蔣歡歡，戴元榮（.溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院 呼吸內(nèi)科，浙江 溫州 325027；2.溫州市中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院 呼吸內(nèi)科，浙江 溫州 325000）

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維生素D與COPD患者肺功能及血清炎癥因子的相關(guān)性

蔣歡歡1，2，戴元榮1
（1.溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院 呼吸內(nèi)科，浙江 溫州 325027；2.溫州市中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院 呼吸內(nèi)科，浙江 溫州 325000）

[摘 要]目的：探討維生素D與慢性阻塞性肺疾?。–OPD）患者肺功能及血清炎癥因子之間的關(guān)系。方法：收集健康體檢者27例，COPD穩(wěn)定期患者30例，COPD急性加重期患者34例，分別采用電化學(xué)發(fā)光法測(cè)定25-羥基維生素D[25-（OH）D]，ELISA法測(cè)定INF-γ、TNF-α，流式細(xì)胞技術(shù)測(cè)定IL-2、IL-4、IL-6、IL-10，比較3組受試者上述指標(biāo)水平的差異，同時(shí)測(cè)定3組受試者的第一秒用力呼氣容積（FEV1），分別探討COPD穩(wěn)定期組和COPD急性加重期組患者血清25-（OH）D與FEV1、INF-γ、TNF-α、IL-2、IL-4、IL-6、IL-10之間的關(guān)系。結(jié)果：3組患者的血清25-（OH）D水平比較，COPD急性加重期組和COPD穩(wěn)定期組均低于健康體檢組（P＜0.001），COPD急性加重期組低于COPD穩(wěn)定期組（P＜0.001）。3組的維生素D缺乏患病率比較，COPD急性加重期組與COPD穩(wěn)定期組均高于健康體檢組（P＜0.001），而COPD急性加重期組與COPD穩(wěn)定期組的患病率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.225）。COPD穩(wěn)定期組的血清25-（OH）D水平與FEV1水平呈正相關(guān)（r=0.524，P=0.005）。COPD急性加重期組的血清INF-γ水平較COPD穩(wěn)定期組高（P＜0.001）；COPD急性加重期組INF-γ及IL-6水平均較健康體檢組高（均P＜0.001）；COPD穩(wěn)定期組IL-2及IL-6水平較健康體檢組高（P=0.024和P=0.007）。COPD患者血清25-（OH）D水平與INF-γ、TNF-α和IL-2、IL-4、IL-6、IL-10之間無線性相關(guān)性。結(jié)論：COPD患者的維生素D缺乏患病率較健康人高，維生素D水平可能與FEV1水平存在正相關(guān)，而COPD患者血清25-（OH）D水平與血清炎癥因子水平無線性相關(guān)性。

[關(guān)鍵詞]慢性阻塞性肺疾病；25-羥基維生素D；第一秒用力呼氣容積；炎癥因子

慢性阻塞性肺疾?。╟hronic obstructive pulmonary disease，COPD）是一種具有氣流受限特征的可以預(yù)防和治療的疾病，與氣道和肺部對(duì)有害顆?；蛴泻怏w的慢性炎癥反應(yīng)增強(qiáng)有關(guān)。COPD的藥物治療除了β2受體激動(dòng)劑、抗膽堿藥、茶堿類、糖皮質(zhì)激素、祛痰藥等，還有抗氧化劑、免疫調(diào)節(jié)劑、中醫(yī)治療等，近年來不斷有新的藥物治療研究涌現(xiàn)，例如他汀類[1-2]、維生素D等。維生素D的活性代謝產(chǎn)物活性維生素D，即1，25-二羥維生素D [1，25-（OH）D]除了調(diào)節(jié)機(jī)體鈣磷代謝平衡的經(jīng)典作用外，還有影響細(xì)胞周期、免疫調(diào)節(jié)、抑制炎癥因子生成等非經(jīng)典作用[3-4]。研究表明，許多呼吸系統(tǒng)疾病的發(fā)生發(fā)展可能與維生素D缺乏密切相關(guān)[5-6]，而維生素D與COPD患者肺功能、生活質(zhì)量、血清炎癥因子水平的相關(guān)性也是近年來的研究熱點(diǎn)。本研究通過分析維生素D與COPD患者FEV1水平及其與血清INF-γ、TNF-α、IL-2、IL-4、IL-6、IL-10之間的關(guān)系，探討維生素D在COPD發(fā)病機(jī)制中的作用，為COPD的防治提供新的思路。

1 對(duì)象和方法

1.1研究對(duì)象 收集2014年10月至2015年3月在溫州市中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院體檢中心體驗(yàn)的健康者27例、同期呼吸內(nèi)科門診隨診的COPD穩(wěn)定期患者30例以及住院的COPD急性加重期患者34例為研究對(duì)象。其中健康體檢組男22例，女5例，平均年齡（67.15± 8.01）歲，COPD穩(wěn)定期組男24例，女6例，平均年齡（68.50±8.76）歲，COPD急性加重期組男27例，女7例，平均年齡（70.44±8.81）歲。3組間性別、年齡、種族、身高、體質(zhì)量、體質(zhì)量指數(shù)（body mass index，BMI）等基線數(shù)據(jù)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05）。3組受試者的入選時(shí)間均為2014年10月-2015年3月，季節(jié)因素方面無明顯差異（P＞0.05）。所有入組COPD患者均符合COPD診斷標(biāo)準(zhǔn)[7]，且無激素使用史，同時(shí)排除：①近半年內(nèi)曾予補(bǔ)充維生素D治療；②可能影響維生素D水平的疾病，如腫瘤、心血管疾病、糖尿病等；③半年內(nèi)可能影響維生素D水平的用藥史，如苯巴比妥、苯妥英鈉等。本研究經(jīng)溫州市中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有受試者均簽署知情同意書。

1.2肺功能檢測(cè) 采用德國(guó)耶格肺功能檢測(cè)儀對(duì)所有研究對(duì)象進(jìn)行肺功能及呼吸肌功能評(píng)價(jià)，記錄第一秒用力呼氣容積（forced expiratory volume in one second，F(xiàn)EV1）作為研究指標(biāo)。

1.3維生素D水平及血清炎癥因子檢測(cè) 由于25-羥維生素D[25-（OH）D]半衰期較長(zhǎng)，可以穩(wěn)定反映體內(nèi)維生素D水平，故選擇25-（OH）D作為檢測(cè)指標(biāo)。25-（OH）D采用電化學(xué)發(fā)光法測(cè)定，INF-γ、TNF-α采用ELISA法測(cè)定，IL-2、IL-4、IL-6、IL-10采用流式細(xì)胞技術(shù)測(cè)定，標(biāo)本處理、測(cè)定步驟及含量計(jì)算均按試劑盒說明書的操作規(guī)程進(jìn)行。根據(jù)25-（OH）D水平將受試者分為維生素D水平缺乏[25-（OH）D＜20 ng/mL]、維生素D水平不缺乏[25-（OH）D≥20 ng/mL]。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)處理方法 應(yīng)用SPSS17.0對(duì)研究結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)數(shù)資料以例數(shù)表示，計(jì)量資料以±s表示，所有數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)及方差齊性檢驗(yàn)，對(duì)不服從正態(tài)分布的計(jì)量資料，經(jīng)對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換后再進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。方差齊的樣本2組間的差異顯著性比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，多組間的差異顯著性比較采用單因素方差分析。對(duì)于雙變量正態(tài)分布資料，進(jìn)行pearson相關(guān)分析；對(duì)于非雙變量正態(tài)分布資料，進(jìn)行spearman相關(guān)分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1肺功能的比較 健康體檢組的FEV1為（2.29± 0.54）L，CPPD急性加重期組為（1.11±0.36）L，COPD穩(wěn)定期組為（1.27±0.48）L。COPD急性加重期組、COPD穩(wěn)定期組與健康體檢組比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.001），COPD急性加重期組與穩(wěn)定期組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.154）。

2.2維生素D缺乏的患病率比較 健康體檢組血清25-（OH）D水平為（30.47±6.96）ng/mL，COPD急性加重期組為（11.16±7.20）ng/mL，COPD穩(wěn)定期組為（18.80±9.30）ng/mL，3組間血清25-（OH）D水平差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=45.189，P＜0.001）。3組間維生素D缺乏患病率經(jīng)x2檢驗(yàn)，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（x2=36.596，P＜0.001），見表1。其中COPD急性加重期組與健康體檢組比較：x2=33.207，P＜0.001；COPD穩(wěn)定期組與健康體檢組比較：x2=20.216，P＜0.001；COPD急性加重期組與COPD穩(wěn)定期組比較：x2=2.181，P=0.225。

表1　3組研究對(duì)象維生素D缺乏患病率比較（例）

2.3COPD急性加重期組與穩(wěn)定期組血清25-（OH）D水平與FEV1的關(guān)系 分別對(duì)2組的血清25-（OH）D水平與FEV1作直線相關(guān)性分析，COPD急性加重期組血清25-（OH）D水平與FEV1無線性相關(guān)性（P=0.357，見圖1），而COPD穩(wěn)定期組血清25-（OH）D水平與FEV1呈正相關(guān)（r=0.524，P=0.005，見圖2）。

2.4血清炎癥因子濃度比較 經(jīng)正態(tài)性檢驗(yàn)3組研究對(duì)象的血清INF-γ、TNF-α和IL-2、IL-4、IL-6、IL-10濃度均不符合正態(tài)分布，將上述指標(biāo)經(jīng)對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)化為lgINF-γ、lgTNF-α、lgIL-2、lgIL-4、lgIL-6、lgIL-10后再行單因素方差分析，結(jié)果示COPD急性加重期組血清INF-γ水平均較COPD穩(wěn)定期組高（P＜0.001）；COPD急性加重期組INF-γ、IL-6水平均較健康體檢組高（均P＜0.001）；COPD穩(wěn)定期組IL-2、IL-6水平較健康體檢組高（分別P=0.024，P=0.007）。

2.5COPD患者血清25-（OH）D水平與炎癥因子濃度的關(guān)系 經(jīng)正態(tài)性檢驗(yàn)，COPD急性加重期組與COPD穩(wěn)定期組血清INF-γ、TNF-α、IL-2、IL-4、IL-6、IL-10濃度均不符合正態(tài)分布，將上述指標(biāo)經(jīng)對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)化為lgINF-γ、lgTNF-α、lgIL-2、lgIL-4、lgIL-6、lgIL-10后再進(jìn)行pearson相關(guān)性分析，結(jié)果示COPD患者血清25-（OH）D水平與INF-γ、TNF-α、IL-2、IL-4、IL-6、IL-10之間均不存在線性相關(guān)性。

表2　 3組研究對(duì)象血清炎癥因子濃度對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)化后比較（±s）

表2　 3組研究對(duì)象血清炎癥因子濃度對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)化后比較（±s）

與健康體檢組比：aP＜0.05，bP＜0.01；與COPD穩(wěn)定期組比：cP＜0.01

組別　n　lgINF-γ　lgTNF-α　lgIL-2　lgIL-4　lgIL-6　lgIL-10健康體檢組　27　 0.59±0.23bb　0.38±0.13　 0.46±0.14b　0.45±0.21　 0.78±0.25b　0.67±0.24 COPD急性加重期組　34　 1.00±0.35bc　0.36±0.15　 0.52±0.15b　0.47±0.17　 1.17±0.50b　0.71±0.30 COPD穩(wěn)定期組　30　 0.64±0.22bb　0.37±0.11　 0.55±0.18a　0.48±0.24　 1.07±0.32b　0.71±0.26

圖1　COPD急性加重期組維生素D水平與FEV1的相關(guān)性分析散點(diǎn)圖

圖2　COPD穩(wěn)定組維生素D水平與FEV1的相關(guān)性分析散點(diǎn)圖

3 討論

維生素D作為一種類固醇激素，主要由皮膚上的前體通過紫外線B活化7-羥固醇而產(chǎn)生，其主要循環(huán)形式是25-（OH）D，后者半衰期長(zhǎng)，濃度相對(duì)穩(wěn)定，故人體內(nèi)維生素D水平可以通過測(cè)定血清25-（OH）D水平來了解。2011年美國(guó)內(nèi)分泌學(xué)會(huì)在《臨床內(nèi)分泌學(xué)與新陳代謝雜志》發(fā)布了維生素D缺乏評(píng)估、治療和預(yù)防的臨床實(shí)踐指南，根據(jù)指南，外周血血清25-（OH）D＜20 ng/mL即判定為維生素D缺乏[8]。研究表明COPD患者中普遍存在維生素D缺乏，在輕癥患者中大約占30%，在重癥患者中甚至超過75%[9-11]。COPD患者中維生素D缺乏發(fā)生率高，可能與其全身炎癥反應(yīng)、飲食攝入減少、胃腸吸收差、戶外活動(dòng)減少導(dǎo)致日照不足、激素所致的鈣質(zhì)流失等多種因素相關(guān)[12]，而低水平的維生素D又與炎癥反應(yīng)、氣道重構(gòu)和肺功能受損有關(guān)，二者互為因果，導(dǎo)致病情進(jìn)一步惡化。目前已有較多關(guān)于維生素D 在COPD發(fā)病機(jī)制中的作用的研究報(bào)道，如GC基因與維生素D結(jié)合蛋白密切相關(guān)，可通過調(diào)節(jié)維生素D水平和功能，影響COPD的發(fā)生發(fā)展[13]；維生素D缺乏可導(dǎo)致蛋白酶-抗蛋白酶系統(tǒng)失衡，基質(zhì)金屬蛋白酶1（MMP-1）和MMP-9在肺氣腫患者中的水平增加，引起慢性炎癥、免疫抑制及肺組織破壞[14]等。COPD是一種氣道阻塞性疾病，表現(xiàn)為持續(xù)的不可逆氣流受限，F(xiàn)EV1可直接反映氣道受限和肺功能的損害程度，且便宜、檢測(cè)方便易于推廣，故是評(píng)價(jià)COPD患者病情嚴(yán)重程度和疾病進(jìn)展情況最重要的客觀指標(biāo)之一，數(shù)十年來它普遍用作COPD相關(guān)臨床研究的主要觀察指標(biāo)，亦作為COPD治療效果評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)[15]。研究發(fā)現(xiàn)，COPD患者血清25-（OH）D水平與FEV1關(guān)系密切，Monadi等[16]發(fā)現(xiàn)存在維生素D缺乏的COPD患者FEV1水平明顯低于維生素D水平正常的COPD患者，且FEV1水平隨著維生素D水平的下降而下降，兩者存在正相關(guān)；Janssens等[9]也得出同樣的結(jié)論。近年也涌現(xiàn)了較多關(guān)于COPD患者血清維生素D與炎癥遞質(zhì)方面的研究報(bào)道，如張?zhí)硗萚17]發(fā)現(xiàn)存在維生素D缺乏的COPD患者經(jīng)補(bǔ)充維生素D治療后，隨著血清25-（OH）D濃度的升高，血清TNF-α和IL-6水平顯著下降；張平等[18]發(fā)現(xiàn)無論是在COPD急性加重期還是COPD穩(wěn)定期患者，血清維生素D水平與INF-Y及IL-17水平均呈負(fù)相關(guān)。

本研究中，COPD患者的血清25-（OH）D水平較健康體檢組低，且COPD急性加重組的血清25-（OH）D水平顯著低于COPD穩(wěn)定期組，而2組COPD患者的維生素D缺乏的患病率高于健康體檢組。這提示COPD患者體內(nèi)普遍缺乏維生素D，而維生素D水平低下可能與COPD的急性加重有關(guān)，與之前的研究結(jié)果一致。此外，本研究結(jié)果表明COPD穩(wěn)定期組血清25-（OH）D水平與FEV1水平呈正相關(guān)，而COPD急性加重期組兩者之間則無線性相關(guān)。該結(jié)果提示對(duì)于COPD穩(wěn)定期患者來說，較高血清25-（OH）D水平可能有利于延緩FEV1的下降，而對(duì)COPD急性加重期的患者來說，影響其肺功能的因素較多，故血清25-（OH）D水平與FEV1之間并無線性相關(guān)。同時(shí)，本研究結(jié)果提示COPD患者血清INFγ、IL-2、IL-6有一定的升高，但血清25-（OH）D水平與INF-γ、IL-2、IL-4、IL-6、IL-10之間均不存在線性相關(guān)性，結(jié)果與他人研究存在偏差，分析原因可能由于血清炎癥因子的水平受到多種因素的影響，雖然本研究在收集病例時(shí)已經(jīng)嚴(yán)格按照納入標(biāo)準(zhǔn)操作，但患者的飲食、運(yùn)動(dòng)、情緒等其他因素仍不能很好地進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化，且本研究樣本量較小，可能對(duì)研究結(jié)果有所影響。

COPD是以持續(xù)氣流受限為特征、氣道慢性炎癥為病理基礎(chǔ)的疾病，其氣流受限、氣道炎癥呈進(jìn)行性發(fā)展?，F(xiàn)有治療藥物，包括β受體激動(dòng)劑、抗膽堿藥物、糖皮質(zhì)激素等，通過擴(kuò)張氣道、抗炎等作用機(jī)制以期改善COPD患者的臨床癥狀，提高生活質(zhì)量，但并不能阻止氣道炎癥及疾病進(jìn)展。25-（OH）D可能可以作為一個(gè)新的治療靶點(diǎn)，通過其抗炎免疫調(diào)節(jié)等機(jī)制以改善COPD疾病進(jìn)程，未來需要更多的研究以進(jìn)一步明確維生素D對(duì)COPD炎癥反應(yīng)的確切作用及具體機(jī)制。

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（本文編輯：丁敏嬌）

Association of vitamin D with pulmonary function and serum inflammatory factors in COPD

JIANG Huanhuan1,2,DAI Yuanrong1.1.Department of Respiratory Medicine,the Second Affiliated Hospital of Wenzhou Medical University,Wenzhou,325027; 2.Department of Respiratory Medicine,Wenzhou Traditional Chinese Medicine and Western Medicine Combined Hospital,Wenzhou,325000

Abstract:Objective:To investigate the relationship between vitamin D and pulmonary function and serum inflammatory factors in patients with COPD.Methods:Twenty-seven healthy subjects,30 patients with stable COPD and 34 patients with acute exacerbations of COPD were enrolled in our study.Serum level of 25-(OH)D was measured by the ECLIA.The expression of INF-γ and TNF-α were measured by ELISA,and IL-2,IL-4,IL-6,IL-10 were measured by FCM.All these subjects were compared among three groups.All patients of three groups performed pulmonary function tests.Correlations between 25-(OH)D and FEV1,INF-γ,TNF-α and IL-2,IL-4,IL-6,IL-10 were analyzed in stable COPD group and AECOPD group.Results:①The levels of 25-(OH)D in AECOPD group and stable COPD group were significantly lower than those in control group (P<0.001).The level of 25-(OH)D in AECOPD group was significantly lower than that in stable COPD group (P<0.001).②The prevalence of Vitamin D deficiency of AECOPD group and stable COPD group were higher than that of the control group (P<0.001),but there was no significant difference between AECOPD group and stable COPD (P=0.225).③The level of 25-(OH) D was positively correlated with FEV1 in stable COPD group (r=0.524,P=0.005).④The level of INF-γ of AECOPD group was significantly higher than those in stable COPD group (P<0.001).The level of INF-γ and IL-6 of AECOPD group was significantly higher than those in control group (both P<0.001).The level of IL-2 and IL-6 of stable COPD group was significantly higher than those in control group (P=0.024,P=0.007,respectively).⑤There was no linear correlation between the level of 25-(OH)book=103,ebook=29D and INF-γ,TNF-α,IL-2,IL-4,IL-6,IL-10 in patients with COPD.Conclusion:Vitamin D deficiency is highly prevalent to COPD patients,and the level of 25-(OH) D may be positively correlated with FEV1,but there was no linear correlation between the level of 25-(OH) D and serum inflammatory factors in patients with COPD.

Key words:COPD; 25-(OH)D; FEV1; inflammatory factors

通信作者：戴元榮，主任醫(yī)師，教授，碩士生導(dǎo)師，Email：daiyr@163.com。

作者簡(jiǎn)介：蔣歡歡（1985-），女，浙江永嘉人，主治醫(yī)師，在職碩士生。

收稿日期：2015-07-02

[中圖分類號(hào)]R563.9

[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

DOI:10.3969/j.issn.2095-9400.2016.02.006