RDW、LDH、α-HBDH联合应用对肺纤维化患者的诊断价值

康 凯 延萌萌 刘乃国*

1 滨州医学院附属医院医学研究中心 山东 滨州 256603;2 济南市章丘区人民医院 山东 济南 250299

肺纤维化是一种进行性、致死性疾病,由于该病的病因多种多样,其发病机制尚不明确,而且不同患者的病程变化存在很大差异,这无疑给该病的诊断和治疗增加了很多困难[1]。在我国,肺纤维化患者人数呈逐年上升趋势。目前对肺纤维化的诊断主要依靠高分辨率CT(high resolution CT,HRCT)、X 线片、支气管肺泡灌洗液(bronchoalve-olar lavage fluid,BALF)检测、肺功能检查以及相应的临床表现等,尚无理想的血清学指标。因此,寻找诊断肺纤维化的生物标志物,对肺纤维化患者进行早期诊断显得尤为重要[2]。红细胞分布宽度(red blood cell distribution width,RDW)是全血细胞常规检测项目之一,直接反应了循环红细胞体积大小的变异程度[3]。近年来,RDW的临床应用由单纯评估贫血类型转变为评估多种疾病预后及严重程度[4]。RDW升高与呼吸系统疾病(如社区获得性肺炎[5]、慢性阻塞性肺疾病[6]、肺癌[7]和急性肺栓塞[8])的预后及严重程度有关。乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)[9]是一种在所有活细胞中表达的管家蛋白,在心脏、肝脏、肌肉、肾脏、肺和血细胞中活性最高。LDH 在糖酵解和糖异生中发挥重要作用,通过催化乳酸可逆转化为丙酮酸。LDH 由两种亚基(M型主要存在于肌肉组织,而 H型主要存在于心脏中)形成的四聚体组成。在心肺疾患中,LDH及其同工酶可升高,由气道上皮细胞产生的LDH在肺泡炎症损伤后可明显升高,用以反映炎症损伤严重程度[10]。血清α-羟丁酸脱氢酶(alpha-Hydroxybutyrate-dehydrogenase,α-HBDH)[11]能催化α-羟丁酸氧化为α-酮丁酸,它存在于人体各组织中,以心肌组织含量最多,约为肝脏的两倍,其活性达总酶活力的一半以上。α-HBDH水平在慢性阻塞性肺疾病(Chronic Obstructive Pulmonary Disease,COPD)患者中发生显著变化,并且其变化与肺功能损害程度相关[12]。RDW、LDH、α-HBDH在肺纤维化中的作用以及三个指标联合是否有诊断意义尚无报道,本文研究了肺纤维化患者、老年肺炎患者和健康个体血液中RDW、LDH、α-HBDH的含量差异以及它们联合应用的诊断意义,为肺纤维化诊断及疾病进展监测提供了新的科学依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2016年6月至2022年12月在济南市章丘区人民医院就诊的138例间质性肺纤维化患者为肺纤维化组,其中男78例,女60例,年龄范围50～91岁。按照入院时间分为一次入院组(男39例,女30例,年龄范围50～89岁)和二次入院组(男39例,女30例,年龄范围50～91岁)。选取同年龄段177例单纯老年肺炎患者为老年肺炎组,其中男93例,女84例,年龄范围50～96岁。选取同期来医院体检,且与肺纤维年龄匹配的61例健康个体作为对照组,体检当日留存完整血样,排除既往有肺纤维化病变史或其他肺部病变者。对照组中,男32例,女29例,年龄范围50～97岁。本研究获得我院伦理委员会批准,患者或家属均知情,且签署知情同意书。

所有纳入的研究对象符合相应的纳入和排除标准。肺纤维化患者纳入标准:根据临床表现明确诊断肺纤维化患者,双肺听诊可闻及Velcro啰音,胸部CT诊断肺间质纤维化患者。肺纤维化患者排除标准:近8周内接受免疫抑制剂或激素类药物治疗者;合并肺部其他疾病或感染;患有严重肝肾功能不全、心脑血管疾病或精神障碍。肺纤维化一次入院组、二次入院组纳入标准:满足以上肺纤维化患者纳入标准,且第一次入院与第二次入院发病时间间隔大于3个月。老年肺炎患者纳入标准:根据临床症状明确诊断社区获得性肺炎的老年患者,胸部CT诊断肺炎但无纤维化的患者。老年肺炎患者排除标准:严重心、肝、肾等器质性病变者;恶性肿瘤患者;精神障碍患者;病例资料不全者。

1.2 检测方法

1.2.1 标本采集 清晨采集受试者空腹静脉血5 mL,其中3 mL室温自然凝固后 3 200 r/min离心12 min,取上清,立即上机检测或于-20℃冰箱中保存待测,用于LDH、α-HBDH检测;另外2 mL予以抗凝处理,立即上机检测,用于RDW检测。

1.2.2 检测步骤 校准:LDH 试剂盒配套的校准品,α-HBDH试剂盒配套的校准品,每开启一批新的试剂都进行校准。质控:朗道复合质控品,每天检测两个浓度的质控品,采用13s、22s和R4s质控规则。质控合格,进行样品检测。样品检测:LDH(宁波普瑞柏生物技术股份有限公司)、α-HBDH(宁波瑞源生物科技有限公司)采用底物法在生化分析仪(Siemens ADVIA 2400)上检测;RDW采用迈瑞BC6800血液分析仪检测患者的血液样本。

1.3 统计学方法 采用SPSS 29.0统计软件进行数据分析。定量数据因不满足正态性,用中位数M(P25,P75)表示,多组间比较采用 Kruskal-Wsllis 非参数检验,两组间比较采用Mann-Whitney秩和检验。对RDW、LDH和α-HBDH采用Pearson相关性分析。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各组血液中RDW、LDH、α-HBDH水平检测 肺纤维化患者血液RDW水平显著高于老年肺炎组和对照组,P均<0.05;肺纤维化组LDH水平显著高于老年肺炎组和对照组,P均<0.05;肺纤维化组α-HBDH水平显著高于老年肺炎组与对照组,P均<0.05。老年肺炎组与对照组RDW、LDH和α-HBDH水平比较,差异没有统计学意义。见表1。

表1 各组血液中RDW、LDH、α-HBDH检测结果比较[M(P25,P75)]

2.2 肺纤维化患者一次入院组、二次入院组RDW、LDH、α-HBDH水平差异 肺纤维化二次入院组患者RDW、LDH、α-HBDH水平均高于肺纤维化一次入院组,P<0.05。见表2。

表2 血液RDW、LDH、α-HBDH在肺纤维化一次入院、二次入院患者中比较[M(P25,P75)]

2.3 ROC曲线法分析三种血液标志物对肺纤维化的诊断价值 分析结果显示RDW、LDH、α-HBDH联合鉴别诊断肺纤维化ROC曲线下AUC为0.832,明显高于各项指标单独检测 0.76、0.695、0.753。见图1、表3。

图1 RDW、LDH、α-HBDH对肺纤维化的诊断价值分析

表3 RDW、LDH、α-HBDH的诊断效能分析

3 讨论

肺纤维化是一种进行性致死性的间质性肺疾病,其发病机制尚未完全阐明,目前尚缺乏有临床价值的血液学诊断指标。多数患者因上呼吸道感染就诊而发现,确诊后平均生存期仅为3.2年,死亡率已超过大多数肿瘤疾病[13]。

RDW反映了红细胞体积的离散程度,是一种检测简单方便且成本较低的指标,以往主要用在贫血以及血液系统疾病的辅助诊疗中。在肺栓塞、慢性阻塞性肺疾病等呼吸系统疾病中,RDW均有特异性升高[14]。Marvisi等[15]研究发现,RDW水平与炎症因子呈正相关关系,它的升高有助于快速识别患者的病情进展。肺纤维化患者长期处于慢性缺氧环境可上调促红细胞生成素的水平,影响了红细胞的生长周期[16]。本研究发现,RDW在肺纤维化患者中的水平显著高于老年肺炎患者和健康体检者,说明RDW有可能成为肺纤维化患者的临床诊断指标。另外,本研究发现,二次入院的肺纤维化患者血液RDW明显高于初次入院患者,说明RDW的高低可能与肺纤维化的进展有关。

在生理状态下,血液中LDH含量是较低的,约为135.0～215.0 U/L,当组织细胞因炎症等因素受损后,LDH会从受损的细胞中溢出,使血液中LDH含量升高,故可将其作为评估炎症的一项重要生化指标[17]。李远光等[18]研究表明,LDH4、LDH5主要来源于肺泡中性粒细胞和巨噬细胞,其水平与肺组织的损伤程度呈正相关。α-HBDH是LDH同工酶LDH1和LDH2的共同底物,其中LDH 由 M、H 两种亚基按不同比例组成四聚体,促进五种不同的同工酶的形成。本研究显示,肺纤维化患者的LDH和α-HBDH水平显著高于老年肺炎患者和健康体检者,说明LDH和α-HBDH也有可能成为肺纤维化患者的临床诊断指标。另外,二次入院的肺纤维化患者血液LDH和α-HBDH的含量明显高于初次入院患者,说明LDH和α-HBDH的含量的高低也可能与肺纤维化的进展有关。α-HBDH水平在COPD患者中发生显著变化,并且其变化与肺功能损害程度相关[19]。在呼吸道感染发生过程中会受到炎性因子和氧自由基等刺激,造成其肺泡的巨噬细胞凋亡,进一步导致肺部细胞严重损伤[20]。这些研究提示肺纤维化患者中LDH和α-HBDH的升高可能是患者肺部的炎性反应和氧化应激所致。

相关性分析表明,LDH和HBDH具有高度相关性,说明两者之间存在一定联系,可能是因为HBDH是LDH的底物,致使二者相互关联,相互制约。经受试者工作曲线(ROC)分析发现,RDW、LDH、α-HBDH三者联合使用其AUC值高于各指标单独检测值,AUC值的高低可以反映疾病诊断的准确性,说明虽然RDW、LDH、α-HBDH对肺纤维化的发生和进展都具有一定的诊断价值,但是三者联合使用会使诊断结果更准确,在肺纤维化的诊断中具有更重要的价值。

综上所述,检测血液中RDW、LDH、α-HBDH含量与以往的肺纤维化诊断方法相比,具有费用低廉、简便易行等优点,可以作为肺纤维化高危人群的筛查指标,也有可能成为肺纤维化患者病情监测的一种新选择。另外,联合检测三个指标在不同疾病阶段水平变化能弥补单个指标的不足,可以使诊断结果更准确,为肺纤维化临床诊断和疗效提供重要的参考依据。