慢性阻塞性肺病患者血清sFas和VEGF濃度的相關(guān)性研究

劉華 梁玉麗

[摘要] 目的 研究慢性阻塞性肺?。–OPD）患者血清可溶性凋亡相關(guān)蛋白（sFas）和血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）濃度變化，探討凋亡機(jī)制在COPD發(fā)病機(jī)制的作用，尋求評價COPD病情控制水平的凋亡/抗凋亡指標(biāo)。 方法 選擇2011年8月～2013年8月就診于廣東藥學(xué)院附屬第一醫(yī)院COPD急性發(fā)作期（急性期組）、治療后達(dá)到穩(wěn)定期（穩(wěn)定期組）的患者139例，并選擇33名正常對照者（正常對照組），進(jìn)行血清的sFas和VEGF濃度水平測定及肺功能的測定。 結(jié)果 ①COPD急性期組[（20.12±2.14）ng/mL]、穩(wěn)定期組[（17.90±2.07）ng/mL]、正常對照組[（15.15±2.87）ng/mL]患者血清sFas濃度依次遞減，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P ﹤ 0.05），而COPD穩(wěn)定期組血清VEGF濃度[（416.00±65.78）pg/mL]較急性期組[（510.71±83.12）pg/mL]、正常對照組[（521.60±35.75）pg/mL]下降，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P ﹤ 0.05），急性期組較正常對照組VEGF濃度下降，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P ﹥ 0.05）。②COPD急性期組A、B、C、D各級患者血清sFas濃度分別為（18.48±1.32）、（19.02±1.56）、（20.96±1.82）、（21.91±1.84）ng/mL，呈增加趨勢，B、C、D級間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P ﹤ 0.05）。COPD急性期組A、B、C、D各級患者VEGF濃度分別為（587.4±31.7）、（571.6±27.9）、（485.5±34.6）、（398.5±41.5）pg/mL，呈下降趨勢，B、C、D級間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P ﹤ 0.05）。③COPD穩(wěn)定期各亞組患者血清sFas和VEGF濃度較急性期明顯下降（P ﹤ 0.05）。④COPD急性期各亞組患者血清sFas和VEGF濃度與FEV1 無相關(guān)性（P ﹥ 0.05）。 結(jié)論 COPD患者體內(nèi)存在細(xì)胞凋亡異常，血清sFas和VEGF濃度可以作為細(xì)胞凋亡的指標(biāo)，衡量其病情變化及嚴(yán)重程度的指標(biāo)。

[關(guān)鍵詞] 細(xì)胞凋亡性；細(xì)胞凋亡相關(guān)蛋白；血管內(nèi)皮生長因子；慢性阻塞性肺??；第1秒用力呼氣容積

[中圖分類號] R563 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673-7210（2014）02（b）-0037-04

Relevant research of serum sFas and VEGF levels in chronic obstructive pulmonary disease patients

LIU Hua LIANG Yuli

The Second Department of Internal Medicine， the First Affiliated Hospital of Guangdong Pharmaceutical University， Guangdong Province， Guangzhou 510080， China

[Abstract] Objective To study the effect of apoptosis mechanism in the pathogenesis of chronic obstructive pulmonary disease （COPD） by the measurement of serum Fas ligand （sFas） and VEGF levels， find the apoptosis markers which can be used to evaluate COPD disease control level. Methods 139 cases with COPD in acute phase （acute phase group）， and stable phase after treatment （stable phase group） were selected in the First Affiliated Hospital of Guangdong Pharmaceutical University from August 2011 to August 2013， 33 normal controls were selected as control group. Then the concentration levels of serum sFas and VEGF and the function of pulmonary were determined. Results ①The concentration of sFas decreased progressively in acute phase group [（20.12±2.14） ng/mL]， stable phase group [（17.90±2.07） ng/mL]， and control group [（15.15±2.87） ng/mL]， the differences were statistically significant （P < 0.05）. The concentration of VEGF in stable phase group [（416.00±65.78） pg/mL] was lower than the acute phase group [（510.71±83.12） pg/mL] and the control group [（521.60±35.75） pg/mL]， the differences were statistically significant （P < 0.05）. The concentration of VEGF in acute phase group was lower than the control group， but the difference was not statistically significant （P > 0.05）. ②The sFas serum concentration of A， B， C， D degrees of acute exacerbation phase in COPD patients respectively were （18.48±1.32）， （19.02±1.56）， （20.96±1.82）， （21.91±1.84） ng/mL， showed a trend of increase， the differences of B， C， D degrees were statistically significant （P < 0.05）. The VEGF serum concentration of A， B， C， D degrees of acute exacerbation phase in COPD patients respectively were （587.4±31.7）， （571.6±27.9）， （485.5±34.6）， （398.5±41.5） pg/mL， showed a trend of decrease， the differences of B， C， D degrees were statistically significant （P < 0.05）. ③All the levels of serum sFas and VEGF concentrations in the stable phase group decreased compared with the acute phase group （P < 0.05）. ④There was no correlation between concentration of sFas， VEGF and FEVl in acute exacerbation of COPD patients （P > 0.05）. Conclusion There is abnormal apoptosis in COPD patients， the concentration of sFas and VEGF can be used as the apoptosis indicators， which reflect the severity and activity condition of COPD.

[Key words] Apoptosis； sFas； VEGF； COPD； FEV1

目前慢性阻塞性肺疾病（COPD）的發(fā)病機(jī)制未完全闡明，且臨床治療的藥物效果并不十分理想，因此，更徹底地發(fā)現(xiàn)其發(fā)病機(jī)制為尋找更多的有效的治療方法提供研究基礎(chǔ)。近年來，細(xì)胞凋亡的肺或肺外途徑已經(jīng)在COPD中被觀察到，已經(jīng)被證明有助于COPD的發(fā)生和發(fā)展，被認(rèn)為是第4位重要的COPD發(fā)病機(jī)制[1-2]。

本文通過對正常對照組、COPD急性加重期、穩(wěn)定期患者血清可溶性凋亡相關(guān)蛋白（sFas）及血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）濃度、肺功能測定，來探討凋亡機(jī)制在COPD發(fā)病機(jī)制的作用，尋求評價COPD病情控制水平的凋亡/抗凋亡指標(biāo)，從而為可能通過臨床用藥調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡/抗凋亡治療的COPD患者提供新的有效方法。

1 資料與方法

1.1 一般資料

1.1.1 COPD組 選擇2011年8月～2013年8月就診于廣東藥學(xué)院附屬第一醫(yī)院（以下簡稱“我院”）COPD急性加重患者139例，將急性發(fā)作期患者作為急性期組，而治療后達(dá)到穩(wěn)定期131例患者作為穩(wěn)定期組。根據(jù)急性發(fā)作期的綜合評估分為A、B、C、D級，各31、32、30、46例；年齡65～80歲，平均（64.5±4.4）歲；男77例，女62例?；颊咴\斷均符合按照最新的COPD全球暢議2011年版指南[3]診斷及分級標(biāo)準(zhǔn)，均接受基礎(chǔ)肺功能檢查和支氣管舒張實(shí)驗(yàn)，確定氣道有不完全可逆阻塞?？人浴⒖忍?、氣促較平常加重，痰量增多為急性加重期；給與常規(guī)擴(kuò)支氣管藥物、抗炎、平喘、化痰治療。上述癥狀明顯緩解14 d為穩(wěn)定期。COPD穩(wěn)定期組A、B、C、D級，各31、32、28、40例。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并其他呼吸系統(tǒng)疾?。ㄈ缦瑢?dǎo)致容易混淆不能明確診斷為COPD的患者；②有良惡性腫瘤、自身免疫性疾病患者；③近期胃腸道、泌尿道等其他部位感染；④肝臟疾病、血肌酐濃度異?；颊撸虎萁谑中g(shù)及重大外傷史；⑥精神類疾病史；⑦左心衰的臨床表現(xiàn)；⑧近期6個月內(nèi)參加其他臨床研究史以及不配合完成肺功能檢查者及提供血液標(biāo)本者。所有入組患者均簽署知情同意書。

1.1.2 正常對照組 選擇我院體檢中心的健康體檢者，共33人，年齡50～70歲，平均（63±5）歲；均有吸煙史；男18人，女15人。排除標(biāo)準(zhǔn)：既往長期慢性肺部疾病，自身免疫相關(guān)疾病，慢性心力衰竭，心臟支架植入術(shù)后，內(nèi)分泌疾病史，近期重大外傷及手術(shù)史，各類精神疾病，肝臟嚴(yán)重病變疾病，各種良惡性腫瘤，慢性腎炎綜合征，慢性腎衰，器官移植術(shù)后，妊娠及哺乳期婦女。所有入組人員均知情同意。

1.2 方法

所有COPD患者及正常對照者均于清晨空腹抽取肘正中靜脈血2 mL，立即送到我院血標(biāo)本檢測室離心分離血清分裝于EP管中，置-70℃冰箱保存待統(tǒng)一檢測。血清sFAS、VEGF濃度測定采用日本IBL公司的人sFas、VEGF ELISA試劑盒，按盒內(nèi)的說明書進(jìn)行操作。采用意大利COSMED肺功能儀由我院專門的醫(yī)師進(jìn)行肺功能檢測。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)；組間數(shù)據(jù)的相關(guān)性采用Pearson相關(guān)分析，以P < 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 實(shí)驗(yàn)對象的基本情況比較

COPD組患者與正常對照組年齡、性別比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）；兩組FEV1/FVC比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。見表1。

表1 實(shí)驗(yàn)對象基本情況比較（x±s）

注：FEV1：第1秒用力呼氣容積；FVC：用力肺活量

2.2 各組血清sFas、VEGF濃度比較

COPD急性期組、穩(wěn)定期組及正常對照組間血清sFAS濃度差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05），且其濃度依次遞減；而COPD急性期組、正常對照組血清VEGF濃度較穩(wěn)定期組的升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P <0.05），而正常對照組與急性期組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）。見表2。

表2 正常對照組與COPD組血清sFas、VEGF濃度的比較（x±s）

注：與正常對照組比較，*P < 0.05；與COPD急性期組比較，▲P < 0.05；VEGF：血管內(nèi)皮生長因子；sFas：可溶性凋亡相關(guān)蛋白

2.3 COPD各亞級治療前后血清sFas、VEGF濃度比較

除了A級和B級急性期組血清sFas濃度差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）外，B、C、D級差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05），呈現(xiàn)出B級< C級< D級趨勢，并且各亞級穩(wěn)定期組血清sFAS濃度明顯較急性期組下降。COPD急性期組血清VEGF濃度除A級和B級差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）外，B、C、D級差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05），呈現(xiàn)出B級> C級> D級的趨勢，并且各亞級穩(wěn)定期組的血清VEGF濃度較急性期組降低。見表3。

表3 COPD各亞級治療前后血清sFas、VEGF濃度比較（x±s）

注：與A級急性期組比較，□P < 0.05 ；與A級穩(wěn)定期組比較，▲P < 0.05；與同級急性期組比較，*P < 0.05；VEGF：血管內(nèi)皮生長因子；sFas：可溶性凋亡相關(guān)蛋白

2.4 COPD患者各級sFas、VEGF濃度與FEV1 相關(guān)性分析

各亞組血清sFas及VEGF濃度與FEV1均無明顯的相關(guān)性（P > 0.05）。見表4。

表4 各級COPD患者sFas、VEGF濃度與FEV1相關(guān)性分析

注：VEGF：血管內(nèi)皮生長因子；sFas：可溶性凋亡相關(guān)蛋白；FEV1：第1秒用力呼氣容積

3 討論

3.1 sFas與細(xì)胞凋亡

本研究結(jié)果顯示，COPD急性加重期較穩(wěn)定期、COPD穩(wěn)定期較正常志愿者sFAS濃度明顯增高，以上差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說明COPD尤其是急性期的患者存在sFAS的高表達(dá)。sFas與FasL有很高的親和力，可以通過與膜Fas競爭結(jié)合FasL而抑制Fas/FasL介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡。Fas/FasL介導(dǎo)的凋亡途徑異?？梢詫?dǎo)致中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞等炎癥細(xì)胞在COPD體內(nèi)的凋亡異常，促進(jìn)COPD的發(fā)展。

中性粒細(xì)胞（PMN）在生理情況下通過其表面表達(dá)Fas和FasL雙向調(diào)節(jié)自身凋亡，從而維持其在人體內(nèi)的數(shù)量，其可以通過受體介導(dǎo)的外在途徑（Fas介導(dǎo)的）發(fā)生凋亡，但這并不是唯一的途徑[4]。許多學(xué)者研究表明，在COPD急性期和穩(wěn)定期均存在著PMN凋亡明顯不足[5-6]，故高表達(dá)的sFas可能抑制了PMN凋亡，使PMN大量在肺部血管和組織氣內(nèi)滯留、聚集，導(dǎo)致炎癥介質(zhì)（如TNF-α、IL-6、IL-8等）、自由基的釋放增加，持續(xù)引起肺部炎癥浸潤加劇，加劇的炎性反應(yīng)可以引起很多蛋白酶的釋放，一方面可以直接對肺實(shí)質(zhì)性的細(xì)胞進(jìn)行破壞及溶解；另一方面某些彈性蛋白酶如MMP7、NE削弱巨噬細(xì)胞吞噬能力，其途徑也可通過sFas產(chǎn)生增加實(shí)現(xiàn)，最終導(dǎo)致巨噬細(xì)胞不能平穩(wěn)的識別和吞噬PMN，過多的PMN因不能及時被清除而發(fā)生壞死增多，反過來又加劇炎癥損傷。目前已經(jīng)證實(shí)COPD也存在著CD4+T/CD8+T的失常[7-8]。有研究表明，COPD患者外周血中CD4+T細(xì)胞減少是通過凋亡途徑Fas/FasL及Bcl-2起作用的[9]。CD4+T細(xì)胞減少使對細(xì)胞免疫功能下降，CD8+T細(xì)胞的增加有細(xì)胞毒性，造成對肺組織的損傷。Yasuda等[10]發(fā)現(xiàn)，尤其是在危重的COPD患者，血漿中sFas濃度明顯增加，可達(dá)2倍之多。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)除了COPD A、B級患者sFas水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義外，B、C、D級見差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，并且出現(xiàn)依次增高的趨勢，各亞級穩(wěn)定期較急性期sFas濃度水平明顯降低，與上述文獻(xiàn)報(bào)道的結(jié)果一致。這表明隨著COPD病情的的好轉(zhuǎn)，sFas濃度水平也是不斷的降低。故血清sFas濃度水平可能作為COPD患者體內(nèi)細(xì)胞凋亡的血清學(xué)指標(biāo)，衡量其病情變化及嚴(yán)重程度的指標(biāo)。

3.2 VEGF與細(xì)胞凋亡

本研究結(jié)果顯示，COPD穩(wěn)定組較正常對照組VEGF水平明顯降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，COPD急性期組較正常對照VEGF水平雖然降低，但是差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。急性加重期的表現(xiàn)存在兩種截然不同的狀態(tài)，即急性加重期A、B、C、D各級中的VEGF水平總體是逐漸下降的，A、B級較正常對照組VEGF水平明顯升高，而C、D級較正常對照組明顯下降。Kierszniewska等[11]研究發(fā)現(xiàn)，VEGF濃度在輕度COPD患者的痰液中含量較正常受試者明顯增多，相反的是VEGF在重度COPD患者整個肺的含量較非COPD患者少。Pinto-Plata等[12]也發(fā)現(xiàn)，血清中的VEGF濃度與COPD患者的GOLD分級呈相反的趨勢，即隨著病情的嚴(yán)重，VEGF濃度逐漸下降。這可能是由于疾病不同階段其VEGF表達(dá)濃度及相應(yīng)的效應(yīng)作用不同產(chǎn)生的[13]。一定量的VEGF在促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖分化、保持肺組織正常的形態(tài)結(jié)構(gòu)方面起著重要的作用，多種因素如吸煙、低氧、炎癥刺激物TNF-α、IL-6等可促進(jìn)VEGF及其受體表達(dá)[14]。上述因素反復(fù)刺激氣道上皮細(xì)胞及血管內(nèi)皮細(xì)胞，在早期階段尚能代償性增生并大量分泌VEGF[15]，但是到疾病后期，VEGF作為一種保護(hù)細(xì)胞免于被凋亡的分子因?yàn)榉尾繉?shí)質(zhì)細(xì)胞嚴(yán)重破壞而下降，嚴(yán)重時幾乎測不到其存在。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，COPD尤其急性期患者體內(nèi)存在著細(xì)胞凋亡失調(diào)，VEGF隨著病情加重而下降，推測其可能是肺內(nèi)實(shí)質(zhì)細(xì)胞及間質(zhì)細(xì)胞（肺上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞等）凋亡表達(dá)過度而得不到及時清除，凋亡細(xì)胞內(nèi)的有害物質(zhì)流到周圍組織，加劇肺部的損傷及正常新生細(xì)胞重生修復(fù)，久而久之導(dǎo)致肺部的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，肺氣腫形成。VEGF水平的監(jiān)測可能作為COPD病情的活動性及嚴(yán)重程度的判定指標(biāo)之一。

總之，COPD患者體內(nèi)存在著凋亡因子sFas和VEGF的表達(dá)異常，與肺功能指標(biāo)無相關(guān)性，表明細(xì)胞凋亡機(jī)制確實(shí)存在COPD患者體內(nèi)，sFas主要影響COPD中導(dǎo)致發(fā)病的炎癥因子，導(dǎo)致其凋亡減少，加劇其作用的炎癥機(jī)制；而VEGF則主要是作用于肺的實(shí)質(zhì)細(xì)胞（包括內(nèi)皮細(xì)胞，上皮細(xì)胞等），因VEGF的減少導(dǎo)致上述實(shí)質(zhì)細(xì)胞損害，直接影響肺的結(jié)構(gòu)和功能；兩者又存在相互促進(jìn)和相互影響的關(guān)系，炎癥因子的增多可以加劇實(shí)質(zhì)細(xì)胞的破壞，而實(shí)質(zhì)細(xì)胞的破壞又導(dǎo)致有害物質(zhì)更多地泄露到周圍的組織，引來更劇烈的炎性反應(yīng)，故形成了一個惡性循環(huán)，共同作用于COPD患者，使病情加重。調(diào)節(jié)兩者的平衡是否可以作為新的治療靶點(diǎn)作用于COPD患者上還需要更多的研究。

[參考文獻(xiàn)]

[1] Ingel KD，Tine D，Ken RB，et al. Role of apoptosis in the pathogenesis of COPD and pulmonary emphysema [J]. Respir Res，2006，7（1）：53.

[2] Zeng H，Kong X，Peng H，et al. Apoptosis and Bcl-2 family proteins taken to chronic obstructive pulmonary disease [J]. Eur Rev Med Pharmacol Sci，2012，16（6）：711-27.

[3] Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease. Global strategy for the diagnosis， management， and prevention of COPD： updated 2010[S]. 2010.

[4] Liles WC，Kiener PA，Ledbetter JA，et al. Differential expression of Fas（CD95）and Fas ligand on normal human phagocytes：implications for the regulation of apoptosis in neutrophils [J]. J Exp Meal，1996，184（2）：429-440.

[5] Pletz MW，Ioanas M，de Roux A，et al. Reduced spontaneous apoptosis in peripheral blood neutrophils during exacerbation of COPD [J]. Eur Respir J，2004，23（4）：532-537

[6] Williams TJ，Jose PJ. Neutrophils in chronic obstructive pulmonary disease [J]. Novartis Found Symp，2001，234：136-141.

[7] Domagala K，Ulawik J，Hoser G，et al. Increased proportion of Fas positive CD8+cells in peripheral blood of patients with COPD [J]. Respir Med，2006，6（17）：203-205.

[8] 袁開芬，趙國厚，楊建華.慢性阻塞性肺疾病患者外周血可溶性白介素-2受體和IL-8及T淋巴細(xì)胞亞群檢測的意義[J].實(shí)用心腦肺血管病雜，2009，17（8）：647-649.

[9] 卓宋明，徐文莉，梁珊瑚，等.慢性阻塞性肺疾病患者T淋巴細(xì)胞亞群凋亡與Fas、FasL、Bcl-2 表達(dá)的關(guān)系[J].中華臨床醫(yī)師雜志：電子版，2011，5（6）：1554-1560.

[10] Yasuda N，Gotoh K，Asano K，et al. An increase of soluble Fas， an inhibitor of apoptosis associated with progression of COPD [J]. Respir Med，1998，92（80）：993-999.

[11] Kierszniewska SD，Pietras T，Górski P，et al. Serum vascular endothelial growth factor and its receptor levels in patients with chronic obstructive pulmonary disease [J]. Eur Cytokine Netw，2006，17：75-79.

[12] Pinto-Plata V，Casnova C. Inflammatory and repair serum biomarker pattern. Association to clinical outcomes in COPD [J]. Respir Res，2012，13（71）：1465.

[13] Rovina N，Papapetropoulos A，Kollintza A，et al. Vascular endothelial growth factor：an angiogenic factor reflecting airway inflammation in healthy smokers and in patients with bronchitis type of chronic obstructive pulmonary disease？[J]. Respir Res，2007，8：53.

[14] Kristan SS，Marc MM. Airway Angiogenesis in Stable and Exacerbated Chronic Obstructive Pulmonary Disease [J]. Clinical Immunology，2011，75（1）：109-114.

[15] 郭瑛，李燕芹，劉斌，等.血管內(nèi)皮功能變化與慢性阻塞性肺疾病的關(guān)系[J].上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)：醫(yī)學(xué)版，2010， 30（9）：1152-1155.

（收稿日期：2013-10-28 本文編輯：程 銘）