王海濱，韓蕃頡，楊文平，白曉月

山東省濟南市人民醫(yī)院呼吸科，山東濟南 271100

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一種以持續(xù)氣流受限為特征的疾病，與肺部、氣道對有害顆?；驓怏w異常的炎性反應有密切關系[1]。隨著環(huán)境的惡化，COPD發(fā)病率逐年上升，不僅嚴重損傷患者肺功能，還會影響其勞動能力，給家庭及社會均造成了巨大的經濟負擔[2]。COPD穩(wěn)定期與急性期的治療和預后差異較大，但目前臨床尚不完全明確其發(fā)病機制，故對其判斷多以癥狀為主，還缺乏客觀的檢驗指標。顆粒蛋白前體(PGRN)由多種細胞表達，富含半胱氨酸分泌蛋白，參與了神經退化、腫瘤發(fā)生、炎癥、傷口愈合等眾多病理生理過程[3]。研究發(fā)現，在多種自身免疫性疾病和炎癥性疾病中，PGRN扮演重要角色，而COPD作為一種慢性炎癥性疾病，其PGRN水平升高[4]。生長分化因子-15(GDF-15)由巨噬細胞產生，正常情況下表達較少，但在缺血、缺氧、氧化應激等環(huán)境下可出現高表達，研究證實，COPD患者血清GDF-15水平明顯升高，其可作為診斷COPD的生物標志物[5]。NOD樣受體熱蛋白結構域相關蛋白3(NLRP3)炎性小體是免疫系統(tǒng)中一種模式識別受體，參與了感染性疾病和自身免疫性疾病的發(fā)生發(fā)展[6]。雖有研究分別報道了上述指標對COPD診斷的價值，但探討其聯(lián)合診斷COPD的價值及對病情嚴重程度判斷的研究較少，基于此，本研究擬探討血清中PGRN、GDF-15和NLRP3炎性小體水平與COPD病情嚴重程度的關系，并分析其發(fā)病相關危險因素，現報道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取本院2020年1—5月收治的216例COPD患者為COPD組，均經肺功能檢查確診，存在不同程度的呼吸困難、氣短、咳痰、慢性咳嗽等癥狀，根據不同病情分為2組，穩(wěn)定期組121例，其中男85例，女36例；年齡38～86歲，平均(63.54±8.57)歲；體質量指數(BMI)19.5～25.8 kg/m2，平均(22.05±2.35)kg/m2；10例糖尿病，7例高血壓，82例有吸煙史。急性期組95例，其中男63例，女32例；年齡37～88歲，平均(63.72±8.85)歲；BMI 19.2～24.6 kg/m2，平均(22.08±2.34)kg/m2；7例糖尿病，6例高血壓，75例有吸煙史。納入標準：(1)符合COPD相關診斷標準者[7]；(2)無支氣管擴張者；(3)無支氣管哮喘者；(4)無心力衰竭者。排除標準：(1)嚴重肝腎功能不全者；(2)癌癥患者；(3)血液系統(tǒng)疾病者；(4)近3個月使用免疫抑制劑者；(5)嚴重免疫系統(tǒng)疾病者。另選取同期本院體檢健康者100例為健康對照組，其中男69例，女31例；年齡38～88歲，平均(63.71±8.82)歲；BMI 19.2～25.9 kg/m2，平均(22.11±2.42)kg/m2；7例糖尿病，5例高血壓，52例有吸煙史。各組研究對象一般資料比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，具有可比性。本研究經本院倫理委員會批準，患者及家屬均知情同意并簽署知情同意書。

1.2方法 問卷調查：根據文獻[8]設計調查問卷，包括性別、年齡、既往患病史、營養(yǎng)狀況、暴露狀況、呼吸道相關癥狀、燃料類型、人均居住面積、文化程度、家庭經濟收入、居住環(huán)境等。肺功能檢測：選擇COSMED便攜式肺功能儀(型號Pony FX)檢測所有研究對象的肺功能，統(tǒng)一校正各參數值，吹出合格肺功能曲線圖3條，采集用力肺活量(FVC)、第1秒用力呼氣容積(FEV1)、第1秒用力呼氣容積占用力肺活量比值(FEV1/FVC)等肺活量指標。血清指標檢測：抽取健康對照組體檢當日和COPD組入院次日清晨5 mL空腹靜脈血，3 000 r/min離心10 min，取上清液，選擇美國貝克曼庫爾特全自動生化分析儀(型號AU5800)，通過酶聯(lián)免疫吸附測定檢測血清PGRN、GDF-15和NLRP3炎性小體水平，試劑盒均購自杭州聯(lián)科美訊生物醫(yī)藥技術有限公司，所有操作嚴格按照儀器和試劑盒說明書進行。

2 結 果

2.1COPD發(fā)病相關單因素分析 COPD組家族呼吸道疾病史、化學品暴露或職業(yè)粉塵、吸煙人數占比均高于健康對照組(P<0.05)。見表1。

2.2影響COPD發(fā)病的多因素Logistic回歸分析 以家族呼吸道疾病史(是=1；否0)、化學品暴露或職業(yè)粉塵(是=1；否0)、吸煙(是=1；否0)為自變量，以是否為COPD為因變量(是=1；否0)，多因素Logistic回歸分析結果顯示，家族呼吸道疾病史、化學品暴露或職業(yè)粉塵、吸煙為影響COPD發(fā)病的獨立危險因素(P<0.05)。見表2。

表1 COPD發(fā)病相關單因素分析[n(%)]

表2 影響COPD發(fā)病的多因素Logistic回歸分析

2.33組血清PGRN、GDF-15和NLRP3炎性小體水平比較 急性期組血清PGRN、GDF-15和NLRP3炎性小體水平高于穩(wěn)定期組，穩(wěn)定期組血清PGRN、GDF-15和NLRP3炎性小體水平高于健康對照組，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表3。

表3 3組血清PGRN、GDF-15和NLRP3炎性小體水平比較

2.43組肺功能指標比較 急性期組FEV1/FVC、FVC、FEV1低于穩(wěn)定期組，穩(wěn)定期組FEV1/FVC、FVC、FEV1低于健康對照組，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表4。

表4 3組肺功能指標比較

2.5血清PGRN、GDF-15和NLRP3炎性小體水平與肺功能指標的相關性 Pearson相關分析結果顯示，血清PGRN、GDF-15和NLRP3炎性小體水平與FEV1/FVC、FVC、FEV1均呈正相關(P<0.05)。見表5。

表5 血清PGRN、GDF-15和NLRP3炎性小體水平與肺功能指標的相關性

2.6PGRN、GDF-15和NLRP3炎性小體對COPD的診斷價值 ROC曲線結果顯示，除PGRN+GDF-15聯(lián)合檢測COPD的靈敏度與PGRN+NLRP3炎性小體聯(lián)合檢測COPD的特異度高于PGRN+GDF-15+NLRP3炎性小體聯(lián)合檢測外，PGRN+GDF-15+NLRP3炎性小體聯(lián)合檢測COPD的曲線下面積(AUC)、準確度、靈敏度和特異度均高于各指標單獨及兩兩聯(lián)合檢測。見表6。

表6 PGRN、GDF-15和NLRP3炎性小體對COPD的診斷價值

3 討 論

COPD是臨床常見氣道炎癥性疾病，可分為穩(wěn)定期與急性期，急性期病情進展迅速，較穩(wěn)定期病死率明顯升高，因此有必要積極預防COPD穩(wěn)定期向急性期發(fā)展，對挽救患者生命安全有重要意義。但目前臨床尚不完全明確COPD的發(fā)病機制，還缺乏有效的檢驗指標，血常規(guī)、C-反應蛋白和白細胞計數等指標雖然能判斷患者炎癥程度，但血常規(guī)易受臨床波動影響，靈敏度和特異度較低，故不能準確反映患者情況[9]。C-反應蛋白主要由肝臟產生，正常情況下水平較低，當機體被感染后C-反應蛋白水平則會升高，因此能幫助判斷機體感染程度，但其屬于非特異性炎癥標志物，很容易受其他因素干擾而影響結果的準確性[10]。MARTINEZ等[11]研究認為，聯(lián)合降鈣素原和高敏C-反應蛋白可提升診斷COPD的準確性，但還缺乏大樣本研究證實。

PGRN為一種多功能分泌性生長因子，在多種組織中廣泛表達，特別是在類風濕關節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡等慢性炎癥性疾病中，其水平與疾病嚴重程度有密切關系[12]。PGRN在肺內主要由上皮細胞表達，研究表明，當機體被細菌感染后，PGRN水平明顯升高[13]。一項動物模型研究顯示，在氣道上皮細胞中PGRN誘導氣道上皮細胞凋亡[14]。GDF-15為轉化生長因子β超家族成員，正常人體中GDF-15水平極低，但若發(fā)生炎性反應、心臟負荷加重、缺血、缺氧等情況則會導致GDF-15水平升高，并發(fā)揮保護性調節(jié)作用，如抗組織損傷和炎性反應等[15]。以往臨床主要通過GDF-15評估心血管異常，但近期研究發(fā)現，在病理狀態(tài)下，肺血管內皮細胞和肺組織也會引起GDF-15水平升高，同時還發(fā)現缺氧、氧化應激等刺激均會誘導肺血管內皮細胞產生大量GDF-15[16]，故推測其與肺栓塞、COPD等發(fā)病有關。NLRP3炎性小體為機體固有免疫主要組成部分，激活后能抵抗病毒、細菌等外來病原體，研究表明，異常激活的炎性小體可促進與疾病相關的慢性炎癥的發(fā)生，在氧化應激所致?lián)p傷和感染所致病原相關分子模式的信號刺激下，炎性小體信號分子被激活，可促進NLRP3結合配體，形成NLRP3炎性小體，激活半胱天冬酶1，誘導并釋放白細胞介素等炎癥介質，出現一系列炎性反應[17]，因此其也參與了COPD的發(fā)生和發(fā)展。本研究中急性期組血清PGRN、GDF-15和NLRP3炎性小體水平高于穩(wěn)定期組，穩(wěn)定期組血清PGRN、GDF-15和NLRP3炎性小體水平高于健康對照組，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，說明血清PGRN、GDF-15和NLRP3炎性小體水平可隨著病情的加重而升高。肺功能檢測是臨床診斷COPD的“金標準”，結果顯示，急性期組FEV1/FVC、FVC、FEV1低于穩(wěn)定期組，穩(wěn)定期組FEV1/FVC、FVC、FEV1低于健康對照組，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，說明隨著病情的加重，肺功能指標水平也明顯降低。Pearson相關分析結果顯示，血清PGRN、GDF-15和NLRP3炎性小體水平與FEV1/FVC、FVC、FEV1均呈正相關(P<0.05)，說明血清PGRN、GDF-15和NLRP3炎性小體與肺功能指標明顯相關，也可以作為評估COPD病情嚴重程度的指標。ROC曲線結果顯示，除PGRN+GDF-15聯(lián)合檢測COPD的靈敏度與PGRN+NLRP3炎性小體聯(lián)合檢測COPD的特異度高于PGRN+GDF-15+NLRP3炎性小體聯(lián)合檢測外，PGRN+GDF-15+NLRP3炎性小體聯(lián)合檢測COPD的AUC、準確度、靈敏度和特異度均高于各指標單獨及兩兩聯(lián)合檢測，說明血清PGRN、GDF-15和NLRP3炎性小體聯(lián)合檢測COPD的價值更高，可有效預測COPD進展情況。COPD可引起呼吸困難、氣短、咳痰、慢性咳嗽等癥狀，嚴重降低了患者生活質量，且目前尚無特效藥物進行治療，故提前做好防護措施十分重要。本研究多因素Logistic回歸分析結果顯示，存在家族呼吸道疾病史出現COPD的風險為無家族呼吸道疾病史的2.418倍(P<0.05)，分析原因是COPD具有典型的家族聚集傾向和多基因遺傳特點，因此若父母存在COPD則易遺傳到下一代。但也有研究認為，COPD的家族聚集傾向可能與家族的共同暴露因素和生活環(huán)境有關[18]，還需大樣本研究進一步確定。存在化學品暴露或職業(yè)粉塵出現COPD的風險為無化學品暴露或職業(yè)粉塵的2.080倍(P<0.05)，分析原因為長期接觸職業(yè)粉塵或存在化學品暴露會改變呼吸道上皮細胞病理及生理特性，增加肺泡間質中炎癥介質，誘發(fā)肺部疾病，故應加強通風，佩戴口罩，做好安全防范意識，降低患病風險[19]。吸煙出現COPD的風險為不吸煙的2.456倍(P<0.05)，分析原因是煙草中含有大量有害顆粒，會引起多種疾病，同時長期吸煙會刺激氣道引起氣道慢性損傷。TALIKKA等[20]研究發(fā)現，吸煙還會引起支氣管痙攣，提高氣道阻力，并損傷支氣管上皮纖毛，紊亂其排列，縮短其長度，降低氣道局部抵抗力，因此應加大戒煙力度，禁止公共場所吸煙。

綜上所述，COPD患者血清PGRN、GDF-15和NLRP3炎性小體水平升高，且與病情嚴重程度相關，上述指標聯(lián)合檢測可有效預測COPD進展情況；家族呼吸道疾病史、化學品暴露或職業(yè)粉塵、吸煙為影響COPD發(fā)病的獨立危險因素，應加強職業(yè)防護，宣傳公共場所禁止吸煙，降低COPD發(fā)生率。