腫瘤壞死因子-α和可溶性腫瘤壞死因子受體在慢性阻塞性肺病患者肺功能變化中的表達(dá)及意義

李現(xiàn)東 韓紀(jì)昌 李 磊 賈宗嶺 李紅兵 吳雪雁

(河南大學(xué)淮河醫(yī)院呼吸科，河南 開封 475000)

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是具有不可逆氣流受限特征的慢性支氣管炎和(或)肺氣腫，其發(fā)病機(jī)制目前尚不完全清楚。目前認(rèn)為氣道炎癥尤其是小氣道炎癥是COPD病變和發(fā)病的主要原因，炎癥反應(yīng)嚴(yán)重干預(yù)COPD的進(jìn)程，影響患者的生存質(zhì)量〔1〕。腫瘤壞死因子(TNF-α)及可溶性 TNF受體(sTNF)-R55、sTNF-R75是一種抗炎介質(zhì)，它可能與內(nèi)源性抗炎能力降低或者與氣道內(nèi)炎癥因子與抗炎介質(zhì)的失衡有關(guān)。sTNF-R高表達(dá)對(duì)TNF-α活性有影響，降低TNF-α介導(dǎo)的炎性反應(yīng)，可以做為機(jī)體炎癥水平的標(biāo)志物。COPD急性加重期及穩(wěn)定期均存在不同程度的炎癥反應(yīng)，本文旨在探討TNF-α、sTNF-R55、sTNF-R75的表達(dá)及與COPD肺功能的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 COPD患者74例均符合中華醫(yī)學(xué)會(huì)呼吸分會(huì)制定的診斷標(biāo)準(zhǔn)。COPDⅠ組39例為急性加重期患者，均為未接受過(guò)系統(tǒng)的激素及營(yíng)養(yǎng)支持治療;呼吸困難加重，上呼吸道感染，痰變膿性，痰量增加，咳嗽加重，喘息加重，呼吸頻率增快或心率增加20%以上，且在短期內(nèi)癥狀加重;男22例，女17例，年齡57～ 83〔平均(67.2±4.3)〕歲。COPDⅡ組35例為緩解期患者，病情穩(wěn)定時(shí)間超過(guò)3個(gè)月，為我院收治入院患者，均經(jīng)過(guò)系統(tǒng)治療;男20例，女15例，年齡55～84〔平均(68.7±3.5)〕歲。排除標(biāo)準(zhǔn):肺結(jié)核、哮喘、支氣管擴(kuò)張、感染、腫瘤及癌變、心功能不全、糖尿病、結(jié)締組織病、甲狀腺功能異常、心、肝、腎功能異常等器質(zhì)性病變。正常對(duì)照組30例，為健康體檢人群，其中男20例，女10例，年齡49～80〔平均(60.4±1.6)〕歲。三組患者性別、年齡方面比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，具有可比性。

1.2 方法 采取靜脈血5 ml置于乙二胺四乙酸(EDTA)的干燥試管中，混勻且離心分離保存待測(cè)。TNF-α和sTNF-R55、sTNF-R75含量應(yīng)用酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)法檢測(cè)，試劑盒購(gòu)自美國(guó)BIOSOURCE，操作按試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行。三組均使用肺功能儀測(cè)定1 s用力呼氣容積(FEV1)，計(jì)算出EFV1占預(yù)計(jì)值百分?jǐn)?shù)(FEV1%)、FEV1/FV、動(dòng)脈血氧分壓(PaO2)、二氧化碳分壓(PaCO2)等。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS13.0軟件進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)資料以s表示，三組間比較采用方差分析，兩兩比較用q檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1 TNF-α 和sTNF-R55、sTNF-R75水平表達(dá) 三組 TNF-α、sTNF-R55、sTNF-R75表達(dá)差異顯著(P＜0.05)。見表1。

表1 三組TNF-α和sTNF-R55、sTNF-R75水平比較(s)

表1 三組TNF-α和sTNF-R55、sTNF-R75水平比較(s)

組別 n TNF-α(pg/ml)sTNF-R55(ng/ml)sTNF-R75(ng/ml)

2.2 三組肺功能比較 三組之間 FEV1、FEV1%、EFV1/FV、PaO2指標(biāo)比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。見表2。

2.3 肺功能與 TNF-α及其受體相關(guān)性分析 TNF-α、sTNFR55 與 FEV1、FEV1%、PaO2呈正相關(guān)(分別 r=0.428、0.404，0.537、0.541，0.532、0.411，均 P＜0.01)，與 FEV1/FV 無(wú)相關(guān)性(r=0.024、0.316，均 P＜0.05)。sTNF-R75 與 FEV1、FEV1%呈正相關(guān)(r=0.227、0.571，均 P＜0.05)，與 FEV1/FVC%、PaO2無(wú)相關(guān)行(r=0.227、0.236，均 P＜0.05)。

表2 三組肺功能比較(s)

表2 三組肺功能比較(s)

組別 n FEV1(L)FEV1% EFV1/FV(%)PaO2(mmHg)PaCO2(mmHg)COPDⅠ組 39 0.89±0.3 35.3±5.5 54.5±4.4 61.3±10.6 47.5±8.5 COPDⅡ組 35 1.17±0.7 46.1±6.3 60.7±5.5 66.1±12.5 46.7±7.6對(duì)照組 30 2.06±0.4 82.4±8.7 82.9±10.2 79.4±14.7 44.5±4.3 F值 49.900 424.787 153.719 18.398 1.526 P 值 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 0.222

3 討論

COPD是以氣道和肺實(shí)質(zhì)的慢性炎癥為特征的疾病，多種炎癥細(xì)胞和炎癥介質(zhì)參與到此炎癥反應(yīng)中，COPD的進(jìn)展與患者肺部對(duì)有害氣體或有害顆粒的異常炎癥反應(yīng)有關(guān)。TNF-α是具有廣泛生物活性的促炎細(xì)胞因子，在COPD炎癥反應(yīng)及疾病進(jìn)程中起核心作用，在COPD患者血漿中TNF-α高表達(dá)。誘發(fā)COPD的炎癥機(jī)制目前尚不清楚，機(jī)體在正常生理狀態(tài)下抗炎和致炎為平衡過(guò)程，COPD時(shí)機(jī)體為維持此種平衡而進(jìn)行自身調(diào)節(jié)，產(chǎn)生一些抗炎介質(zhì)拮抗炎癥介質(zhì)，使體內(nèi)抗炎介質(zhì)和致炎介質(zhì)之間的平衡被打破。COPD時(shí)白細(xì)胞總數(shù)、中性粒細(xì)胞百分?jǐn)?shù)及肺泡灌洗液(BALF)巨噬細(xì)胞均為高表達(dá)，表明COPD是以炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)為主的慢性氣道炎癥，炎癥細(xì)胞參與了COPD的發(fā)展過(guò)程。COPD急性加重期、穩(wěn)定期患者炎癥介質(zhì)的誘導(dǎo)程度不同，氣道炎性介質(zhì)不同表達(dá)與各期COPD患者氣流受限存在密切關(guān)系〔2〕。

TNF-α作為一種致炎因子具有特異生物活性，其來(lái)源于活化的T細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和單核細(xì)胞分泌產(chǎn)生，與多種生理和免疫過(guò)程相關(guān)〔3〕。TNF-α過(guò)量釋放能活化誘導(dǎo)肺內(nèi)皮細(xì)胞，導(dǎo)致毛細(xì)血管滲漏，白細(xì)胞遷移，粒細(xì)胞脫顆粒，并且可在較短時(shí)間濃度快速升高，引發(fā)全身炎癥反應(yīng)綜合征，對(duì)機(jī)體造成較強(qiáng)的損傷;TNF-α不僅參與COPD炎癥反應(yīng)〔4〕，還與慢性炎癥損傷、肺氣腫樣損傷和肺實(shí)質(zhì)性損傷的過(guò)程有關(guān)。同時(shí)可作用于氣道，使氣道細(xì)胞增殖重建，導(dǎo)致平滑肌氣道收縮。

sTNF-R是TNF-α的主要受體，包括 sTNF-R55、sTNF-R75兩種亞型，是機(jī)體受抗原刺激后免疫細(xì)胞活化，TNF-α的合成和分泌增加，誘導(dǎo)膜TNF-R 脫落水解而形成〔5，6〕。TNF-α 與sTNF-R結(jié)合實(shí)現(xiàn)其生物學(xué)作用。sTNF-R能減少和阻斷TNF-α與其靶細(xì)胞上的受體結(jié)合，降低TNF-α的生物學(xué)活性。缺氧環(huán)境中人單核細(xì)胞立即釋放TNF-α，隨后是sTNF-R55、sTNF-R75大量釋放，其釋放過(guò)程為進(jìn)行性增加，于24 h后達(dá)到高峰，說(shuō)明在 COPD 時(shí)，TNF-α、sTNF-R55、sTNF-R75 均增加，其水平與病情呈正相關(guān)，表明sTNF-R55、sTNF-R75均參與COPD局部炎癥作用，參與了氣道損傷及重構(gòu)過(guò)程，促進(jìn)COPD的發(fā)生發(fā)展。

COPD急性加重期患者氣道局部表現(xiàn)為炎癥介質(zhì)和抗炎介質(zhì)的失衡，TNF-α水平明顯增高，而恢復(fù)期患者TNF-α水平明顯低于急性加重期〔7〕。本研究提示COPD加重期的氣流受限程度與炎癥介質(zhì)TNF-α密切相關(guān)，TNF-α作為一種炎癥介質(zhì)在COPD的發(fā)病過(guò)程中起推動(dòng)作用。COPD急性加重期sTNF-R55和sTNF-R75水平低于對(duì)照組與恢復(fù)期，表明COPD恢復(fù)期TNF-α和sTNF-R達(dá)到平衡，氣道阻塞改善，氣道炎癥減輕，患者病情亦緩解。另外，本研究表明sTNF-R55和sTNF-R75水平與肺功能有一定的相關(guān)性，提示COPD急性加重期與緩解期均可能存在炎性介質(zhì)與抗炎介質(zhì)失衡。

總之，COPD不同時(shí)期均存在炎癥介質(zhì)與抗炎介質(zhì)的失衡，并且TNF-α和sTNF-R的表達(dá)也不同，急性加重期患者體內(nèi)TNF-α表達(dá)增高，而sTNF-R表達(dá)降低，穩(wěn)定期 TNF-α表達(dá)降低，而sTNF-R表達(dá)上升。

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3 鄭榮斌.慢阻肺急性加重期患者呼吸道病原菌及耐藥性臨床分析〔J〕.亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥，2013;9(1):131-2.

4 Stone KD，Prussin C，Metcalfe DD.IgE，mast cells，basophils and eosinophils〔J〕.J Allergy Clin Immunol，2010;125(2 Suppl 2):S73-80.

5 李海燕，劉 紅，王 靜.腫瘤標(biāo)志物聯(lián)合檢測(cè)在肺癌診斷中的價(jià)值〔J〕.中國(guó)老年學(xué)雜志，2012;32(1):46-8.

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7 趙成艷，王 敏，何曉琳，等.刷檢、肺穿細(xì)胞學(xué)及腫瘤標(biāo)志物對(duì)肺癌的診斷價(jià)值〔J〕.中國(guó)實(shí)驗(yàn)診斷學(xué)，2010;14(10):1635-8.