解整合素-金属蛋白酶33、1-磷酸鞘氨醇水平与哮喘患者肺功能的关系及其意义

刘德义，马胜喜，刘雨婷

（新乡市中心医院 呼吸内三科，河南 新乡 453000）

流行病学研究证实，2010～2017年我国部分地区的哮喘发病率达2.83%～9.42%[1]。临床上哮喘的发生，能够导致患者肺功能的恶化，增加心肺系统功能障碍的发生风险[2-3]。在探讨哮喘发病机制的过程中发现生物学因子或者蛋白的波动，能够影响炎症性反应、激活I型变态反应，进而促进呼吸道黏膜的损伤，导致哮喘发生率的上升。解整合素-金属蛋白酶33（a disintegrin and metalloprotease domain 33, ADAM33）是金属基质调控因子家族成员，能够通过诱导呼吸道上皮细胞间质成分的分解，提高炎症细胞的浸润和扩散程度，进而加剧呼吸道黏膜的炎症性损伤，提高呼吸道的高反应性[4]；1-磷酸鞘氨醇（sphingosine 1-phosphate, S1P）是鞘磷脂的代谢产物，其能够影响到呼吸道平滑肌细胞的迁移、增殖、分化障碍，促进呼吸道的重塑性改变，导致哮喘病情的进展[5]。研究者探讨ADAM33 在呼吸系统恶性肿瘤患者中的表达情况，认为在肺癌患者中ADAM33的表达上升[6]，但在肺部哮喘患者中的研究较少。为揭示ADAM33、S1P 的表达与哮喘的关系，检测哮喘患者ADAM33、S1P 的表达，以了解ADAM33 和S1P 与哮喘患者病情的关系，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料

本研究选取2015年1月—2017年12月新乡市中心医院收治的120 例哮喘患者，作为哮喘组，60 例健康对象（对照组）。哮喘组：男性68 例，女性52 例；年龄21～69 岁，平均（38.2±14.0）岁；体重指数（body mass index, BMI）（22.6±3.2）kg/m2。根据患者发作时严重程度分为：轻-中度哮喘患者73 例、重度哮喘患者47 例。对照组：男性32 例，女性28 例；年龄19～69 岁，平均（39.0±15.1）岁；BMI（22.4± 2.6）kg/m2。两组患者年龄、性别、BMI 比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。

1.1.1 纳入标准 ①哮喘患者的诊断、发作病情程度标准参考2008年中华医学会呼吸病学分会哮喘学组制定的《支气管哮喘防治指南》[7]；②均为哮喘急性发作期患者，纳入研究患者发作病情程度为轻度、中度及重度患者；本研究获得本院医学伦理委员会的批准、研究对象均知情同意。

1.1.2 排除标准 ①肺部恶性肿瘤；②支气管异物、支气管畸形、慢行阻塞性肺疾病；③精神、认知功能障碍患者；④慢性心力衰竭、急性心肌梗死、近6 个月具有脑卒中病史；⑤近2 周使用抗生素、免疫调节剂、糖皮质激素；⑥甲状腺功能障碍、免疫系统疾病患儿。

1.2 指标检测方法

采集患者的静脉血3 ml，加入ADAM33、S1P单抗，标本和标准品中的ADAM33、S1P 与单抗结合，PBS液体洗涤5 min。按照1：500 的比例加入羊标志的一抗5 ml，4℃放置过夜，PBS 洗涤3 次，每次5 min，加入鼠来源的二抗（1：1 000）2 ml，室温放置2 h，PBS 洗涤5 min。加入显色底物，辣根过氧化物酶会使无色的显色剂现蓝色，加终止液变黄。在450 nm 处测光密度（OD）值。

采集入院后静脉血，1 000 r/min 离心5 min，收集上清液后加入采用全自动生化法检测嗜酸性粒细胞（Eosinophil, EOS）、免疫球蛋白（Immunoglobu, IgE）值，加入EOS、IgE 检测试剂盒，配套试剂盒购自南京碧云天生物检测公司，微型离心机HITETIC 购自上海精密仪器有限公司。

1.3 统计学方法

数据分析采用SPSS 16.0 统计软件。计量资料以均数±标准差（±s）表示，比较采用两组独立样本t检验；计数资料采用χ2检验；相关性分析采用Pearson 法，P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组血清中ADAM33、S1P 水平比较

哮喘组的血清中ADAM33、S1P 水平与对照组比较，差异有统计学意义（P＜0.05），哮喘组高于对照组。见表1。

2.2 不同病情程度哮喘组患者血清中ADAM33、S1P 水平比较

重度组血清中ADAM33、S1P 水平与轻-中度患者比较，差异有统计学意义（P＜0.05），重度组高于轻-中度组。见表2。

2.3 两组外周血EOS、IgE、FEV1%、PEF%比较

两组外周血EOS、IgE 比较，差异有统计学意义 （P＜0.05），哮喘组高于对照组。两组的第1 秒用力呼气容积占预计值百分比（FEV1%）、呼气峰值流速占预计值百分比（PEF%）比较，差异有统计学意义（P＜0.05），哮喘组低于对照组。见表3。

表1 两组的血清中ADAM33、S1P 水平比较 （±s）

表1 两组的血清中ADAM33、S1P 水平比较 （±s）

组别 n ADAM33/（pg/ml） S1P/（nmol/L）哮喘组 120 41.39±13.08 1763.2±380.8对照组 60 18.65±5.20 933.6±281.7 t 值 12.950 14.946 P 值 0.000 0.000

2.4 相关性分析

哮喘组的血清S1P 与外周血EOS、IgE 呈正相关（P＜0.05），哮喘组的血清S1P、ADAM33 与FEV1%、PEF%呈负相关（P＜0.05）。见表4。

表2 不同病情程度哮喘组患者的血清中ADAM33、S1P 水平比较 （±s）

表2 不同病情程度哮喘组患者的血清中ADAM33、S1P 水平比较 （±s）

病情程度 n ADAM33/（pg/ml） S1P/（nmol/L）轻-中度 73 33.60±11.17 1430.8±311.5重度 47 56.94±12.028 2291.7±343.2 t 值 -10.841 -14.198 P 值 0.000 0.000

表3 两组的外周血EOS、IgE、FEV1%、PEF%比较 （±s）

表3 两组的外周血EOS、IgE、FEV1%、PEF%比较 （±s）

组别 n EOS/（×109 个/L） IgE/（IU/ml） FEV1% PEF%哮喘组 120 0.28±0.09 455.2±89.6 86.16±8.42 88.03±7.90对照组 60 0.07±0.03 122.8±71.0 97.62±9.55 97.14±9.26 t 值 17.571 25.059 -8.226 -6.879 P 值 0.000 0.000 0.000 0.000

表4 哮喘组ADAM33 和S1P 与EOS、IgE、FEV1%和PEF%的相关性分析

3 讨论

自身炎症性反应、氧化应激性障碍或者I 型变态反应的发生，均能够促进哮喘的发生，特别是在具有相关家族史的患者中，哮喘的发病率可进一步的上升，病情可进一步的恶化[8]。哮喘的长期病情进展，能够导致患者呼吸道血管平滑肌的重塑，造成肺动脉高血压、肺心病或者心力衰竭的发生[9]。临床上对哮喘患者的病情评估具有重要的意义，其能够指导临床上哮喘患者的临床治疗，并评估治疗效果和临床转归情况。血清中EOS 虽然能够评估哮喘患者的病情，预测患者呼吸道的高反应性程度，但一项囊括220 例样本量的哮喘患者血清学指标的分析研究可见，单纯依靠EOS 评估哮喘呼吸道反应性的敏感性不足45%，评估的一致性率不足40%[10]。而本研究对哮喘患者体内的ADAM33、S1P 分析研究，不仅能够帮助揭示哮喘的发病机制，同时还能够为临床上哮喘患者的病情评估提供理想的指标。

ADAM33 主要表达于血管内皮细胞、平滑肌细胞及间质细胞中，其结构上包含金属蛋白酶结合区域、解整合素样结合区域及跨膜蛋白结合区域等。ADAM33 的表达浓度的上升，能够通过诱导炎症性因子IL-8 或者IL-6 的富集，进而加剧肺泡上皮细胞的炎症性损伤，增加呼吸道平滑肌的痉挛风险[11]。基础方面的研究还认为，ADAM33 能够影响到金属蛋白水解酶的活性，导致呼吸道平滑肌内皮细胞的凋亡和间质的纤维化，从而促进肺组织的重塑性改变[12]。S1P主要由于鞘磷脂酶激活催化而来，其主要表达于肥大细胞、单核细胞或者巨噬细胞膜表面。S1P 的表达上升，能够通过诱导炎症性信号通路NF-κB 的激活，促进肥大细胞脱敏，提高呼吸道黏膜的炎症性损伤程度，加剧呼吸道黏膜的气道高反应性[13]。

本研究发现，在哮喘患者中，ADAM33、S1P 的表达浓度上升，高于正常对照组人群，提示ADAM33、S1P 的高表达均能够促进哮喘的发生。通过汇集不同的相关文献，笔者认为这主要与ADAM33、S1P 的下列几个方面的病理作用有关[14-15]：①ADAM33 的上升能够提高巨噬细胞的激活程度，促进其对肺泡上皮组织的浸润，导致呼吸道黏膜反应性的提升；②S1P的表达上升，能够促进呼吸道平滑肌细胞的痉挛，导致平滑肌细胞的重塑性改变，从而造成呼吸道的狭窄和肺功能的恶化。张伟等[16]研究者也认为，在哮喘患者中，ADAM33 的表达浓度可平均上升30%以上，特别是在合并有肺心病或者肺动脉高压的患者中，ADAM33 的表达浓度上升更多。在重度哮喘患者中，ADAM33、S1P 的表达浓度高于轻度组，提示ADAM33、S1P 的表达与哮喘患者的病情密切相关，这主要由于两者的表达上升，能够进一步导致肺组织的炎症性损伤，促进平滑肌的收缩，提高小气道的狭窄程度，加剧病情进展。EOS、IgE 是反映患者体内变态反应激活的指标，EOS、IgE 的上升能够诱导变态反应的激活，促进组胺等过敏性物质的释放，增加呼吸道平滑肌的痉挛程度，哮喘组患者体内的EOS、IgE 高于对照组，而肺功能水平低于对照组，提示EOS、IgE 的高表达能够参与到哮喘的发生过程，这主要由于EOS、IgE 能够提高过敏性因子的激程度，进一步加剧哮喘患者的气道高反应性，提高小气道的狭窄程度，从而降低肺功能。相关性分析可见，S1P、ADAM33 的表达与体内的变态反应相关因子呈正相关，而与肺功能呈负相关，S1P、ADAM33 的表达与哮喘患者肺功能的关系，可能与其对EOS、IgE 因子的调控有关，但具体的内在作用机制仍然需要后续研究的进一步探讨。

综上所述，在哮喘患者中，S1P、ADAM33 的表达上升，同时S1P、ADAM33 的表达与哮喘患者的病情严重程度、肺功能及EOS、IgE 水平密切相关。