慢性阻塞性肺疾病患者血清补体C1q肿瘤坏死因子相关蛋白5与肺功能及炎症反应相关性研究

焦文妤，尚家璐，李树霞

1.西安大兴医院呼吸与危重症医学科(西安 710005)；2.西安交通大学公共卫生学院(西安 710061)；3.陕西省延安市吴起县人民医院呼吸内科(吴起 717600)

慢性阻塞性肺疾病(Chronic obstructive pulmonary disease，COPD)患病率及致残致死率均较高的慢性气道炎症性疾病。据权威部门相关数据显示，到2030年时COPD将成为全球常见致残致死原因第三位[1]。目前，临床医学在COPD发病机制领域尚未得到明确结论，气道免疫炎症机制、氧化应激增加机制是目前接受度较高的临床发病机制。除肺部局部炎症反应外，COPD患者还常表现为全身炎症增强，尤其在病情严重或病情正在恶化的患者中表现更为明显。以往临床多报道，肺过度膨胀、肌营养不良、吸烟、睡眠等可能是参与COPD患者急性全身炎症发病机制的可能因素[2-4]。近年来，脂肪组织也被证实为会对COPD患者全身炎症产生影响的因素[5-6]。脂肪组织不仅是机体内能量储存场所，而且是一个活跃的炎症介质生产者，所谓的脂肪因子就是一个很好的例子。脂肪因子是脂肪组织分泌的蛋白介质，现已知其参与多种慢性疾病中的炎症反应。脂联素是一种很有名的具有抗糖尿病及抗炎作用的脂肪因子，且越来越多的研究证明，其在COPD患者机体炎症反应发生中扮演重要角色[7-8]。近期，血清C1q/肿瘤坏死因子相关蛋白(CTRP)家族成员被报道具有与脂联素相同的结构同源性，但却存在多样化的组织表达特性及生物学功能[9]。CTRP-5是广泛表达于脂肪细胞、肌细胞、视网膜色素中的CTRP家族成员，与脂联素具有相似功能，即可通过诱导AMP活化蛋白激酶磷酸化，增加葡萄糖摄入；同时还可通过刺激乙酰辅酶A羧化酶磷酸化，促进大鼠心肌细胞脂肪酸氧化。而关于其异常表达与COPD患者肺功能及主要促炎、抗炎因子相关性的报道较为少见。因此，笔者观察了COPD患者血清CTRP-5表达水平与其肺功能及抗炎、促炎因子表达水平的关联性，以期探讨CTRP-5在COPD患者表达及作用机制。

资料与方法

1 一般资料 选择2017年1月至2019年6月本院呼吸内科收治的COPD患者77例和同期健康体检的正常者30例(对照组)作为研究对象。依据COPD患者病情进展情况分为稳定组(35例)和急性加重组(42例)。对照组男20例，女10例，年龄55～81岁，平均(69.41±8.84)岁；体重指数(BMI)19～26 kg/m2，平均(23.71±4.05)26 kg/m2。稳定组男24例，女11例，年龄57～80岁，平均(69.27±8.87)岁；BMI 19～26 kg/m2，平均(23.62±4.08)26 kg/m2。急性加重组男28例，女14例，年龄55～80岁，平均(69.44±8.85)岁；BMI 18～26 kg/m2，平均(23.55±4.13)26 kg/m2。三组受试者一般资料比较无统计学差异(P>0.05)。COPD患者纳入标准：均符合中华医学会制定的相关标准[1]；入组前3个月内未接受过糖皮质激素类药物治疗；明确研究目的及方法，且自愿参与。排除标准：支气管舒张试验结果显示阳性；合并其他可能影响检测指标表达水平的疾病者。对照组无慢性呼吸系统疾病史；无自身免疫系统疾病；近期无手术操作史或感染史。

2 研究方法

2.1 肺功能测定：采用肺功能仪(德国耶格；型号：Master Screen PFT System)测定三组受试者第1s用力呼气容积(FEV1)及其占预计值百分比(FEV1pred)、用力肺活量(FVC)，计算相应FEV1/FVC。

2.2 样本采集：取三组受试者清晨空腹肘静脉血样3～5 ml，加入抗凝管中。3000 r/min条件做离心处理，沉淀10 min后分离血清，-20℃下保存待用。

2.3 血清指标测定：CTRP-5、白细胞介素-8(IL-8)、IL-10均采用酶联免疫吸附法测定，C反应蛋白(CRP)采用免疫比浊法测定。测定试剂盒均购自于江苏宝莱生物科技有限公司，测定过程均严格按照试剂盒说明书进行。

结 果

1 三组受试者肺功能指标比较 见表1。三组受试者肺功能指标FEV1pred和FEV1/FVC间比较差异均具有统计学意义(P<0.01)，稳定组明显低于对照组(P<0.05)，急性加重组明显低于稳定组和对照组(P<0.05)。

表1 三组受试者肺功能指标比较(%)

2 三组受试者血清学指标比较 见表2。三组受试者血清 CTRP-5、IL-8、IL-10、CRP水平间比较差异具有统计学意义(P<0.05)。稳定组CTRP-5、IL-8、CRP水平明显高于对照组，IL-10水平明显低于对照组(P<0.05)；急性加重组CTRP-5、IL-8、CRP水平高于稳定组和对照组，IL-10水平明显低于稳定组和对照组(P<0.05)。

表2 三组受试者肺功能指标比较(μg/ml)

3 血清CTRP-5水平与肺功能指标及血清炎症指标相关性 见表3。Pearson相关性分析显示，稳定期和急性加重期COPD患者血清CTRP-5均与肺功能指标FEV1pred、FEV1/FVC呈显著负相关(P<0.01)，与血清促炎因子IL-8和CRP水平呈明显正相关(P<0.05)，而其与IL-10无明显相关性(P>0.05)。

表3 血清CTRP-5水平与肺功能指标及血清炎症指标相关性

讨 论

COPD是多种炎症细胞及炎症介质共同参与介导的慢性进展性疾病。患者炎症不仅累及呼吸系统，且累及全身。临床可通过检测多种炎症因子，判断COPD患者病情，评估某治疗方案的治疗效果。

在与肥胖相关的代谢紊乱和炎症性疾病中，由脂肪细胞或脂肪组织合成分泌的脂肪因子被发现与慢性低级别炎症有关。近年来，一些研究也发现，脂肪因子与诸如COPD及哮喘等肺部炎症性疾病发生发展存在相关性[10]。特别是大量有关脂联素及瘦素在该类疾病中的研究提示，低水平血清脂联素和高水平瘦素可独立预测肥胖，而高水平脂联素与低水平瘦素则与稳定期COPD存在相关性[11]。CTRP-5是脂肪组织细胞分泌的，与脂联素存在高度同源性的蛋白物质。气道重构是COPD的主要病理特征之一。长期缓慢的气道及全身炎症反应会导致气道壁出现损伤与修复过程的反复重复，从而导致气道狭窄，引发气道壁重构，最终导致气道阻塞发生。气道平滑肌细胞异常增殖不仅加重气道收缩力，增强气道高反应性，而且可使气道壁增厚、气道变窄，使呼吸道出现不可逆的气流受阻[12]。Shen等研究显示，CTRP5可通过激活多种途径，促进血管平滑肌细胞增殖，增强血管平滑肌细胞炎症和迁移[13]。Yang等报道显示，CTRP5通过激活AMPK和脂肪酸氧化，抑制改善棕榈酸诱导的肌细胞凋亡，增强肌细胞功能[14]。本研究结果显示，稳定组FEV1pred和FEV1/FVC明显低于对照组，急性加重组显著低于稳定组和对照组(P<0.05)；稳定期和急性加重期COPD患者血清CTRP-5均与肺功能指标FEV1pred、FEV1/FVC呈显著负相关。提示，血清CTRP-5可作为反应COPD稳定期及急性加重期气流阻塞程度的良好指标。分析原因：血清CTRP-5累积升高可增加气道平滑肌细胞增殖、增强气道炎症，参与气流阻塞的负反馈调节，从而加重COPD患者肺功能损伤。

IL-8属于促炎因子，可由气道上皮细胞、中细粒细胞等分泌，对中性粒细胞存在吸附趋化作用。多项研究证实，IL-8在COPD炎症反应中扮演重要角色，可反应患者气道及全身炎症状态的重要生物学指标[15-16]。IL-10是机体重要的抗炎因子，Th1细胞、Th2细胞、肥大细胞、B淋巴细胞均可产生IL-10。IL-10可通过抑制肺泡巨噬细胞及呼吸道中性粒细胞对促炎介质的分泌作用，从而抑制气道炎症反应[17]。此外，其还可通过增强中性粒细胞凋亡，影响肺组织中中性粒细胞增殖等，促进气道炎症清除[18]。晏斌林等研究显示，急性加重期COPD患者治疗后呼出气冷凝液中IL-10水平明显升高。提示，在COPD治疗中，IL-10高表达，作为气道炎症的保护性因子，参与介导气道炎症反应[19]。CRP是主要由肝细胞合成，应对组织损伤或炎症反应的急性期蛋白。COPD患者体内CRP水平升高与患者FEV1呈负相关，提示其表达水平与呼吸道气流阻塞存在相关性。因此，CRP被认为是COPD患者体内一种有效的全身炎症标志物[20]。本研究结果显示，稳定组和急性加重组IL-8、CRP水平明显高于对照组，IL-10水平低于对照组；血清CTRP-5与血清促炎因子IL-8和CRP水平呈明显正相关，但与IL-10无明显相关性。该结果与以往报道结果相一致[21-22]。提示机体CTRP-5可能通过参与机体炎症级联放大反应过程。

总之，急性加重期和稳定期COPD血清CTRP-5表达水平均明显升高，且其表达水平与患者肺功能呈显著负相关，与机体全身炎症反应程度呈明显正相关。然而，本研究结果中CTRP-5水平与IL-10无相关性，这一结果是否可靠，有待进一步确认。