血清25-羟维生素D水平与COPD急性加重期患者免疫炎症指标、CAT评分的相关性研究

张盛斌,郑吼真,张淇钏，刘朝晖，赵子文

(1.汕头市中心医院呼吸内科，广东 汕头 515031； 2.广州市第一人民医院呼吸内科，广东 广州 510180)

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是一种气流受限且不完全可逆的慢性气道炎性病变。最新数据显示我国40岁及以上人群COPD患病率是13.7%[1]。COPD急性加重是COPD病程中的重要事件，对患者的生活质量、疾病进程和社会经济负担产生严重的负面影响，也是导致患者多次住院甚至死亡的重要原因[2]。近年来，随着对维生素D的深入研究，发现维生素D除了参与钙磷代谢及维持骨代谢平衡外，还具有免疫调节和抗炎等作用[3],与COPD发病机制及病情发展等多个方面存在关联[4]。本研究将探讨血清25-羟维生素D(25-hydroxy vitamin D，25-OH-D)与COPD急性加重期患者的免疫炎症指标和COPD评估测试(COPD assessment test ，CAT)评分之间的相关性，以了解血清25-OH-D对COPD急性加重期患者的影响，为临床防治COPD急性加重提供新思路。

1 材料与方法

1.1 研究对象

采用病例对照研究。选取2018年1月至2020年3月汕头市中心医院呼吸内科住院的COPD急性加重期患者30例(急性加重期组)，其中，男性20例，女性10例，年龄61～86岁，平均年龄(70.43±7.33)岁；门诊随访的COPD稳定期患者30例(稳定期组)，其中，男性19例，女性11例，年龄60～90岁，平均年龄(69.93±6.25)岁；健康体检者 30例(对照组)，其中，男性20例，女性10例，年龄64～82岁，平均年龄(69.76±6.53) 岁。3组间的性别构成、年龄等一般资料差异均无统计学意义(P>0.05)。

1.2 入选条件

① COPD急性加重组和COPD稳定期组患者均符合2017版COPD指南诊断标准[5]；②无合并恶性肿瘤、严重心肝肾疾病、甲状旁腺及甲状腺疾病、糖尿病等能影响维生素D水平的疾病；无合并间质性肺炎、支气管哮喘、肺结核等；④半年来无补充任何形式的维生素D制剂，无使用可影响维生素D代谢的药物如苯妥英钠、苯巴比妥、扑米酮、抗惊厥药等；⑤近期未使用过激素、免疫抑制剂及免疫调节剂等；⑥无合并先天性或后天性免疫缺陷及自身免疫性疾病；⑦无合并其他脏器细菌感染；⑧健康者无COPD病史，也无上述疾病。本研究经我院伦理委员会批准，所有研究对象均签署知情同意书。

1.3 方法

分别检测3组研究对象的血清25-OH-D，细胞免疫指标：T淋巴细胞亚群CD3+、CD4+、CD8+、CD4+/CD8+，体液免疫指标：IgA、IgG、IgM ，炎症指标：C反应蛋白(c-reactive protein,CRP)和降钙素原(procalcitonin，PCT)，比较各组间上述指标的差异；同时对急性加重期组和稳定期组患者进行CAT评分和比较；最后分析急性加重期组患者血清25-OH-D水平与免疫炎症指标和CAT评分是否存在相关性。

采集3组研究对象的空腹外周静脉血6 mL于干燥管中，3 000 r/min离心5 min，分离到的血清保存于-20 ℃冰箱中备用。25-OH-D的测定采用酶联反应免疫吸附法(ELISA)，美国R&D 公司试剂盒，参照文献[6]，25-OH-D<20 ng/mL为维生素D缺乏，20≤25-OH-D<30 ng/mL为维生素D不足，25-OH-D≥30 ng/mL为维生素D充足；流式细胞术测定T淋巴细胞亚群，美国BD FACSCalibur 流式细胞仪及其配套试剂盒；免疫比浊法测定IgA、IgG、IgM 和CRP，美国贝克曼库尔特全自动生化仪IMMAGE800及其配套试剂盒；电化学发光法测定PCT，德国罗氏公司的Cobas E602全自动电化学发光分析仪及其配套试剂盒。严格按仪器和试剂说明书对上述指标进行检测。CAT评分表包括8个项目：咳嗽程度、胸闷程度、家务劳动受影响程度、爬坡或爬一层楼的感觉、咳痰程度、离家外出信心程度、睡眠和精力状况，每项0～5分，总分40分，分数越高提示病情越严重，生活质量越差，CAT评分表由COPD急性加重期患者和稳定期患者自主完成。

1.4 统计学分析

2 结果

2.1 3组研究对象实验室指标的比较

急性加重期组血清25-OH-D水平低于稳定期组和对照组(P<0.05)；其25-OH-D缺乏的患病率高于后两组(χ2=11.380、13.303；P均<0.05)；稳定期组和对照组比较，血清25-OH-D水平和25-OH-D缺乏的患病率差异均无统计学意义(P>0.05)。急性加重期组血清CD3+、CD4+、CD4+/CD8+水平低于稳定期组和对照组(P<0.05)，CD8+高于后两组(P<0.05)；稳定期组的CD3+、CD4+、CD4+/CD8+水平比对照组偏低，CD8+稍高于对照组，但差异无统计学意义(P>0.05)。急性加重期组血清IgA、IgG、IgM水平虽然比稳定期组和对照组低，但3组间差异尚无统计学意义(P>0.05)。急性加重期组血清CRP和PCT水平高于稳定期组和对照组(P<0.05)，稳定期组高于对照组(P<0.05)。见表1。

2.2 COPD急性加重期组和稳定期组患者的CAT评分比较

急性加重期组患者的CAT评分为(21.53±4.93)分，而稳定期组为(12.47±2.30)分，两组差异有统计学意义(P<0.05)。

2.3 血清25-OH-D水平与免疫炎症指标和CAT评分的相关性分析

Pearson相关分析显示，COPD急性加重期患者血清25-OH-D水平与CD4+/CD8+呈正相关(r=0.524，P<0.05),与CRP、PCT和CAT评分呈负相关(r=-0.221、-0.368、-0.323,P均<0.05)。

表1 3组研究对象实验室指标的比较Table 1 Comparison of laboratory indexes among three groups

3 讨论

维生素D不仅是一种人体生长所必需的脂溶性维生素，也是一种类固醇激素，在人体内具有重要的生物学活性。近年来，有研究发现维生素D与COPD发病机制及病情发展等多个方面存在关联[4]。本文主要分析了COPD急性加重期患者体内维生素D水平与免疫炎症指标和CAT评分的相关性。

本研究结果显示，COPD急性加重期组患者的血清25-OH-D水平显著低于稳定期组患者和健康对照组(P<0.05)；其25-OH-D缺乏的患病率也明显高于后两组(P<0.05)。表明急性加重期患者普遍存在明显的维生素D缺乏，和文献报道一致[7-8]。这可能与以下因素有关：(1)本研究中，急性加重期患者均为60岁以上的老年人，常伴有肝肾功能和胃肠功能不足，影响维生素D的吸收；(2)急性加重期患者，由于肺功能下降，活动耐力差，导致户外活动减少，有效日光照射不足，以及皮肤老化，影响维生素D的生成；(3)急性加重期患者往往存在肌肉消耗，引起维生素D的储备能力下降；(4)急性加重期患者往往伴有系统性炎症反应加剧，该因素可造成维生素D缺乏更为严重。而COPD稳定期组患者的血清25-OH-D水平和25-OH-D缺乏的患病率与健康对照组比较，差异无统计学意义(P>0.05)。文献报道，推测当COPD稳定期患者体内维生素D达到一定水平时，可以降低呼吸道感染风险，从而避免COPD向急性加重期进展[9]。

免疫指标检测结果显示，COPD急性加重期组患者的血清CD3+、CD4+、CD4+/CD8+水平低于稳定期组患者和健康对照组(P<0.05)，CD8+高于后两组(P<0.05)。表明COPD急性加重期患者存在细胞免疫功能下降，与文献报道一致[10]。稳定期组患者的血清CD3+、CD4+、CD4+/CD8+水平比健康对照组偏低，CD8+也稍高于后者，但尚未能达到文献报道的差异具有统计学意义[11]。可能与本研究样本量偏少有关。另外，本文COPD急性加重期组患者的体液免疫指标与稳定期组患者和健康对照组比较，不存在显著性差异(P>0.05)。关于体液免疫这方面有不同报道，武元星[12]和陈立文[11]等研究认为COPD急性加重期患者存在体液免疫功能障碍。而王文娟[10]等研究认为COPD急性加重期患者的体液免疫功能未见明显改变。我们将在后续中进一步研究。相关性分析显示，急性加重期组患者的血清25-OH-D水平与CD4+/CD8+成正相关(r=0.524，P<0.05)。提示COPD急性加重期患者的细胞免疫功能低下与维生素D缺乏存在一定相关性。有文献报道，血清25-OH-D通过与特异性维生素D受体相结合，直接或间接作用于T淋巴细胞，抑制其增殖、分化，从而对免疫反应发挥重要影响[13]。 因此，当COPD患者出现维生素D缺乏时，可引起机体细胞免疫功能下降，进而影响呼吸道的防御功能，导致感染几率增加，从而引起COPD急性加重的发生。炎症指标检测结果显示，COPD急性加重期组患者的血清CRP和PCT水平均比稳定期组患者和健康对照组明显升高(P<0.05)，且稳定期组患者高于健康对照组(P<0.05)。证实了炎症反应参与COPD的发生及发展过程，急性加重期患者气道的炎症反应加剧[5]，即使稳定期患者气道也存在一定程度的炎症状态[14]。相关性分析显示，COPD急性加重期组患者的血清25-OH-D水平与CRP和PCT呈负相关(r=-0.221、-0.368,P均<0.05)。表明COPD急性加重期患者气道的炎症反应加剧与维生素D缺乏存在一定相关性。有研究发现，血清25-OH-D能介导呼吸道上皮细胞的维生素D受体产生免疫效应，对炎症介质前体有中和作用，在控制炎症级联式爆发方面起重要作用[15]。COPD急性加重期患者存在维生素D缺乏，25-OH-D通过该受体介导的中和炎症介质前体的作用减弱，导致各种免疫细胞功能和免疫防御体系减弱，进而导致大量病原体增殖[16]，引起气道炎症加剧，这可能是本研究中COPD急性加重期患者血清25-OH-D水平与CRP和PCT炎症指标相关的原因。本文进一步对COPD急性加重期组患者和稳定期组患者进行CAT评分，结果显示急性加重期组患者的CAT评分显著高于稳定期组患者(P<0.05)，表明急性加重期患者的生活质量显著下降。相关性分析显示，急性加重期患者的血清25-OH-D水平与CAT评分呈负相关(r=-0.323,P<0.05)，即急性加重期患者的维生素D水平越低，CAT评分越高，生活质量越差。可见，维生素D缺乏可对COPD急性加重期患者的生活质量产生负面影响。

综上所述，COPD急性加重期患者普遍存在维生素D缺乏、细胞免疫功能下降、炎症反应加剧和生活质量下降，且血清25-OH-D水平与免疫炎症指标和CAT评分存在一定相关性。应重视对COPD急性加重期患者血清25-OH-D的监测，对存在维生素D缺乏的患者应适当补充维生素D，对预防COPD急性加重和提高生活质量可能具有一定临床意义。