UCP2在COPD患者中的表达及与T淋巴细胞亚群的相关性研究①

赵晨旭，杨晓东，马雪梅，鲍文华

(1.佳木斯大学，黑龙江 佳木斯 154007；2.佳木斯大学附属第一医院呼吸与危重症医学科，黑龙江 佳木斯 154003)

解偶联蛋白2(UCP2)是广泛分布于人类及啮齿类动物脂肪、肺、脑、胃肠道、脾和胰腺等器官组织线粒体内膜上的阳离子载体蛋白，其具有将线粒体氧化磷酸化解偶联调节氧化应激、保护组织器官免受氧化损伤等作用[1]。近年来，UCP2与呼吸系统疾病的关系逐步受到关注，已经有研究表明UCP2参与肺癌、肺动脉高压、急性肺损伤等多种肺部疾病的发生发展。慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是以持续气流受限为特征的肺部慢性疾病，其发病机尚不完全明确，目前已知与炎症机制、氧化应激、蛋白/抗蛋白酶失衡、免疫功能异常等有关。进一步研究COPD的发病机制对控制疾病的进展及改善预后至关重要，故本文对UCP2在COPD患者中的表达及其与T淋巴细胞亚群之间的相关性进行研究，分析UCP2在COPD发病机制中的作用，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

实验组选择2019-05～2020-04在佳木斯大学附属第一医院住院治疗的COPD急性加重期患者，所有患者均符合2019年GOLD指南中COPD的诊断标准。其中，患者表现为咳嗽、咳痰，呼吸困难加重者设为急性加重期组，共60例；前组患者经治疗临床症状缓解，恢复到本次发病前状态，设为稳定期组，共60例。对照组选取符合纳入标准的同时期正常体检健康成年人30例。COPD患者组和健康对照组年龄分别为(68.17±5.43)岁、(63.86±7.95)岁，其中COPD组男33例、女27例； 健康对照组中，男16例，女14例。年龄、性别构成比差异无统计学意义(P>0.05)。本实验经院伦理委员会审查、批准通过后实施。每一位受试者对实验目的、内容等知情并同意后入选。

1.2 药品及试剂

人解偶联蛋白酶2(UCP2)ELISA检测试剂盒购自于上海信帆生物科技有限公司；鼠抗人免疫荧光染色CD3+FITC/CD4+PE、CD3+PE/CD8+FITC单克隆抗体及FACS红细胞溶血剂红细胞裂解液均购自美国BD(Becton Dickinson)公司；人外周淋巴细胞分离液购自于北京索莱宝科技有限公司。

1.3 方法

COPD急性加重期组、COPD稳定期组和健康对照组分别于入院后首日晨、出院前一日晨和体检当日晨行肺功能、血气水平和血浆UCP2水平、外周血T淋巴细胞亚群CD4+(%)、CD8+(%)及CD4+/CD8+比值检测。

1.3.1 肺功能检测: 采用德国Jaeger ms-los digital肺功能检测仪常规检测FVC(Al/Pd %)、FEV1(Al/Pd %)、FEV1/FVC(Al %)，以3次测定值中最高值作为最终肺功能测定值。

1.3.2 血气分析: 安静、呼吸稳定状态下，不吸氧状态或标注吸氧浓度，股动脉或桡动脉采血，立即采用德国西门子CA164型血气分析仪检测氧分压(PaO2)和二氧化碳分压(PaCO2)。

1.3.3 血浆UCP2水平检测: 空腹抽取肘静脉血2mL，置于二胺四乙酸(EDTA)抗凝管中，混匀后2h内4℃离心分离血浆(3000r/min，15min)置于-80℃冰箱中保存。按照人解偶联蛋白酶2(UCP2)ELISA检测试剂盒说明书方法操作，采用美国BioTektronix公司Epoch2微孔板酶标仪型酶标仪进行血浆UCP2水平检测。

1.3.4 外周血T淋巴细胞亚群检测 空腹肘静脉采血2mL，应用美国BD公司FACS Calibur 流式细胞仪上机检测，使用Simu1SET型软件分析结果，报告CD4+(%)、CD8+(%)，计算CD4+/CD8+比值。

1.4 统计学方法

2 结果

2.1 COPD患者肺功能及血气指标的变化

COPD各组FEV1(Al/Pd %)、FEV1/FVC(Al %)、PaO2(mmHg)明显低于健康对照组(P<0.01)，稳定期组FEV1(Al/Pd %)、FEV1/FVC(Al %)、PaO2(mmHg)明显高于急性加重期组(P<0.01)。COPD各组PaCO2(mmHg) 明显高于健康对照组(P<0.01)，稳定期组明显低于急性加重期组(P<0.01)。见表1。

表1 3组COPD患者肺功能、血气的变化

2.2 COPD患者外周血T淋巴细胞CD4+(%)、CD8+(%)、CD4+/CD8+、UCP2水平的变化

COPD各组外周血CD4+(%)、CD4+/CD8+比值明显低于健康对照组(P<0.01)，稳定期组明显高于急性加重期组(P<0.01)；COPD各组CD8+(%)、血浆UCP2明显高于健康对照组(P<0.01、P<0.05)，稳定期组明显低于急性加重期组(P<0.01)。见表2。

表2 COPD患者外周血UCP2水平、CD4+(%)、CD8+(%)、CD4+/CD8+比值的变化

2.3 COPD患者外周血UCP2含量与FEV1(Al/Pd %)及T淋巴细胞亚群相关性分析

COPD患者外周血血浆UCP2含量与FEV1(Al/Pd %)、外周血CD4+(%)及CD4+/CD8+比值均呈明显负相关(P<0.01)；与外周血CD8+(%)呈明显正相关(P<0.01)见表3。

表3 COPD患者外周血血浆UCP2含量与T淋巴细胞亚群的相关性分析

3 讨论

COPD发病率在我国呈逐年上升趋势，目前20岁及以上人群COPD的总体患病率为8.6%，40岁及以上人群为13.7%[2]。世界卫生组织预计到2020年因COPD致死人数将位居全球第三，成为位于世界疾病经济负担第五位的疾病。COPD是以持续气流受限为特征的慢性疾病，本实验中COPD患者均存在明显的气流受限以及血气指标改变，且以急性加重期最著，经过治疗后肺功和血气指标能得以改善，符合FEV1反映气流受限程度且与COPD进展的严重程度相关的结果，再次证明FEV1是判断患者预后的最佳指标之一。

COPD的发病机制复杂，现仍不能完全明确。有研究指出免疫机制和细胞因子失调共同参与COPD的发生发展，其中又以表达于CD4+的辅助细胞(TH)及调节性T细胞(Treg)等细胞免疫调节失衡尤为突出[3,4]。已有相关实验发现COPD患者外周血CD4+细胞、CD4+/CD8+比值较正常对照组减少，CD8+细胞较对照组增加，反映机体免疫调节失衡，且与疾病进展程度相关，本实验结果与之相符。此外，T淋巴细胞亚群的改变还与FEV1%预计值、FEV1/FVC%具有相关性，这可能由于T淋巴细胞减少使其对Th1、Th17的抑制作用降低，致机体高免疫应答，气道及肺组织受损引起肺功能下降[5]。COPD的发病机制中存在自身免疫反应的参与。UCP2作为一种线粒体内膜质子载体蛋白，具有减少胰岛素分泌、调节脂肪酸代谢、抗神经元凋亡等功能，且目前已有多项研究表明UCP2可通过调控Toll样受体4介导的ROS信号，激活ROS依赖的ERK和p38通路形成正反馈环路[6～8]等途径抑制ROS生成，在改善氧化应激损伤中发挥了重要作用。鉴于此，本实验对各组血浆UCP2进行测定，COPD各组血浆UCP2明显高于健康对照组(P<0.01)，稳定期组明显低于急性加重期组(P<0.01)，说明UCP2参与COPD的发生发展过程。本实验结果提示在COPD的进程中机体可能通过高表达UCP2 以抑制ROS生成，改善COPD患者的氧化应激损伤，这可能是UCP2在COPD疾病发生发展过程中发挥保护作用的机制。已有学者对受刺激T细胞中UCP2的表达模式和上调的时间进行研究发现UCP2参与免疫应答[9]，本实验中COPD患者外周血血浆UCP2含量与外周血CD4+(%)及CD4+/CD8+比值均呈明显负相关(P<0.01)，与外周血CD8+(%)呈明显正相关(P<0.01)，说明 COPD患者血浆UCP2与T淋巴细胞亚群存在相关性，这可能由于高表达的UCP2抑制了ROS生成，从而调节T细胞的功能活动，影响COPD的发生发展。此外，本实验中COPD患者外周血血浆UCP2含量与FEV1%预计值呈明显负相关，说明检测UCP2含量或可作为判断COPD患者病情、转归及预后的重要指标之一。

综上所述，UCP2在COPD发病机制中扮演着重要角色，检测COPD患者血浆UCP2含量或可作为另一判断患者病情、转归及预后的重要指标，并为COPD的治疗提供新的靶点。