Fractalkine在慢性阻塞性肺疾病急性加重期血清中动态变化及意义

向永红　张　云　农智新　梁世锋　戴诗敏

张润娟　廖立新　谢少娟　庞宗东

Fractalkine在慢性阻塞性肺疾病急性加重期血清中动态变化及意义

向永红张云农智新梁世锋戴诗敏

张润娟廖立新谢少娟庞宗东

不规则趋化因子(Fractalkine, CX3CL1, FKN) 作为CX3C-类趋化因子中唯一的成员因其复杂的生物学作用而备受关注[1]。研究发现，FKN与多种肺部疾病密切相关，尤其在慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary diease, COPD)的发生发展中发挥重要作用，实验显示FKN在COPD的吸烟者的肺组织中的表达明显增加，且FKN是唯一被发现上调的趋化因子[2]。但FKN在COPD的具体作用机制及临床意义仍未探明，本研究通过观察FKN在各组慢性阻塞性肺疾病急性加重期(acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease, AECOPD)患者及其治疗前后血清中的动态变化，以及与白介素-6(interleukin-6, IL-6)、高敏C反应蛋白(high-sensitivity C-reactive protein, hsCRP)，第一秒用力呼气容积(forced expiratory volume in 1 second, FEV1)、COPD评估测试(COPD assessment test, CAT)评分的相关性，旨在探讨FKN在COPD中的临床意义。

资料与方法

一、一般资料

按照中国2007年COPD诊治指南中AECOPD定义[2]：患者在短期内出现超越日常状况的持续恶化，并需改变COPD常规用药，患者在短期内咳嗽、气短和/或喘息加重，痰量增多呈脓性或黏液脓性，可伴发热等症状明显加重的表现。40例研究对象均来自2011年1月至2012年6月医院呼吸内科住院治疗的患者。其中，男24例，女16例，平均年龄(64.5±7.4)岁。按照入院时GOLD分级[3]及CAT评分，将受试者分为普通组 20例，CAT评分分值降低不低于5分，GOLD Ⅰ、Ⅱ级；FEV1/FVC<70%，80%>FEV1≥50%预计值，有或无慢性咳嗽、咳痰、呼吸困难症状)；重症组20例，CAT评分分值降低小于5分，GOLD Ⅲ、Ⅳ级：FEV1/FVC<70%，FEV1<50%预计值，有或无慢性咳嗽、咳痰、呼吸困难症状，可伴慢性呼吸衰竭)。两组分别按治疗后第10天病情是否好转(CAT评分分值降低大于或等于5分为缓解组，小于5分为未缓解组)再分为普通缓解组(17例)、普通未缓解组(3例)、重症缓解组(14例)、重症未缓解组(6例)，20例志愿者为正常对照组，抽取正常对照组及AECOPD患者住院次日、治疗后第10天清早空腹静脉血，测定血清hsCRP、IL-6和FKN的水平，并检查肺功能、CAT评分。排除严重并发症患者、无法行肺功能检查患者、精神障碍患者、其他需治疗的慢性呼吸系统疾病患者及糖尿病、心脑血管疾病、肝肾功能异常及恶性肿瘤等慢性病患者。

二、研究方法

1. 肺功能检测: 吸入沙丁胺醇气雾剂200 μg后，平静呼吸5～6次后，以最大呼吸幅度、最大呼吸速度作快速深呼吸，仪器自动分析FEV1及FVC值。休息10 min后重复测定，重复测定值的差异应<10%，取最大值。

2. 实验室测定: 受试者隔夜禁食12 h以上，取静脉血测定，用BNPProspec特定蛋白分析仪采用散射比浊法检测hsCRP，试剂由上海德灵诊断产品有限公司提供。双抗体夹心法(elisa)试剂盒(美国R&D Systems)测定血清FKN、IL-6，实验具体操作按说明书进行。

3. CAT评分: CAT问卷共包括8个问题，患者根据自身情况，对每个项目做出相应评分(0～5分)，CAT分值范围是0～40分。

三、统计学方法

结果

血清FKN及hsCRP、IL-6水平在AECOPD的普通组及重症组患者较正常组高(P<0.05)，重症组高于普通组(P<0.05)，两组缓解组中治疗后较治疗前明显降低(P<0.05)，在两组未缓解组治疗前后无明显差异(P>0.05)；FEV1在普通缓解组治疗前后差异有统计学意义(P<0.05)，在普通及重症未缓解组治疗前后无明显改变，在重症缓解组治疗后较治疗前有一定升高，但无明显统计学意义(P>0.05)；CAT在普通组与重症组，以及两组的缓解组治疗前后比较有显著差异(P>0.05)。血清FKN与CAT评分及hsCRP、 IL-6水平呈正相关(r=0.397、0.421、0.459，P<0.05)，与FEV1无明显相关性(r=0.224，P>0.05)，见表1、表2。

讨论

FKN 是近年发现的唯一一种可以以膜结合形式和可溶性形式两种方式存在的趋化因子，由于其结构和功能的独特性，被认为在炎症反应中T 淋巴细胞及单核细胞募集粘附到血管壁的过程中起关键性作用[4-5]。COPD是一种以慢性炎症为主要病理特点、慢性缺氧为重要表现的疾病，其发生发展的机制与炎症反应密切相关，FKN作为炎症因子是否在慢阻肺的发生发展中起作用目前尚在研究中。

本实验发现FKN在AECOPD患者血清中有明显升高，并随病情加重呈进行性增高，当病情缓解好转时则降低，这说明FKN在AECOPD患者血清中呈动态变化，与AECOPD的发生、进展、严重程度及预后密切相关，提示其对COPD的发生发展可能起重要作用。其机制可能与COPD患者长期的慢性缺氧及吸烟有关。在动物实验中发现，慢性低氧可刺激肺内 FKNmRNA表达上调，促进肺内FKN蛋白的分泌与合成增多[6-7]；另外，大部分COPD患者有长期吸烟病史，研究发现,烟草烟雾刺激可引起FKN与CX3CR1互动，促进了血管壁的CX3CR1 +白细胞趋化、募集、迁移，进而刺激和触发内皮细胞FKN的表达，增强CX3CR1+白细胞附着，最终导致肺结构重塑和肺泡壁的破坏[8-10]，以致诱发肺气肿、COPD。Xiong等[11]发现香烟使肺泡巨噬细胞膜结合型及可溶型FKN表达均增加，肺间质CX3CR1+CD11b+单核吞噬细胞的集聚，并出现FKN和CX3CR1基因在肺泡巨噬细胞的表达增多，提示CX3CR1+巨噬细胞扩增促进了肺炎症应激。还有研究表明，人气道平滑肌细胞能分泌FKN，刺激肥大细胞趋化，并参与肥大细胞的迁移过程， 气道平滑肌细胞在炎症的刺激下不断产生FKN，而FKN又进一步刺激炎症反应，两者相互作用，促进炎症不断强化，并加快肺部炎性疾病的发生发展[12]。本实验结果亦提示FKN可能参与了AECOPD的病理发展过程，并加重COPD的病情。其机制可能与FKN加快炎症因子的渗出，促进炎症级联反应相关[13]。

血清hsCRP及IL-6是预测COPD患者急性加重风险的主要参考指标[14-16]。本研究中AECOPD各组hsCRP及IL-6均明显升高，提示AECOPD患者存在明显的炎症反应加重，并说明炎症在AECOPD的发病中起重要作用。而进一步分析发现，FKN与hsCRP 、IL-6呈正相关，说明FKN同hsCRP 、IL-6一样可以作为机体炎症反应的标志物，其动态变化对监测机体的炎症反应有积极意义，可作为临床疗效及病情预测的敏感指标。

注：a: 与正常对照组比较P<0.05；b： 与普通组比较P<0.05；c: 与治疗前比较P<0.05

表2　缓解组、未缓解组与正常对照组FKN、CAT评分、CRP、 IL-6及FEV1结果

注：a： 与正常对照组比较P<0.05；b： 与缓解组比较P<0.05;c： 与治疗前比较P<0.05

CAT是Jones等[17]2009年开发的一种由患者完成的测试问卷,主要用于对COPD患者健康状况进行简便和可靠的评价。问卷中涵盖了症状、活动能力、心理、睡眠和社会影响等方面8个问题,是一种科学快捷的COPD患者健康状况评估方法，现已纳入COPD病情评估。本研究重症组CAT评分较普通组明显增高，普通组及重症缓解组治疗前后有显著差异，可见CAT评分随病情变化而变化，进一步证实是评估病情及预后的良好指标。FKN与 CAT呈正相关，提示FKN可以与CAT联合一同作为监测和评估患者病情的指标。

本实验中FKN与FEV1无明显相关性,可能系FEV1影响因素较多，在重症COPD患者其肺功能损害严重，在短期内FEV1变化不大，而FKN作为急性期的主要炎症因子调节及反应较快速，随病情改善在血中迅速下降有关。

综上可见FKN在AECOPD患者血清中随病情呈动态改变，且与CAT、CRP 、IL-6密切相关，推测 FKN参与了COPD的发生发展及预后，FKN作为炎性指标与CAT联合检测可以成为监测COPD急性发作和病情发展的重要指标，并为AECOPD临床诊治提供帮助。

参考文献

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2Ning W, Li CJ, Kaminski N, et al. Comprehensive gene expression profiles reveal pathways related to the pathogenesis of chronic obstructive pulmonary disease[J]. Proc Natl Acad Sci USA, 2004, 101(41): 14895-14900.

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4BazanJF, Baeon KB, Hardiman G, et al. A new class of membranebound chemokine with a CX3C motif[J]. Nature, 1997, 385(6617): 640-644.

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11Xiong Z, Leme AS, Ray P, et al. CX3CR1+lung mononuclear phagocytes spatially confined to the interstitium produce TNF-α and IL-6 and promote cigarette smoke-induced emphysema[J]. J Immunol, 2011, 186(5): 3206-3214.

12Roland M, Bhownik A, saPsford RJ, et al. Sputum and plasma endothelia-1 leves in erbations of chronic obstruetive of chronie obstructive pulmonary disease[J]. Thorax, 2001, 56(1): 30-35.

13Fujimoto K, Imaizumi T, Yoshida H, et al. Interfem-gamma stimulates fraetalkine expression in human bronehial eplthlial cells and regulates,mononuelear cell adherence[J]. Am J Respir Cell Mol Biol, 2001, 25(2): 233-238.

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16刘艳红, 夏熙郑. IL-6, Fas与慢性阻塞性肺疾病急性加重期的相关性研究[J]. 中国实用医药, 2009, 4(2): 19-21.

17Jones PW, Harding G, Berry P, et al. Development and first validation of the COPD Assessment Test[J]. Eur Resoir J, 2009, 34(3): 648-654.

(本文编辑：张大春)

向永红，张云，农智新，等. Fractalkine在慢性阻塞性肺疾病急性加重期血清中动态变化及意义[J/CD]. 中华肺部疾病杂志： 电子版， 2015， 8(4)： 421-424.

·论著·

【摘要】目的探讨不规则趋化因子(FKN)在慢性阻塞性肺疾病急性加重期(AECOPD)患者血清中的动态变化，以及与白介素-6(IL-6)、高敏C反应蛋白(hsCRP)、第一秒用力呼气容积(FEV1)、COPD评估测试(CAT)评分的相关性。 方法AECOPD的住院患者按病情严重程度及CAT评分分值随机分为普通组和重症组，每组各20例，两组分别按治疗后第10天病情再分为普通缓解组(17例)、普通未缓解组(3例)、重症缓解组(14例)、重症未缓解组(6例)，另选20例志愿者为正常对照组，抽取正常对照组及AECOPD患者住院次日、治疗后第10天清早空腹静脉血，测定血清hsCRP、IL-6和FKN的水平，并检查肺功能、CAT评分。结果血清FKN及hsCRP、IL-6在两组AECOPD患者较正常对照组升高(P<0.05)，两组缓解组患者治疗后较治疗前明显降低(P<0.05)，在两组未缓解组治疗前后无明显差异(P>0.05)，重症组较普通组治疗前高(P<0.05)；FEV1在普通缓解组治疗前后差异有统计学意义(P<0.05)；比较CAT评分在普通组与重症组，以及两组的缓解组患者治疗前后有显著差异(P>0.05)；血清FKN与CAT评分及hsCRP、 IL-6水平呈正相关(r=0.397、0.421、0.459, P<0.05)，与FEV1无明显相关性(r=0.224, P>0.05)。结论FKN在AECOPD患者血清中呈动态变化，提示FKN参与COPD的发生发展，与hsCRP 、IL-6一样可作为一项监测COPD急性发作和病情发展的炎性指标。

【关键词】肺疾病,慢性阻塞性；趋化因子；C反应蛋白

Dynamic changes and significance of serum fractalkine in patients with acute exacerbation of chronic obstructive lung diseaseXiangYonghong,ZhangYun,NongZhixin,LiangShifeng,DaiShimin,ZhangRunjuan,LiaoLixin,XieShaojuan,PangZongdong.DepartmentofRespiratoryMedicine,AffiliatedNationalHospitalofGuangxiMedicalUniversity,Nanning, 530001China

Correspondingauthor：ZhangYun,Email:zhangyun62122@163.com

【Abstract】ObjectiveTo investigate the clinical significance of fractalkine in patients with acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease (AECOPD) by means of observation the dynamic changes of serum fractalkine, and the relativity of fractalkine with interleukin-6(IL-6), high-sensitivity C-reactive protein (hsCRP), FEV1, COPD assessment test (CAT). MethodsA total of forty inpatients with AECOPD were divided into two groups in accordance with order of severity and score of CAT: Common groups and serious groups, Two groups were divided into four groups in accordance with state of an illness at the 10th day of posttreatment: common remission groups(17 cases), common non-remission groups(3 cases), servious remission groups(14 cases), servious non-remission groups(16 cases). Twenty healthy volunteer were selected as normal control. To measure the serum leves of fractalkine, IL-6 and CRP, and examine pulmonary function and CAT at twomrrow in hospital or the 10th day of posttreatment in patients with AECOPD. ResultsThe serum leves of fractalkine and CRP were increased in two AECOPD groups comparison with normal control (P<0.05), and were obviously decreased posttreatment comparison with prior treatment in two remission(P<0.05). and were increased comparison with posttreatment in servious groups and common groups(P<0.05). All data were not different between post and prior treatment in two non-remission groups (P>0.05). FEV1were statistically significant by comparison with post and prior treatment in common remission groups(P<0.05); CAT were statistically significant by comparison with servious groups and common group s(P<0.05), post and prior treatment in two remission groups; Fractalkine showed positive correlation with CAT, hsCRP and IL-6(r=0.397, 0.421, 0.459, P<0.05), and uncorrelation with FEV1(r=0.224, P>0.05). ConclusionThe dynamic changes of serum fractalkine in Patients with AECOPD prompt that fractalkine participate in genesis and development of COPD, As a sort of inflammatory index, fractalkine is one of important indicator of supervising acute attack and progression of disease in COPD as hsCRP and IL-6.

【Key words】Chronic obstructive pulmonary disease;Fractalkine;C-reactive protein

收稿日期：(2015-04-23)

文献标识码：中图法分类号： R563 A

通讯作者：张云，Email: zhangyun62122@163.com

基金项目：广西卫生厅科研基金(Z2011412);作者单位： 530001 南宁，广西医科大学附属民族医院呼吸科

DOI：10.3877/cma.j.issn.1674-6902.2015.04.003