排除目前已知有导致循环内皮细胞膜微粒升高的受试者,包括心血管疾病,慢性肾衰竭,代谢性疾病如糖尿病、高脂血症和血管炎。急性加重标准:急性加重的诊断基于入组前任意两个主要症状(呼吸困难、咳痰和痰量)的增加,或者1个主要症状的增加和1个次要症状(喘息、咽喉肿痛、咳嗽、鼻塞/流涕)至少持续2 d,急性加重是需要抗生素治疗和或全身糖皮质激素治疗的呼吸道症状的恶化。
1.2 方法
采集患者及健康体检者清晨空腹外周血2 ml,EDTA-K2抗凝,3000 r/min离心15 min,收集乏血小板血浆,取40 μl样品与10 μl PE-CD146充分混匀,避光孵育20 min,加入5 μl荧光微球,避光孵育20 min,上机检测。
1.3 统计学方法
采用SPSS 20.0统计软件对数据进行分析和处理,计量资料以±s表示,多组间比较采用单因素方差分析,组间两两比较采用q检验,以P<0.05为差异有统计学意义。
3组的MCAM、FEV1、FEV1/FVC及FEV1%pre比较差异有统计学意义(P<0.05)(表1)。
表1 两组相关观察指标的比较(±s)
表1 两组相关观察指标的比较(±s)
与COPD急性加重比较,*P<0.05;与对照组比较,#P<0.05
组别 n MCAM(个/μl) FEV1(L) FEV1/FVC (%)FEV1%pre (%)COPD急性加重COPD稳定期对照组F值P值30 30 30 384.3±102.6 220.6±73.8*#84.9±34.7*117.75 <0.05 1.22±0.36 1.56±0.48*#2.68±0.52*83.32 <0.05 42.7±8.66 53.2±10.21*#76.2±5.36*127.05 <0.05 51.3±12.2 66.8±18.5*#98.3±10.2*86.74 <0.05
COPD的特征性病理生理变化是持续气流受限导致肺通气功能障碍,随着病情的发展,肺组织弹性日益减退,肺泡持续扩大,回缩障碍,则残气量及残气量占肺总量的比例增加,肺气肿加重导致大量肺泡周围的毛细血管受膨胀肺泡的挤压而退化,导致毛细血管大量减少,肺毛细血管内皮损伤。内皮细胞在激活或凋亡过程中能释放内皮细胞膜微粒[5-6]。细菌脂多糖、炎性反应细胞因子如TNF-α、IL-1、补体复合物C5b-9、聚集的低密度脂蛋白或活性氧簇刺激内皮细胞,使内皮细胞激活产生内皮细胞膜微粒,升高的Ca2+在内皮细胞膜微粒释放过程中起重要作用。当内皮细胞激活时,大量Ca2+进入细胞质,使细胞膜脂类分布有关的酶-翻转酶活性降低,使位于细胞膜内层的磷脂酰丝氨酸暴露于细胞表面,接着Ca2+依赖性蛋白水解酶将细胞骨架水解,释放内皮细胞膜微粒[7-9]。
为了评估COPD患者急性发作引起的内皮损伤,本研究比较了COPD不同分期循环血中内皮细胞膜微粒(CD146+)数量,结果显示,COPD稳定期MCAM含量为(220.6±73.8)个/μl,明显高于对照组的(84.9± 34.7)个/μl,差异有统计学意义(P<0.05);COPD急性加重期MCAM含量为(384.3±102.6)个/μl,明显高于COPD稳定期及对照组,差异有统计学意义(P<0.05),提示COPD急性加重期内皮损伤主要在毛细血管。高MCAM含量可能预测 COPD急性加重的易感性。MCAM定位于黏附连接之外,表明微粒的释放反映了内皮结构的破坏。MCAM含量增加可能成为预测炎症的部位和类型的可靠标志物。
高MCAM暗示严重的气流受限,在COPD患者肺和全身血管内皮功能异常已经被确认,因此,在COPD进展中高水平细胞膜微粒可能意味着内皮损伤的一个角色。与每年的FEV1下降相比,MCAM水平能更快地反映。监测MCAM水平对于评估COPD进展有价值,其是可用于药物开发的一个有用指标。
总之,COPD急性加重期内皮损伤主要在毛细血管,甚至持续在临床症状消失之后,MCAM提示肺部炎症的存在,预示COPD患者容易急性加重,COPD急性加重的诊断主要依据临床症状,然而,临床特征不具体,难以量化,监测MCAM的数量有利于评估患者的状况,其能成为一个有用的药物治疗有效指标。
[1]葛均波,徐永健.内科学[M].8版.北京:人民卫生出版社,2013:21-27.
[2]Schneider-Hohendorf T,Rossaint J,Mohan H,et al.VLA-4 blockade promotes differential routes into human CNS involving PSGL-1 rolling of T cells and MCAM-adhesion of TH17 cells[J].J Exp Med,2014,211(9):1833-1846.
[3]Rapanotti MC,Suarez Viguria TM,Costanza G,et al.Sequential molecular analysis of circulating MCAM/MUC18 expression:a promising disease biomarker related to clinical outcome in melanoma[J].Arch Dermatol Res,2014,306(6):527-537.
[4]Williams B,Schneider RJ,Jamal S.Akt and PI3K-dependent but CREB-independent upregulation of MCAM by endothelin-3 in human melanocytes[J].Melanoma Res,2014,24(4):404-407.
[5]Dagur PK,Biancotto A,Stansky E,et al.Secretion of interleukin-17 by CD8+T cells expressing CD146 (MCAM)[J]. Clin Immunol,2014,152(1-2):36-47.
[6]Zhang X,Wang Z,Kang Y,et al.MCAM expression is associated with poor prognosis in non-small cell lung cancer[J]. Clin Transl Oncol,2014,16(2):178-183.
[7]Takahashi T,Kobayashi S,Fujino N,et al.Differences in the released endothelial microparticle subtypes between human pulmonary microvascular endothelial cells and aortic endothelial cells in vitro[J].Exp Lung Res,2013,39(4-5):155-161.
[8]Stopp S,Bornhäuser M,Ugarte F,et al.Expression of the melanoma cell adhesion molecule in human mesenchymal stromalcellsregulatesproliferation,differentiation,and maintenance of hematopoietic stem and progenitor cells[J]. Haematologica,2013,98(4):505-513.
[9]Reid AL,Millward M,Pearce R,et al.Markers of circulating tumour cells in the peripheral blood of patients with melanoma correlate with disease recurrence and progression[J].Br J Dermatol,2013,168(1):85-92.
Expression and significance of MCAM in patients with chroinc obstructive pulmonary disease
ZHANG DongWANG Hui-minHE Hui-jieWANG Chun-naZHAO GangWANG De-jun
Department of Respiration,the First Affiliated Hospital of Baotou Medical College,Baotou 014010,China
ObjectiveTo compare MCAM number in stable COPD patients,acute COPD and normal control.MethodsMCAM numbers were examined in 30 stable COPD patients,30 patients with acute COPD and 30 healthy non-COPD volunteers(control group)by flow cytometry.ResultsMCAM number in stable COPD patients was significantly higher than that in control group,MCAM number in patients with acute COPD was significantly higher than that in stable COPD patients and control group respectively(P<0.05).ConclusionEndothelial damage during acute exacerbation of COPD is mainly pulmonary capillary,even continue to the clinical symptoms disappeared.Higher MCAM level suggest the presence of lung inflammation,indicate COPD patients who are susceptible to exacerbation.
MCAM;Chronic obstructive pulmonary disease;Flow cytometry
R563
B
1674-4721(2014)10(c)-0169-03
2014-09-26本文编辑:李亚聪)
内蒙古自治区包头市医药卫生科技计划项目(wsjj2013079)