慢性阻塞性肺疾病稳定期患者诱导痰及血浆中尾加压素Ⅱ的变化及临床意义

　　作者：刘华,杜婧,陈更业,王玉巧,张龙　　作者单位：宁夏回族自治区人民医院呼吸内科，银川 750021

　　【摘要】 ：目的 探讨尾加压素Ⅱ(U-II)在慢性阻塞性肺疾病(COPD)发病中的变化及意义。方法 采用放射免疫法测定34例COPD患者和10例正常健康人血浆及诱导痰中U-II含量，并常规进行肺功能检测和诱导痰细胞计数和分类。结果 COPD组患者肺功能下降，FEV1占预计值百分数和FEV1/FVC比值均显著低于对照组(P<0.01);血气分析示COPD组PaO2亦显著低于对照组(P<0.01);COPD组诱导痰中细胞总数、中性粒细胞数、巨噬细胞数均显著高于对照组(P均<0.05)。COPD患者和健康对照组血浆U-II含量差异无统计学意义(P>0.05)，而COPD患者诱导痰U-II含量较对照组升高(P<0.05)，COPDⅢ、Ⅳ级患者诱导痰U-Ⅱ含量[130.01(121.03，149.88)μg/L]显著高于I、Ⅱ级患者[101.99(97.84，114.00) μg/L](P<0.05)。COPD患者和对照组诱导痰U-II含量分别为血浆含量的81倍和64倍，诱导痰和血浆U-II水平无相关(r=0.171，P>0.05)。诱导痰U-II水平与诱导痰细胞总数和中性粒细胞数呈正相关(分别r=0.449，r=0.428，P均<0.01)，与FEV1占预计值百分数和血PO2呈负相关(分别r=-0.490，r= -0.521，P均<0.05)。结论 COPD时气道U-II分泌增加，U-II可能以旁分泌/自分泌的方式参与慢性阻塞性肺疾病的发病。

　　【关键词】 尾加压素Ⅱ,慢性阻塞性肺疾病,痰

　　Abstract：Objective To investigate the roles of urotensin Ⅱ (U-Ⅱ) in chronic obstructive pulmonary disease (COPD).Methods Plasma and induced sputum were obtained from thirty four patients with stable COPD and ten healthy volunteers. The levels of U-Ⅱ in plasma and induced sputum were measured by RIA kit. Lung function was performed routinely. Induced sputum cells were counted with hemacytometer and differentiated with Wright-Giemsa stain.Results The levels of U-Ⅱ in induced sputum were 81and 64 folds higher than those of plasma U-Ⅱ in COPD patients and healthy controls (P<0.01). The levels of U-Ⅱ in plasma were unrelated to those of induced sputum(r=0.171, P>0.05). No difference was noted between COPD and healthy controls in the plasma U-Ⅱ levels(P>0.05). Sputum U-Ⅱ levels from COPD patients were 16% higher than those of healthy controls. Induced sputum U-Ⅱlevels of COPD patients had a trend of increase as lung function deteriorated. Raised sputum total cell and neutrophil counts correlated strongly with the levels of U-Ⅱ in induced sputum(r=0.449, r=0.428, P all<0.01). The levels of U-Ⅱ in induced sputum correlated negatively with FEV1% predicted and PO2(r=-0.490 r=-0.521, P all<0.05.Conclusion U-Ⅱ may act locally or via paracrine or autocrine way, play a role in the mechanism of the airway inflammation and airway remodeling in COPD.

　　Key words: urotensin Ⅱ; chronic obstructive pulmonary disease; sputum

　　慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是一种慢性气道炎症，病理组织学研究证实COPD存在气道重塑[1]，表现为小气道平滑肌和气道周围纤维结缔组织增生，造成管壁增厚、管腔狭窄，这是COPD不可逆性气流阻塞的重要病理基础。尾加压素Ⅱ(urotensin II，U-II)是近年来新发现的一种新型血管活性肽，除有强大收缩血管作用外，还具有收缩气道平滑肌及促平滑肌细胞增殖等多种生物学效应。本文通过检测COPD稳定期患者血浆及诱导痰中U-II含量，探讨其与COPD急性发作期发病的关系。

　　1 对象与方法

　　1.1 研究对象

　　COPD组34例，其中男24例，女10例，平均年龄(61.2～45.5)岁，为2005年7月～2007年1月在我院呼吸科门诊就诊的稳定期COPD患者。所有患者COPD诊断均符合2003年慢性阻塞性肺病全球倡议标准，且均处于稳定期，即在入组时患者咳嗽、咳痰、呼吸困难及喘息症状稳定或几乎消失达2个月;并按照该标准进行临床严重度分级，34例中为I级、Ⅱ级共14例，Ⅲ、Ⅳ级共20例。健康对照组10例，男7例，女3例，平均年龄(60.5～43.5)岁，均为在我院体检正常的健康成年人(无吸烟史)，近1个月内无呼吸道感染史。全部研究对象均签署知情同意书。

　　1.2 方法

　　1.2.1 肺功能测定

　　所有受试者均采用Jaegerms diffusion肺功能仪(德国耶格公司，德国)检测立位肺功能，观察第1秒用力呼气容积(forced expiratory volume in one second，FEV1)及其占预计值百分数，第1秒用力呼气容积与用力肺活量的比值(forced expiratory volume in one second/forced vital capacity，FEV1/FVC)。

　　1.2.2 血气分析

　　取受试者动脉血，应用248型血气分析仪(拜耳公司，德国)测定血pH值、氧分压(PO2 )及二氧化碳分压(PCO2 )。

　　1.2.3 诱导痰的采集和处理

　　参照Pavord等报道的方法进行[2]。收集10～15mL痰液，加入等量的二硫苏糖醇，37℃孵育10min，振荡器上持续振荡，直至痰液完全化开，取少量痰液做细胞总数计数，其余液体300 r/min离心10min，取上清液，加入预冷的冰醋酸(冰醋酸与诱导痰上清液体积比为1∶10)，煮沸10 min后分装，-80℃保存待测U-II含量。将离心后的沉渣轻轻吹打成细胞悬液，涂片，做瑞氏-姬姆萨染色，高倍镜下行细胞分类计数。

　　1.2.4 血浆的采集和处理

　　取被观察对象空腹静脉血5mL，应用EDTA-Na2(10g/L)抗凝，全血离心(300r/min，0～4℃，10min)，分离血浆，并加用抑肽酶(500 kU/mL)以防止肽降解，置于-80℃保存待测U-II含量。

　　1.2.5 U-II含量的测定

　　采用放射免疫测定法，人U-II放射免疫试剂盒由美国Phoenix公司提供，测定方法严格按照说明书由专人操作测定。

　　1.3 统计学方法

　　计量资料以均数±标准差(x±s)表示，采用t检验。血浆及诱导痰U-II浓度以中位数(四分位数间距)表示，组间差异采用秩和检验。相关性检验采用Pearson直线相关分析。统计计算均由SPSS 10.0统计软件完成，以P<0.05为差异有统计学意义。

　　2 结果

　　2.1 两组人群肺功能的变化

　　见表1。表1 两组对象肺功能的变化(略)

　　COPD组患者肺功能下降，FEV1占预计值百分数和FEV1/FVC比值均显著低于对照组(P<0.01);血气分析示COPD组PO2亦显著低于对照组(P<0.01);而两组人群年龄差异无统计学意义(P>0.05)。

　　2.2 诱导痰的细胞分析结果

　　见表2。表2 两组对象诱导痰的细胞分析结果(略)

　　COPD组诱导痰中细胞总数，中性粒细胞数，巨噬细胞数均显著高于对照组(P均<0.05)。

　　2.3 诱导痰和血浆中U-II含量

　　COPD组患者诱导痰和血浆中U-II含量[119.87(105.03，132.60) μg/L]，较对照组[104.44(56.33，122.24) μg/L]高约15%，差异具有统计学意义(P<0.05)。COPD患者与对照组血浆U-II含量1.50(1.14,1.72) μg/L和1.62(1.30，2.17)μg/L，差异无统计学意义(P>0.05)。COPD患者及对照组诱导痰U-Ⅱ含量分别为各自血浆含量的81倍和64倍(P均<0.05)。COPDⅢ、Ⅳ级患者诱导痰U-Ⅱ含量[130.01(121.03，149.88) μg/L]显著高于Ⅰ、Ⅱ级患者[101.99(97.84，114.00)μg/L](P<0.05)。

　　2.4 相关性分析

　　诱导痰和血浆中U-Ⅱ含量无明显相关性(r=0.168，P>0.05)。诱导痰中U-Ⅱ含量与FEV1占预计值百分数和PO2均呈负相关(r=-0.483和r=-0.518，P均<0.01)，与诱导痰中细胞总数和中性粒细胞数分别呈正相关(r=0.454和r=0.431，P均<0.01)，而血浆U-Ⅱ含量与以上各指标均无相关性(P均>0.05)。

　　3 讨论

　　COPD的发病机制至今尚未阐明，神经、内分泌和免疫等多种因素可能参与COPD发生发展的全过程。近来有研究表明[3]，组成气道壁结构的细胞具有复杂的自分泌和旁分泌功能，可产生多种炎症因子，如U-Ⅱ、内皮素、血管紧张素Ⅱ、肾上腺髓质素和抵抗素等，共同调节气道结构和功能，而气道自分泌和旁分泌功能水平的失衡可能是各种致病因素及慢性气道炎症最终导致气道重塑的重要环节。

　　U-Ⅱ是目前所知最强的缩血管活性肽，U-Ⅱ及其特异性受体在心血管、肾、脑、胰腺等外周组织均存在[4]。U-Ⅱ作为一种收缩血管活性物质， 对灵长类和非灵长类动物的肺部血管收缩活性均很强[5]。Behm等通过RT-PCR发现，UT mRNA在猫的气管、支气管和肺实质中均有丰富的表达。U-Ⅱ能引起气管和支气管的收缩，研究表明U-Ⅱ与肺动脉高压有一定的关系[6]。U-Ⅱ在组织中广泛分布和表达， U-Ⅱ可能类似于内皮素，可能为自分泌和旁分泌因子而发挥效应[7]。Dchielzing等在观察肺血管压力的增加是否直接调节肺内皮依赖性缩血管剂和血管舒张剂(ADM )的分泌时，发现在压力升高时，ET-1的分泌及表达均增加，而ADM 分泌的增加是由于它的清除受体减少，相反，U-Ⅱ前体mRNA和U-Ⅱ在压力升高后却下降，本实验首次证明压力的变化是调节内皮依赖性介质ET-1、U-Ⅱ等合成分泌的关键因素[8]。有研究表明，在大鼠气道上皮细胞、肺泡及肺泡间质巨噬细胞、各级肺动脉内皮细胞和平滑肌细胞均有U-Ⅱ表达[9]。有研究发现，哮喘急性发作期患者血浆U-Ⅱ含量升高，并且与血PO2呈负相关[10];刘伯英等[11]在低氧处理后，大鼠血浆和支气管肺泡灌洗液中U-Ⅱ含量明显高，右心室U-Ⅱ受体的结合位点表达上调。COPD患者因存在阻塞性通气功能障碍可导致血PO2降低，因此缺氧也可能是U-Ⅱ表达增加的一个刺激因素。本研究发现，在COPD患者组及健康人群诱导痰中均可检测出U-Ⅱ，并且均高于血浆中的水平，分别是血浆中U-Ⅱ水平的80倍和63倍。两组人群血浆U-Ⅱ水平差异无统计学意义，提示人气道内U-Ⅱ可能是由局部合成、分泌，并可能以自分和泌旁分泌U-Ⅱ的方式在气道内发挥生物学效应作用。COPD患者诱导痰中U-Ⅱ含量明显高于健康对照组，并随着COPD严重程度和病程的增加，肺功能的进一步恶化，而逐步升高。同时，诱导痰中U-Ⅱ含量与细胞总数、中性粒细胞和其他炎症细胞数呈正相关，与FEV1占预计值百分数和血PO2呈负相关，提示气道内U-Ⅱ的合成和分泌，U-Ⅱ在炎症细胞中表达度高，与病情严重度密切相关，诱导痰U-Ⅱ水平可能成为反映COPD慢性气道炎症的一个重要指标。由此推测，在COPD时，由于炎症细胞的聚集、激活，炎症介质释放，可导致气道上皮细胞、肺泡巨噬细胞等分泌U-Ⅱ的细胞表达增强。目前认为[12]，Ca2+与其特异性G蛋白偶联受体(G-protein coupled receptor 14，GPR14)结合后，通过电压依赖性和非电压依赖性钙通道开放促进Ca2+ 内流，引起胞浆Ca2+升高而发挥生物学效应。有研究表明[12]，钙通道激动剂(Bay K 8644)诱导的胰岛素的释放。U-II类似物[3-iodo-Tyr(6)]U-II(4～11)也有类似的作用。本研究表明COPD稳定期患者气道内U-Ⅱ产生和分泌明显增多，推测U-Ⅱ可能以自分泌和旁分泌的形式，与气道组织内特异性受体相结合，导致气道平滑肌广泛收缩，平滑肌细胞增生、肥大，成纤维细胞增殖和胶原蛋白沉积等变化，参与COPD气道重塑的全过程。U-Ⅱ可能是COPD气道管腔狭窄、管壁增厚，气流受阻和进行性肺功能下降的主要发病因素之一;同时气流受阻又可导致PO2下降，进一步诱发气道内U-Ⅱ分泌增多，使气道重塑加重，形成恶性循环。

　　综上所述，本研究表明人的气道内局部组织可能合成和分泌U-Ⅱ。导致COPD病人气道U-Ⅱ分泌增多，与气道慢性炎症程度和肺功能的恶化程度相关，推测U-Ⅱ以自分泌和旁分泌的方式参与COPD气道慢性炎症的发生发展。

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