COPD穩(wěn)定期患者血清Galectin-3、VAP-1水平及其臨床意義

沈亞卉，盧慧宇，沈亞青，陳蓉，吳凱，高小燕

（1.江蘇省泰州市人民醫(yī)院 呼吸內(nèi)科，江蘇 泰州 225300；2.江蘇省泰州市婦幼保健院檢驗(yàn)科，江蘇 泰州 225309）

氣道和肺組織的慢性炎癥反應(yīng)是慢性阻塞性肺疾?。╟hronic obstructive pulmonary disease, COPD）的特征性改變，在COPD發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后中占重要地位[1]。半乳糖凝集素3（Galectin-3）是唯一的嵌合型半乳糖凝集素，主要表達(dá)于上皮細(xì)胞和免疫細(xì)胞[2]。研究表明，炎癥環(huán)境可刺激Galectin-3表達(dá)，且Galectin-3可促進(jìn)多種炎癥性疾病的發(fā)生、發(fā)展[3]。血管粘附蛋白-1（vascular adhesion protein-1,VAP-1）是一種同型二聚體唾液酸糖蛋白。研究發(fā)現(xiàn)，VAP-1與急慢性炎癥性疾病緊密相關(guān)[4]。本研究旨在檢測(cè)COPD穩(wěn)定期患者血清Galectin-3、VAP-1水平，分析其表達(dá)水平與肺功能、炎癥因子水平及慢性阻塞性肺病評(píng)估測(cè)試（COPD assessment test, CAT）評(píng)分的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2016年1月-2017年12月在江蘇省泰州市人民醫(yī)院接受治療的100例COPD穩(wěn)定期患者為觀察對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn)：①年齡40～75歲；②依從性好；③符合中國(guó)慢性阻塞性肺疾病診治指南的診斷標(biāo)準(zhǔn)[5]；④經(jīng)肺功能、影像學(xué)檢查證實(shí)為COPD穩(wěn)定期。排除標(biāo)準(zhǔn)：①COPD急性加重期；②合并心、肝、腎等重要臟器嚴(yán)重疾病；③合并肺癌、肺結(jié)核及支氣管擴(kuò)張等其他肺部疾病。COPD組男性78例，女性22例；年齡41～75歲，平均（54.26±6.28）歲。同期收集100例健康志愿者為對(duì)照組。其中，男性80例，女性20例；年齡43～74歲，平均（55.29±5.68）歲。兩組研究對(duì)象的性別、年齡等基礎(chǔ)資料比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。所有研究對(duì)象簽署知情同意書，本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)。

1.2 血清Galectin-3和VAP-1測(cè)定

抽取所有研究對(duì)象的晨起空腹肘靜脈血5 ml至EDTA抗凝管中，室溫靜置30 min，4℃、1 000/min離心15 min，收集上清，置于-80℃冰箱保存?zhèn)溆?。①Galectin-3：采用酶聯(lián)免疫吸附法（enzyme linked immunosorbent assay, ELISA）測(cè)定血清Galectin-3濃度（ng/ml），操作步驟嚴(yán)格參照試劑盒（ZK-H1734，深圳子科生物科技有限公司）說(shuō)明書進(jìn)行。②VAP-1：采用ELISA測(cè)定血清VAP-1濃度（pg/ml），操作步驟嚴(yán)格參照試劑盒（E-EL-H2259c，武漢伊萊瑞特生物科技股份有限公司）說(shuō)明書進(jìn)行。

1.3 肺功能指標(biāo)檢測(cè)

采用Master ScreenTMPFT系統(tǒng)肺功能儀（德國(guó)Jaeger公司）對(duì)所有研究對(duì)象進(jìn)行肺功能檢查。主要監(jiān)測(cè)指標(biāo)包括：用力肺活量（forced vital capacity,FVC）、1s用力呼氣容積（forced expiratory volume in one second, FEV1）、FEV1/FVC。各指標(biāo)重復(fù)測(cè)定3次，取平均結(jié)果。

1.4 血清炎癥因子水平測(cè)定

采用免疫分析法檢測(cè)血清白介素-6（interleukin-6, IL-6）和腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α, TNF-α）水平。采用免疫比濁法檢測(cè)血清超敏C反應(yīng)蛋白（hypersensitive C-reactive protein, hs-CRP）水平。檢測(cè)試劑盒均購(gòu)自武漢博士德生物工程有限公司。

1.5 生活質(zhì)量評(píng)分

CAT量表包括8項(xiàng)內(nèi)容：咳嗽程度、咯痰程度、胸悶程度、活動(dòng)量增加后呼吸困難程度、日常生活受限程度、戶外活動(dòng)信心程度、睡眠情況和精神情況。每項(xiàng)評(píng)分0～5分，CAT總分0～40分，CAT評(píng)分越高，表示COPD患者生活質(zhì)量越差。由同一位研究者向所有研究對(duì)象解釋問(wèn)卷內(nèi)容及評(píng)分方法后，所有研究對(duì)象獨(dú)立完成評(píng)分，記錄CAT評(píng)分。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，比較用t檢驗(yàn)，相關(guān)性分析用Spearman法，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者血清Galectin-3、VAP-1水平比較

COPD組與對(duì)照組血清Galectin-3和VAP-1水平比較，經(jīng)t檢驗(yàn)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），COPD組血清Galectin-3、VAP-1水平均、高于對(duì)照組。見表1。

2.2 兩組患者肺功能、炎癥因子水平及CAT評(píng)分變化

2.2.1 肺功能指標(biāo) COPD組與對(duì)照組患者FVC、FEV1及FEV1/FVC水平比較，經(jīng)t檢驗(yàn)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），COPD組低于對(duì)照組。見表2。

2.2.2 炎癥因子水平 COPD組與對(duì)照組患者IL-6、hs-CRP及TNF-α水平比較，經(jīng)t檢驗(yàn)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），COPD組高于對(duì)照組。見表2。

2.2.3 CAT評(píng)分 COPD組與對(duì)照組患者CAT評(píng)分比較，經(jīng)t檢驗(yàn)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），COPD組高于對(duì)照組。見表2。

表1 兩組患者血清Galectin-3、VAP-1水平比較（n =100，±s）

表1 兩組患者血清Galectin-3、VAP-1水平比較（n =100，±s）

組別 Galectin-3/（ng/ml） VAP-1/（pg/ml）COPD組 11.46±5.29 834.27±69.16對(duì)照組 4.58±1.67 505.38±49.59 t值 12.402 38.647 P值 0.000 0.000

表2 兩組患者肺功能、炎癥因子水平及CAT評(píng)分比較 （n =100，±s）

表2 兩組患者肺功能、炎癥因子水平及CAT評(píng)分比較 （n =100，±s）

肺功能 炎癥因子組別CAT評(píng)分FVC/LFEV1/LFEV1/FVC/%IL-6/（mg/L）hs-CRP/（mg/L）TNF-α/（ng/L）COPD 組 1.95±0.61 1.75±0.34 56.24±8.14 22.25±3.68 13.26±2.14 42.35±5.24 16.14±3.57對(duì)照組 2.84±0.59 2.61±0.16 84.21±8.99 17.38±2.62 10.75±2.17 36.67±5.25 5.01±1.15 t值 -10.487 -22.887 -23.063 10.781 8.236 7.658 29.675 P值 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

2.3 COPD穩(wěn)定期患者血清Galectin-3、VAP-1水平與各指標(biāo)的相關(guān)性

Spearman相關(guān)性分析結(jié)果顯示，COPD穩(wěn)定期患者的血清Galectin-3與 FVC、FEV1、FEV1/FVC水平呈負(fù)相關(guān)（P＜0.05），與 IL-6、hs-CRP、TNF-α呈正相關(guān)（P＜0.05）；血清 VAP-1與FVC、FEV1、FEV1/FVC水平呈負(fù)相關(guān)（P＜0.05），與 IL-6、hs-CRP、TNF-α 呈正相關(guān)（P＜0.05）；血清 Galectin-3、VAP-1水平與 CAT評(píng)分呈正相關(guān)（P＜0.05）；血清 Galectin-3與 VAP-1水平呈正相關(guān)（P＜0.05）。見表3。

表3 COPD穩(wěn)定期患者肺功能指標(biāo)、炎癥因子指標(biāo)、CAT評(píng)分與血清Galectin-3、VAP-1水平的相關(guān)性

3 討論

COPD是一種進(jìn)行性發(fā)展、不完全可逆的慢性呼吸系統(tǒng)疾病，具有高致殘率和高致死率。研究表明，COPD患者的死亡率居全球相關(guān)疾病死亡率的第3位[6]。根據(jù)病程和臨床表現(xiàn)，COPD可分為急性加重期和慢性穩(wěn)定期。COPD的發(fā)生、發(fā)展與肺部、氣道對(duì)有害氣體和顆粒做出的慢性炎癥反應(yīng)緊密相關(guān)。研究表明，慢性炎癥是COPD和肺癌的共同病理基礎(chǔ)，COPD是肺癌的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[7]。因此，準(zhǔn)確評(píng)估患者病情進(jìn)展程度，并采取有效措施控制病情，對(duì)提高患者生存質(zhì)量、預(yù)防肺癌發(fā)生具有積極意義[8]。尋找易檢測(cè)、準(zhǔn)確性高的能夠預(yù)測(cè)COPD病情的分子標(biāo)志物，是臨床亟需解決的問(wèn)題。

Galectin-3蛋白含有糖識(shí)別結(jié)構(gòu)域和膠原蛋白樣重復(fù)結(jié)構(gòu)域，可與其他蛋白質(zhì)相互作用，廣泛表達(dá)于中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等多種炎癥細(xì)胞中，在免疫細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)、激活和炎癥因子釋放中發(fā)揮至關(guān)重要的作用，是免疫細(xì)胞浸潤(rùn)、激活和清除的重要調(diào)節(jié)器[9]。此外，外源性Galectin-3能夠抑制結(jié)腸黏膜的炎癥反應(yīng)，對(duì)疾病具有治療作用[10]，而內(nèi)源性Galectin-3則可誘導(dǎo)促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化等疾病的發(fā)生、發(fā)展[11]。

VAP-1是一種內(nèi)皮黏附分子，介導(dǎo)淋巴細(xì)胞等炎癥細(xì)胞黏附及遷移至炎癥組織。KUSHIMOTO等[12]研究發(fā)現(xiàn)，阻斷VAP-1表達(dá)可抑制炎癥介導(dǎo)的血管生成，提示VAP-1可促進(jìn)炎癥反應(yīng)。研究表明，在慢性腎臟疾病、肝臟疾病及多發(fā)性硬化等炎癥性疾病中，外周血中VAP-1含量升高[13]，進(jìn)一步提示VAP-1參與炎癥反應(yīng)的病理過(guò)程。

肺實(shí)質(zhì)組織破壞（肺氣腫）、小氣道病變（慢性氣管炎）和小氣道重塑是COPD的主要病理學(xué)表現(xiàn)，而免疫細(xì)胞活性和炎癥因子在COPD發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用[14]。目前關(guān)于Galectin-3和VAP-1在COPD中的作用尚不清楚。

本研究結(jié)果顯示，COPD穩(wěn)定期患者的血清Galectin-3、VAP-1水平、炎癥因子水平及CAT評(píng)分高于健康志愿者，而肺功能指標(biāo)低于健康志愿者，以上結(jié)果印證了COPD可引起慢性炎癥的本質(zhì)。炎癥反應(yīng)誘導(dǎo)氣道壁進(jìn)行不斷的損傷和修復(fù)，且在修復(fù)過(guò)程中，氣道壁中膠原含量增加，瘢痕組織形成，隨著病程進(jìn)展，導(dǎo)致氣道重構(gòu)、氣道狹窄，引起固定性的不可逆的氣道阻塞[15]。由此推測(cè)，臨床上應(yīng)加強(qiáng)COPD患者血清Galectin-3、VAP-1水平監(jiān)測(cè)，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果采取積極有效的干預(yù)措施，有利于改善患者肺功能、提高生活質(zhì)量，進(jìn)而促進(jìn)患者康復(fù)。

本研究中Spearman相關(guān)性分析結(jié)果顯示，COPD穩(wěn)定期患者血清Galectin-3、VAP-1水平與肺功能指標(biāo)呈負(fù)相關(guān)，與炎癥因子水平和CAT評(píng)分呈正相關(guān)。由此推測(cè)，臨床上加強(qiáng)COPD患者血清Galectin-3、VAP-1水平監(jiān)測(cè)，有助于評(píng)估患者病情進(jìn)展、肺功能、炎癥因子水平和生活質(zhì)量。血清Galectin-3具有較好的穩(wěn)定性，可作為心力衰竭患者的預(yù)測(cè)標(biāo)志物[16]，且可作為評(píng)估哮喘的生物標(biāo)志物和治療靶標(biāo)[17]。此外，本研究結(jié)果顯示，COPD穩(wěn)定期患者血清Galectin-3與VAP-1水平呈正相關(guān)。由此推測(cè)，Galectin-3與VAP-1可能共同參與COPD的慢性炎癥反應(yīng)，且具有協(xié)同作用。

綜上所述，COPD穩(wěn)定期患者血清中Galectin-3、VAP-1呈高表達(dá)，且與患者肺功能存在緊密聯(lián)系。臨床上加強(qiáng)血清Galectin-3、VAP-1水平檢測(cè)，有助于評(píng)估患者病情嚴(yán)重程度。