穿心蓮內(nèi)酯對慢阻肺疾病急性加重期患者的影響

謝 健 鄧淑妍 李學(xué)瑩 屈桂妮 彭曉青

廣州市第一人民醫(yī)院藥劑科(廣州 510180)

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是一種的慢性呼吸系統(tǒng)疾病，其主要體征是持續(xù)性氣流受限，反復(fù)發(fā)作并進(jìn)行性加重。相關(guān)研究表明，我國COPD患者總數(shù)高達(dá)9 990萬人，40歲以上人群COPD的發(fā)生率由2002年的8.2%迅速增加到13.7%[1]，目前COPD正發(fā)展為與高血壓、糖尿病等量齊觀的慢性疾病。慢性阻塞性肺疾病急性加重 (acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease，AECOPD) 是患者在原有慢阻肺的基礎(chǔ)上，出現(xiàn)咳嗽、咳痰、呼吸困難等癥狀加重的一種疾病。AECOPD不僅影響患者日常生活質(zhì)量，而且影響疾病的整體嚴(yán)重程度，加快患者的死亡。臨床上最常見誘發(fā)AECOPD的因素多為感染，主要表現(xiàn)為呼吸道炎癥反應(yīng)加重，也可表現(xiàn)為全身性的炎癥反應(yīng)?，F(xiàn)階段AECOPD的治療方式主要有抗感染、抗炎、擴(kuò)張氣道。目前除糖皮質(zhì)激素具備抗炎作用外，穿心蓮內(nèi)酯亦被廣泛認(rèn)為具有顯著的抗炎作用和抗菌作用,《新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案(試行)》第 6 版[2]的中醫(yī)治療部分推薦在臨床治療期重型和危重型(氣營兩燔證、病毒感染或合并輕度細(xì)菌感染)使用喜炎平注射液(原料為穿心蓮內(nèi)酯總磺化物)治療。本文通過研究喜炎平注射液中的穿心蓮內(nèi)酯在AECOPD患者中治療前后血清學(xué)基質(zhì)金屬蛋白酶- 9 (matrix metalloproteinase- 9, MMP- 9)、降鈣素原 (procalcitonin, PCT)、白介素- 6 (interleukin- 6, IL- 6) 水平及肺功能指標(biāo)進(jìn)行比較分析，以期為穿心蓮內(nèi)酯在臨床治療慢性阻塞性肺疾病急性加重期提供新策略。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選擇在2017年6月—2018年6月期間于我院呼吸內(nèi)科住院治療的慢性阻塞性肺疾病急性加重的80例患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：患者有 COPD 等危險物質(zhì)的接觸和暴露史，有咳嗽、咳痰并進(jìn)行性加重的慢性呼吸困難疾病史，使用支氣管擴(kuò)張藥物后經(jīng)肺功能檢查一秒率<0.7，存在不可逆的氣流受阻，處于急性加重期，合并細(xì)菌感染。排除標(biāo)準(zhǔn)：嚴(yán)重的心、肝、腎器官或多器官功能衰竭，合并有惡性腫瘤、免疫缺陷，妊娠期或哺乳期女性，對復(fù)方異丙托溴銨、糖皮質(zhì)激素、哌拉西林舒巴坦、喜炎平等藥物過敏，不能配合相關(guān)診療活動者。按照治療方案不同，將80例患者分為對照組和實驗組。

1.2 治療方式

對照組及觀察組2組患者均給予布地奈德與復(fù)方異丙托溴銨聯(lián)合霧化吸入、氨溴索祛痰、常規(guī)氧療等治療。對照組在此基礎(chǔ)上予哌拉西林鈉舒巴坦鈉(湘北威爾曼制藥股份有限公司，國藥準(zhǔn)字：H20084504)3.0 g，q 8 h，靜脈滴注。觀察組在對照組的基礎(chǔ)上給予喜炎平注射液(江西青峰藥業(yè)有限公司，國藥準(zhǔn)字Z20026249)250 mg，qd，靜脈滴注。2組患者治療療程均為7天。

1.3 觀察的指標(biāo)與檢測方法

1.3.1 MMP- 9、PCT及IL- 6的檢測：空腹抽取肘靜脈血3 mL，經(jīng)3 000 r/min離心10 min，提取血清，通過酶聯(lián)免疫吸附法測定2組治療前后MMP- 9的數(shù)值，MMP- 9試劑盒均購自欣博盛生物有限公司；通過電化學(xué)發(fā)光法來測定2組患者在治療前后PCT、IL- 6的數(shù)值，試劑均購于羅氏診斷產(chǎn)品(上海)股份有限公司。均嚴(yán)格按照說明書提供的方法完成相應(yīng)步驟。

1.3.2 肺功能指標(biāo)的測定：入組的患者均在治療前及治療7天后通過意大利COSMED肺功能檢測儀測定患者肺功能，其中主要觀察指標(biāo)包括第1秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in one second, FEV1)、用力肺活量(forced vital capacity, FVC)、一秒率(FEV1/FVC)。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

2 結(jié) 果

2.1 一般資料的比較

2組患者在年齡、性別比例及病程等資料相比無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05)，見表1。

表1 2組一般資料的比較 (n=40)

2.2 治療前后MMP- 9、PCT及IL- 6水平

治療前，比較2組MMP- 9、PCT、IL- 6水平均無差異(PMMP- 9=0.266;PPCT=0.905;PIL- 6=0.645)；治療后，對照組MMP- 9的變化與治療前相比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.254)，對照組PCT及IL- 6與治療前相比均有所下降，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(PPCT=0.039;PIL- 6=0.029)，觀察組MMP- 9、PCT及IL- 6均比治療前有所下降，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(PMMP- 9=0.010;PPCT=0.008;PIL- 6=0.007)。其中治療后觀察組的MMP- 9、IL- 6的水平低于治療后對照組的MMP- 9、IL- 6水平，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(PMMP- 9=0.043;PIL- 6=0.045)，見表2。

表2 治療前后2組MMP- 9、PCT及IL- 6水平比較

2.3 治療前后FEV1、FVC、FEV1/FVC水平

觀察組和對照組的FEV1、FVC、FEV1/FVC在治療前均無差異(PFEV1=0.568;PFVC=0.877;PFEV1/FVC=0.256)；治療后，2組FEV1、FVC均比治療前有一定程度上升，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(PFEV1=0.006;PFVC=0.009)，2組FEV1/FVC均比治療前有一定程度升高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P對照組=0.043;P觀察組=0.038)。但在治療后，觀察組的FEV1、FVC和FEV1/FVC與對照組的FEV1、FVC、FEV1/FVC相比未見差異有統(tǒng)計學(xué)意義(PFEV1=0.250;PFVC=0.510;PFEV1/FVC=0.437)，見表3。

表3 治療前后2組肺功能指標(biāo)比較

3 討 論

COPD是以氣道或者(和)肺泡異常、血管重塑等病理特征為主要表現(xiàn)的慢性非特異性呼吸道疾病。基于2015年全球疾病負(fù)擔(dān)研究中指出，2015年全球因COPD總死亡人數(shù)達(dá)到320萬人，發(fā)病率較1990年增加44.2%，而死亡率則增加11.6%[3]。目前認(rèn)為COPD的發(fā)病與感染、煙霧、職業(yè)粉塵、空氣污染、化學(xué)物質(zhì)以及遺傳等多重因素密切相關(guān)。感染是誘發(fā)AECOPD的主要危險因素，氣道及肺泡的炎癥是促使疾病進(jìn)一步惡化的主要致病因素，當(dāng)人體全身或局部發(fā)生感染時，病原體產(chǎn)生的毒素或其他有害物質(zhì)會直接刺激中性粒細(xì)胞、單核-巨噬細(xì)胞等炎癥細(xì)胞的產(chǎn)生并促進(jìn)了炎性因子釋放而導(dǎo)致全身炎癥反應(yīng)爆發(fā)，從而加重肺內(nèi)外的損傷。因此，在AECOPD的患者中，抗感染和抑制炎癥反應(yīng)可能是預(yù)防加重的有效方法。

蛋白酶-抗胰蛋白酶失衡是COPD的發(fā)病機(jī)制之一。有研究指出，MMP- 9在氣道在重塑中發(fā)揮關(guān)鍵作用[4]，其主要參與細(xì)胞外基質(zhì)的降解和組織的重建。MMP- 9在正常肺組織中不產(chǎn)生，但在炎癥刺激下由支氣管黏膜上皮細(xì)胞、肺泡巨噬細(xì)胞、成纖維細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生。生成的MMP- 9通過以下三種途徑損傷呼吸系統(tǒng)：①破壞微纖維以及彈性蛋白核心，加速氣道壁細(xì)胞外基質(zhì)和肺泡基底膜裂解；②趨化炎癥細(xì)胞遷徙至氣道壁，釋放炎癥因子以加重呼吸道的炎性反應(yīng)[5]，③通過刺激和活化生長因子，促進(jìn)毛細(xì)血管和成纖維細(xì)胞過度增生；進(jìn)而使得肺的彈性回縮力降低、氣道壁的增厚以及肺血管的順應(yīng)性下降。有相關(guān)研究表明，AECOPD 患者的支氣管肺泡灌洗液中MMP- 9顯著升高，且升高的程度與肺功能呈負(fù)相關(guān)[6]。Linder等[7]研究也指出MMP- 9在COPD患者組的中位數(shù)顯著高于健康人群組，且MMP- 9的水平與FEV1%相關(guān)。MMP- 9的產(chǎn)生主要受上游TNF-α、NF-kB等調(diào)控，因此抑制TNF-α、NF-kB誘導(dǎo)MMP- 9表達(dá)的通路可以被認(rèn)為是AECOPD炎癥反應(yīng)爆發(fā)的重要通路和潛在治療靶點。

在健康狀態(tài)下，IL- 6水平低于10 pg/mL，病理狀態(tài)下，血漿IL- 6濃度會顯著升高。IL- 6的作用主要促進(jìn)Th2細(xì)胞的分化和增殖、促進(jìn)抗體產(chǎn)生、誘導(dǎo)合成急性期反應(yīng)蛋白[13]。Singh等[14]的研究表明，COPD患者的炎性細(xì)胞被激活并釋放IL- 6等介質(zhì)擴(kuò)大炎癥反應(yīng)，損傷氣道結(jié)構(gòu)和肺組織。有報研究指出[15]，在COPD合并肺動脈高壓患者組，其IL- 6水平顯著高于不合并肺動脈高壓組，該研究認(rèn)為IL- 6可能系COPD繼發(fā)肺動脈高壓的獨立危險因素或者IL- 6通過5-羥色胺促進(jìn)肺動脈高壓的形成。在肺動脈高壓中高水平的IL- 6，其死亡率更高[16]。在炎癥反應(yīng)中，IL- 6 不但可以激活JAT/STAT信號通路，還可激活MAPK通路和PI3K/AKT通路，從而觸發(fā)炎癥級聯(lián)反應(yīng)。

當(dāng)身體受到嚴(yán)重感染，尤其是細(xì)菌感染時，PCT被釋放到血液中。PCT的產(chǎn)生可能通過以下兩種途徑進(jìn)行誘導(dǎo)：(1)通過細(xì)菌產(chǎn)生的內(nèi)毒素直接誘導(dǎo)刺激細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)；(2)通過機(jī)體中的促炎因子如IL- 6、IL- 8以及TNF-α介導(dǎo)宿主細(xì)胞進(jìn)行免疫應(yīng)答產(chǎn)生[8]。健康人群中，血液中PCT的濃度一般<0.05 ng/mL。在社區(qū)獲得性肺炎中，當(dāng)患者PCT高于0.25 ng/mL時提示可能存在需要治療的細(xì)菌感染，建議使用抗菌藥物治療[9-10]。據(jù)報道，在膿毒血癥發(fā)病72小時內(nèi)PCT在革蘭氏陰性菌組顯著高于革蘭氏陽性菌組[11]。但在病毒感染中，由于干擾素-γ的作用下，TNF-α表達(dá)受到抑制，PCT的產(chǎn)生也受到抑制[12]。膿毒血癥中PCT水平持續(xù)升高或者居高不下往往提示預(yù)后不佳，其降低程度和存活率的升高呈現(xiàn)一定的正相關(guān)。PCT不但可以反映感染的嚴(yán)重程度，還可以反映治療效果。當(dāng)出現(xiàn)細(xì)菌感染時，一般認(rèn)為在治療后72小時內(nèi)，PCT每天下降30%以上，說明治療有效。在AECOPD合并細(xì)菌感染時，盡快明確病原學(xué)并有效地控制感染，減輕機(jī)體全身炎癥反應(yīng)成為治療的重要目標(biāo)。

FEV1稱為1秒用力呼氣容積，F(xiàn)VC稱為用力肺活量，一秒率則是判斷氣流受限的主要指標(biāo)，當(dāng)吸入支氣管擴(kuò)張劑后，F(xiàn)EV1/FVC<0.7仍是診斷氣流受限的金標(biāo)準(zhǔn)，而FEV1/FVC在0.6～0.8之間則建議在不同醫(yī)院再次檢查以明確[18]。當(dāng)氣道阻塞時，患者呼氣的速度會明顯變小，但經(jīng)過較長時間的呼氣后，患者可充分呼出氣體，此時的FVC可基本正?；蛏杂邢陆担蚨鳩EV1/FVC也會下降；若存在嚴(yán)重氣道阻塞時，呼氣速度不但會降低，此時即使給予較長的呼氣時間，患者亦難以完成充分的呼氣，因此FVC下降得更為明顯，此時的FEV1/FVC反而有所升高[17]。

AECOPD患者大多并發(fā)細(xì)菌感染，但僅用抗菌藥物有時療效較差。近年來，喜炎平注射液作為小兒急性支氣管炎、老年人慢性支氣管炎輔助治療藥物療效顯著。中醫(yī)角度認(rèn)為，慢性阻塞性肺疾病急性加重多由于久勞成傷、臟腑虛衰、外邪侵襲、痰熱郁結(jié)、氣道阻塞所致，治療原則主要以解熱消炎、宣肺降逆為主。穿心蓮內(nèi)酯磺酸酯是喜炎平注射液的有效成分，其是一種天然抗生素，具有抗菌、抗炎和免疫調(diào)節(jié)作用。多個研究指出流感嗜血桿菌、肺炎鏈球菌、卡他莫拉菌是構(gòu)成AECOPD的主要致病菌[23- 25]，其次還有銅綠假單胞菌、鮑曼不動桿菌和腸桿菌科細(xì)菌，病毒感染也是引起AECOPD的重要誘因。喜炎平注射液中的穿心蓮內(nèi)酯在抗感染方面，對銅綠假單胞菌、大腸埃希菌、金黃色葡萄球菌具有良好抑菌作用[26]。在急性炎癥反應(yīng)中，穿心蓮內(nèi)酯的抗炎機(jī)制主要通過抑制NF-kB、MAPK以及PI3/AKT通路的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)減少炎癥因子釋放[19- 21]；通過抑制SOCS1和SOCS3的表達(dá)使得環(huán)氧合酶- 2表達(dá)減少，進(jìn)而減少前列素E的產(chǎn)生[19]；抑制粘附分子ICAM-1的表達(dá)和減少內(nèi)皮單核細(xì)胞的粘附[21]。其中NF-kB、MAPK以及PI3/AKT通路的過度激活引起炎癥級聯(lián)反應(yīng)的擴(kuò)大可以觸發(fā)過多的MMP- 9和IL- 6的生成，引起炎癥風(fēng)暴的惡性循環(huán)。目前穿心蓮內(nèi)酯對NF-kB的信號通路的影響研究較為透徹，正常情況下，NF-kB多由p50和p65構(gòu)成，并與抑制蛋白IkB結(jié)合，機(jī)體在病原體感染后，IkB激酶會磷酸化并通過泛素蛋白酶降解，而游離的NF-kB則與相應(yīng)的靶點結(jié)合調(diào)節(jié)各種炎癥基因的表達(dá)。穿心蓮內(nèi)酯可通過阻斷TNF-α誘導(dǎo)的IkB-β的降解和p65的積聚，從而抑制NF-kB與靶點結(jié)合[21- 22]。目前認(rèn)為，MMP- 9是在TNF-α、NF-kB等調(diào)控下產(chǎn)生并發(fā)揮其氣道重塑作用，IL- 6則通過激活JAT/STAT、MAPK和PI3K/AKT多個信號通路促發(fā)下游炎癥因子的產(chǎn)生，而喜炎平中的穿心蓮內(nèi)酯則可以阻斷NF-kB、MAPK以及PI3/AKT等通路抑制MMP- 9和IL- 6的過度生成，從而達(dá)到減輕炎癥反應(yīng)目的。

本文擬在哌拉西林-舒巴坦抗感染和吸入布地奈德聯(lián)合復(fù)方異丙托溴銨的基礎(chǔ)上，加用喜炎平注射液治療慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者。通過比較對照組及觀察組治療前后的MMP- 9、PCT、IL- 6、FEV1、FVC、FEV1/FVC的數(shù)值，進(jìn)一步闡述穿心蓮內(nèi)酯在治療慢性阻塞性肺疾病急性加重期的療效及可能相關(guān)的機(jī)制。研究結(jié)果顯示2組治療后AECOPD患者M(jìn)MP- 9、PCT、IL- 6有所下降，F(xiàn)EV1、FVC、FEV1/FVC較治療前有所上升；且加用喜炎平注射液治療后的AECOPD患者與未加用喜炎平注射液的相比，MMP- 9、IL- 6有明顯降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，這可能與穿心蓮內(nèi)酯抗炎機(jī)制相關(guān)。但PCT水平在兩組治療后的差異未見統(tǒng)計學(xué)意義，可能因為在呼吸道感染中，病原體的種類繁多，包括細(xì)菌、真菌、病毒、非典型病原體，PCT的水平在呼吸道感染的患者中也呈現(xiàn)多樣性，這主要因為與病原體的類型、感染的嚴(yán)重程度相關(guān)。AECOPD患者中常見的主要病原體，如流感嗜血桿菌、肺炎鏈球菌、卡他莫拉菌、銅綠假單胞菌和腸桿菌科細(xì)菌，不能代表所有患者感染的病原體，穿心蓮內(nèi)酯的抗菌類型也不能完全覆蓋AECOPD患者的主要致病菌，這也有助于解釋使用喜炎平注射液后與未使用喜炎平注射液相比，其PCT水平未見明顯差異。本研究將使用喜炎平注射液的治療組與未使用喜炎平注射液的治療組進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)FEV1、FVC、FEV1/FVC并未存在統(tǒng)計學(xué)差異，可能由于喜炎平注射液治療時間短，氣道的重塑及修復(fù)的過程較為漫長，短時間內(nèi)使用喜炎平注射液的效果可能僅體現(xiàn)在抑制炎癥因子的表達(dá)，阻止慢性阻塞性肺疾病急性期的氣道重塑，從而遏制肺功能在急性期進(jìn)一步下降；但對于減少炎癥破壞肺組織后引起肺功能的改變，則仍需較長一段時間才可能體現(xiàn)。

隨著社會老齡化步伐加快，營養(yǎng)不良及機(jī)體免疫力低下的患者增多，抗菌藥物的不合理使用，細(xì)菌耐藥性的問題日益凸顯，嚴(yán)重影響到臨床治療效果。而我國中成藥穿心蓮內(nèi)酯因其具有來源廣泛、制備簡單、價格低廉、多靶點抗炎、抗菌的優(yōu)點，已廣泛應(yīng)用于臨床。近年來，不斷有研究指出穿心蓮內(nèi)酯不局限于抗炎、抗菌等功效，還具有抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)、對缺血再灌注器官保護(hù)作用。穿心蓮內(nèi)酯在抗炎過程中擁有獨特的效果，其通過調(diào)節(jié)機(jī)體自身免疫系統(tǒng)來抑制炎性反應(yīng)，從而達(dá)到減輕AECOPD患者全身炎癥反應(yīng)。因此，對于穿心蓮內(nèi)酯在AECOPD患者中抗炎的研究，不僅可以為AECOPD患者提供一種新的輔助治療手段，還可以更深入研究和闡述藥物抗炎的作用機(jī)制，發(fā)揚祖國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)。