張軍營

陜西省商洛市中心醫(yī)院呼吸內科(商洛726000)

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是呼吸內科常見的以氣流持續(xù)性受限為特征的慢性疾病，具有較高的臨床患病率及病死率，嚴重威脅到人類，尤其是中老年人群的身心健康。據統(tǒng)計報告顯示，預計截至2020年，COPD將在全球死亡危險因素中位居第3位[1]。關于COPD發(fā)病機制尚未完全明確，慢性氣道炎癥是目前學術界接受度較高的COPD發(fā)病機制[2]。煙草中的煙堿等有機成分及吸煙形成的顆粒是導致COPD發(fā)生發(fā)展的獨立危險因素。但關于吸煙在COPD發(fā)生發(fā)展中的具體機制尚未清楚。但臨床存在關于不同組織或器官中鈣結合蛋白S100A8/A9、8-異前列腺素F2α(8-iso-PG F2α)、組織蛋白酶S(cath-S)及炎癥因子表達水平與COPD發(fā)生發(fā)展相關性的報道較多[3-5]。而關于吸煙對COPD患者血清中上述因子表達水平影響的研究較罕見。筆者通過測定比較不同群體血清S100A8/A9、8-iso-PG F2α、cath-S及炎癥因子表達水平間的關系，旨在探討吸煙對COPD患者機體相關酶類及細胞因子的影響。

資料與方法

1 一般資料 將2016年5月至2019年1月本院呼吸內科收治的185例COPD患者(觀察組)和94例同期體檢的健康志愿者(對照組)納入研究。依據是否吸煙將其分為觀察A組(不吸煙者48例)、觀察B組(吸煙者137例)和對照A組(不吸煙者29例)、對照B組(吸煙者45例)。對照A組，男21例、女8例；年齡55～83歲，平均(68.41±8.66)歲。對照B組，男34例、女11例；年齡57～85歲，平均(68.52±8.61)歲。觀察A組，男33例、女15例；年齡55～84歲，平均(68.32±8.75)歲。觀察B組，男97例、女40例；年齡59～81歲，平均(68.83±8.29)歲。四組受試者性別及年齡間差異不存在統(tǒng)計學意義(P>0.05)，后續(xù)研究具有可比性。納入標準：COPD符合中華醫(yī)學會制定的《慢性阻塞性肺疾病診斷標準》[6]中相關內容；對照組肺功能和X線胸片檢查結果均顯示正常；55歲≤年齡≤85歲；吸煙者即具有10年及以上吸煙史，且期間無戒煙史，平均日吸煙量≥2支；心肝腎功能正常；近3個月內無手術治療史。排除標準：合并其他慢性呼吸系統(tǒng)疾??；責任護士告知研究意義后不愿參與研究者。

2 研究方法

2.1 樣本采集及血清指標測定：受試者均于清晨8～9時空腹狀態(tài)下抽取其靜脈血樣5 ml，加入生化管中，3000 r/min離心10 min，收集血清，并存放于-80℃下待測定S100A8/A9、8-iso-PG F2α、cath-S和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細胞介素-8(IL-8)、IL-10、IL-17。其中S100A8/A9、8-iso-PG F2α、TNF-α、IL-8、IL-10、IL-17均采用酶聯(lián)免疫吸附法測定；cath-S選擇雙抗體夾心法測定。其中S100A8/A9試劑盒購自于上海將來實業(yè)股份有限公司；其余試劑盒購自于南京森貝伽生物科技有限公司。

2.2 肺功能檢測：所有受試者于采集血樣當日清晨進行肺功能檢測，切記24 h禁用氣管擴張類藥物。檢查開始前患者靜止休息20 min，并取坐位，完成5次用力呼氣，觀察儀器的流速容量曲線，記錄受試者第一秒用力呼氣容積(FEV1)、用力肺活量(FVC)，并計算FEV1占預計值的百分比(FEV1prep%)和FEV1/ FVC。

3 統(tǒng)計學方法 性別分析采用SPSS 17.0統(tǒng)計學軟件中的卡方分析；其余計量資料兩組間比較行t檢驗，多組間分析選擇單因素方差分析，兩兩組間比較行LSD法；相關性分析選擇Pearson相關性。P<0.05為差異存在統(tǒng)計學意義。

結 果

1 四組受試者血清S100A8/A9、8-iso-PG F2α、cath-S及肺功能指標比較 見表1。四組受試者血清S100A8/A9、8-iso-PG F2α、cath-S及FEV1prep%、FEV1/FVC間差異存在統(tǒng)計學意義(P<0.01)。兩兩組間比較，S100A8/A9、8-iso-PG F2α、cath-S水平是對照B組明顯高于對照A組 、觀察A組明顯高于對照B組、觀察B組明顯高于觀察A組(P<0.05)；FEV1prep%、FEV1/FVC則是對照B組明顯低于對照A組 、觀察A組明顯低于對照B組、觀察B組明顯低于觀察A組(P<0.05)。

2 四組受試者其它血清炎癥因子表達水平比較 見表2。四組受試者血清炎癥因子TNF-α、IL-8、IL-10、IL-17水平間差異存在統(tǒng)計學意義(P<0.01)。兩兩組間比較，TNF-α、IL-8、IL-17水平是對照B組明顯高于對照A組、觀察A組明顯高于對照B組、觀察B組明顯高于觀察A組(P<0.05)；IL-10水平則是對照B組明顯低于對照A組 、觀察A組明顯低于對照B組、觀察B組明顯低于觀察A組(P<0.05)。

表1 四組受試者血清S100A8/A9、8-iso-PG F2α、cath-S及肺功能指標比較

注：與對照A組比較，*P<0.05；與對照B組比較，△P<0.05；與觀察A組比較，▲P<0.05

表2 四組受試者其它血清炎癥因子表達水平比較

注：與對照A組比較，*P<0.05；與對照B組比較，△P<0.05；與觀察A組比較，▲P<0.05

3 COPD患者血清學指標表達水平與吸煙指數和吸煙總量相關性 見表3。Pearson相關性分析顯示，血清S100A8/A9、8-iso-PG F2α、cath-S、TNF-α、IL-8、IL-17與吸煙指數、吸煙總量均呈顯著正相關(P<0.01)；而IL-10與吸煙指數、吸煙總量均呈顯著負相關(P<0.01)。

表3 COPD患者血清學指標表達水平與吸煙指數和吸煙總量相關性

討 論

曹遠等調查顯示，北京地區(qū)15歲以上人群吸煙率達27.5%，65歲以上高達51.2%；男性為43.2%[7]；2013年，曹曉曉等[8]對2014年西安市流動人口吸煙狀況進行調查分析顯示，西安市流動人口標化吸煙率為36.47%，男性高達68.65%；王歡[9]、姜樂等[10]對西安市城區(qū)居民吸煙情況進行調查分析，結果顯示西安市城區(qū)年齡15歲以上人群吸煙率達20.6%～37.8%，男性吸煙率高達40%～58.8%，女性達10.5%。且越來越多報道顯示，諸如哮喘、COPD等多種呼吸系統(tǒng)疾病發(fā)生發(fā)展與吸煙存在相關性，COPD患病人群吸煙率高達66%，且患病率與吸煙指數密切相關[11-12]。

目前，國內針對COPD吸煙患者細胞因子的研究報道較少。以往報道顯示，COPD患者氣道中的中性粒細胞數目與其吸煙行為密切相關。香煙煙霧中的顆粒性物質可激活人體肺泡組織中的巨噬細胞，促進TNF-α、IL-6、IL-8等趨化介質的合成釋放，從而放大機體炎癥反應[13-14]。巨噬細胞在COPD患者體內氣道炎癥、氣道阻塞及重建等發(fā)生發(fā)展中扮演重要角色，肺泡的破壞程度、肺氣腫程度等與肺泡璧上的巨噬細胞數目呈顯著正相關。此外，Geraghty等[15]報道顯示，香煙煙霧通過激活原癌基因c-Src，促進COPD的發(fā)生發(fā)展。S100A8/A9是主要定位于胞質中的蛋白，其在細胞內具有調節(jié)鈣平衡、分子磷酸化和細胞周期、細胞生長和遷移等作用；細胞外則是作為機體固有免疫反應成分，通過誘導中性粒細胞趨化及粘附，參與多種炎癥反應性疾病的發(fā)生發(fā)展。陳小菊等[3]報道顯示，COPD患者血漿和誘導痰液中S100A8/A9濃度顯著高于健康人群，尤其在急性加重期其表達水平更高，且其與患者肺功能呈明顯負相關。冷長燕[16]在大鼠實驗研究中發(fā)現(xiàn)，COPD大鼠肺組織中、血漿和支氣管肺泡灌洗液中S100A8/A9水平均明顯升高，提示煙熏可刺激S100A8/A9在肺組織中的表達與釋放，后者通過上調Toll樣受體4(TLR4)和髓樣分化分子88(MYD88)表達，啟動參與TLR4-MYD88炎癥通路，促進COPD發(fā)生發(fā)展。IL-10屬于抑炎因子，通過抑制單核巨噬細胞的增值和粘附，下調TNF-α、IL-8、IL-6、IL-17等促炎因子合成釋放，從而下調炎癥反應。IL-17由T淋巴細胞亞群CD4+分泌，為諸多炎癥因子的起始因子，可誘導上皮細胞、內皮細胞等合成IL-8等，促進炎癥反應。Bozinovski等[17]通過小鼠試驗研究顯示，IL-17A可調節(jié)吸煙引起的COPD患鼠體內巨噬細胞的積累。本研究結果顯示，COPD患者及健康人群中的吸煙者其血清促炎因子S100A8/A9、TNF-α、IL-8、IL-17水平顯著高于同類人群中的非吸煙者，COPD吸煙患者血清S100A8/A9、TNF-α、IL-8、IL-10、IL-17水平顯著高于健康體檢人群中吸煙者；而抗炎因子IL-10及肺功能指標FEV1prep%、FEV1/FVC變化趨勢與促炎因子剛好相反；且促炎因子S100A8/A9、TNF-α、IL-8、IL-17表達水平與其吸煙指數和吸煙總量呈顯著正相關，抗炎因子IL-10與吸煙指數和吸煙總量呈顯著負相關。表明吸煙加劇COPD患者機體抗炎與促炎因子失衡，加劇機體炎癥反應，進一步損傷患者肺功能。該結果與曾金潔等[18]分析吸煙對COPD患者IL-17、IL-23、肽素水平得出結論相吻合。

氧化與抗氧化反應失衡、氧化應激等亦屬于COPD重要發(fā)病機制。8-iso-PG F2α是花生四乙烯在氧化自由基作用下產生的前列腺素異構體，被認為是反應機體氧化應激程度的良好指標。臨床實踐發(fā)現(xiàn)，COPD急性加重期機體8-iso-PG F2α、過氧化氫等氧化因素水平顯著升高，而在恢復期顯著下降，提示，在COPD氣道病變中存在氧化應激反應[19]。吸煙行為可引起氣道氧化應激。劉中生等[20]報道顯示，吸煙可使人體血清8-iso-PG F2α水平升高，且其血清含量與吸煙量存在顯著相關性。孫麗娟等[21]研究顯示，吸煙可使COPD患者痰液中8-iso-PG F2α和TNF-α水平上升，抑制抗炎因子IL-10釋放，且8-iso-PG F2α和TNF-α表達水平與患者FEV1、FEV1/FVC呈明顯負相關。此外，COPD發(fā)生發(fā)展與機體內免疫功能紊亂等存在明顯相關性。cath-S是細胞溶酶體分泌的半胱氨酸蛋白酶，其在多種細胞及組織內以基礎水平存在。cath-S多在表達組織相容性復合物的細胞中表達，可降解細胞外的正常蛋白，在抗原遞呈、炎癥免疫、損傷等過程中扮演重要角色，與自身免疫性疾病、慢性炎癥疾病等多種疾病發(fā)生發(fā)展及轉歸息息相關。Martin等[22]發(fā)現(xiàn)在囊性肺纖維化患者體內cath-S出現(xiàn)明顯異常，且與TNF-α、IL-8等存在明顯相關性。徐輝等[5]研究顯示，COPD患者血漿cath-S含量顯著高于健康人群，且其升高較胱抑素C更為明顯，提示，cath-S可作為篩選評估COPD發(fā)生及嚴重程度的潛在生物學標志物。本研究顯示，COPD患者及健康人群中的吸煙者其血清8-iso-PG F2α、cath-S水平顯著高于同類人群中的非吸煙者，COPD吸煙患者血清8-iso-PG F2α、cath-S水平顯著高于健康體檢人群中吸煙者；且COPD吸煙患者血清8-iso-PG F2α、cath-S均與其吸煙指數和吸煙總量呈明顯正相關。表明，吸煙可通過增強機體氧化應激反應，加劇氧化與抗氧化失衡，促進免疫失衡等多種途徑，促進COPD發(fā)生發(fā)展。

綜上所述，吸煙會嚴重影響COPD患者血清S100A8/A9、8-iso-PG F2α、cath-S及TNF-α、IL-8、IL-10、IL-17的合成釋放，損傷患者肺功能，從而促進COPD的發(fā)生發(fā)展。