慢性阻塞性肺病患者血清对氧磷酶水平与全身炎症反应的关系

　　作者：张扬帆 刘晓菊 包海荣 张 艺 ( 作者单位：(兰州大学第一医院老年呼吸科，甘肃 兰州 730000)

　　【摘要】 目的 探讨慢性阻塞性肺病急性加重(AECOPD)患者血清对氧磷酶(PON1)、氧化应激与全身炎症之间的关系。方法 采用乙酸苯酯法检测40例AECOPD患者和30例正常对照者血清PON1活性;改良Hafeman法检测血清谷胱甘肽过氧化物酶(GSHPx)活性;比色法测定总抗氧化能力(TAC);硫代巴比妥酸显色法测定丙二醛(MDA);放射免疫法测定血清IL6和IL8水平;免疫投射比浊法测定血清C反应蛋白(CRP)含量。结果 AECOPD患者血清PON1活性(95.03±57.4)U/ml显著低于对照组(136.0±60.5)U/ml，GSHPx活性(128.46±28.27)U/ml低于对照组(186.60±39.50)U/ml(P<0.05)， 血清MDA (6.25±0.87)nmol/ml 显著高于对照组(3.65±0.54)nmol/ml(P<0.01)， 血清TAC(9.86±3.19)nU/ml明显低于对照组(18.42±8.23)nU/ml(P<0.01); IL6 (64.86±20.27)pg/ml、CRP(9.23±4.58)mg/L显著高于对照组(46.32±12.25)pg/ml、(3.34±1.29)mg/L(均P<0.01);IL8 (2.63±0.75)ng/ml高于对照组(1.82±0.67)ng/ml(P<0.05); PON1活性与IL8呈显著负相关(r=-0.589,P<0.01)，与FEV1%呈正相关(r= 0.434,P<0.05)，GSHPx活性与IL6呈负相关(r=-0.362,P<0.05)，MDA与CRP呈显著正相关(r=0.512,P<0.01)，与FEV1%呈显著负相关(r=-0.800,P<0.01)，TAC与IL6呈显著负相关(r=-0.573,P<0.01)，与FEV1%呈正相关(r=0.357,P<0.05)。结论 AECOPD患者血清PON1活性明显降低，且与FEV1%存在正相关，AECOPD患者存在氧化应激并与全身炎症之间密切相关。

　　【关键词】 对氧磷酶;慢性阻塞性肺病;全身炎症;氧化应激

　　慢性阻塞性肺病(COPD)是一种气流受限不完全可逆的疾病，发病与肺部对香烟烟雾等有害气体或有害颗粒的异常炎症反应有关，主要累及肺脏，也可引起营养不良等肺外不良反应。对氧磷酶1(PON1)是近年来发现的高密度脂蛋白相关的钙依赖性糖蛋白，属于抗氧化酶，具有抗氧化作用，在珠蛋白生成障碍性贫血、慢性溃疡性结肠炎、糖尿病等疾病中PON1活性均降低〔1〕;PON1活性在支气管哮喘、肺结核及肺癌等呼吸系统疾病患者降低〔2，3〕。有较多文献报道COPD患者存在氧化应激，但有关PON1在慢性阻塞性肺疾病急性加重(AECOPD)中的作用鲜有报道。IL6、IL8可趋化中性粒细胞等炎性细胞，增强炎症反应，在COPD气道及全身炎症反应中起重要作用〔4，5〕。本研究旨在了解AECOPD患者血清PON1活性的变化，并探讨PON1、氧化应激与全身炎症反应之间的相关性。

　　1 资料与方法

　　1.1 一般资料 选择本科住院的AECOPD患者，共40例，其中男25例，女15例，年龄42～88岁，平均年龄(62.4±10.8)岁。入选病例诊断均符合《慢性阻塞性肺疾病诊治指南》〔6〕，排除合并动脉粥样硬化、冠心病以及肝、肾、糖尿病等系统疾病，胸片未见其他肺部疾病。正常对照组选择本院健康体检者，共30例，男18例，女12例，年龄50～79岁，平均年龄(58.2±13.1)岁。排除糖尿病、心、肝、肺、肾等器官的器质性病变，近2个月无呼吸系统疾病史，经病史询问，体格检查，胸部X线摄片，肺通气功能测定均无异常发现。试验组与对照组的年龄经t检验，性别、吸烟构成比经χ2检验，无统计学差异(P>0.05)。

　　1.2 方法

　　1.2.1 肺功能检测 采用Medgraphics公司生产的ELITE/DX型肺功能仪测定肺通气功能。包括1秒钟呼气容积(FEV1)、FEV1占预计值百分比(FEV1%)、FEV1/FVC%。

　　1.2.2 PON1检测 空腹采静脉血5 ml，分离血清，置于-70℃冻存备用。血清PON1含量采用乙酸苯酯法检测，以Eckerson〔7〕的方法为基础并稍加改进，将乙酸苯酯加入反应缓冲液(0.1 mmol/L的TrisHCl缓冲液，2.0 mmol/L的CaCl2,pH=8.0)，于25℃预温6 min后，加入血清样本，反应2 min后用乙二胺四乙酸二钠终止反应，然后用日本岛津751型分光光度计于270 nm波长测定吸光度值。PON1酶活性单位定义为每分钟催化1 μmol乙酸苯酯水解所需的酶量为1 U (U/ml)。乙酸苯酯和三羟甲基氨基甲烷购自Sigma公司。

　　1.2.3 谷胱甘肽过氧化物酶(GSHPx)、丙二醛(MDA)、总抗氧化能力(TAC)检测 血清GSHPx活性采用改良Hafeman法检测，TAC采用比色法，MDA采用硫代巴比妥酸显色法，均采用南京建成生物工程有限公司试剂盒，严格按说明书操作。

　　1.2.4 IL6、IL8检测 血清IL6、IL8采用放射免疫法检测，试剂盒购自科美东雅生物技术有限公司，严格按说明书操作。

　　1.2.5 C反应蛋白(CRP)检测 血清CRP含量采用免疫投射比浊法，用德灵公司特种蛋白仪检测。

　　1.3 统计学处理 采用SPSS 11.5统计软件，数据以x±s表示，两组间比较用t检验，采用Pearson直线相关分析相关性。

　　2 结 果

　　2.1 肺功能指标比较 AECOPD组FEV1、FEV1%及FEV1/FVC%均显著低于正常对照组(P<0.01)，表明AECOPD患者存在阻塞性通气功能障碍，符合COPD诊断标准,见表1。

　　2.2 PON1、GSHPx、TAC及MDA比较 AECOPD组血清PON1活性、TAC水平均显著低于正常对照组(P<0.01);GSHPx活性低于正常对照组(P<0.05)，血清MDA水平显著高于正常对照组 (P<0.01)，见表2。

　　2.3 IL6、IL8、CRP水平比较 AECOPD组血清CRP、IL6水平与正常对照组比较显著增高 (P<0.01);IL8水平亦显著高于正常对照组(P<0.05)，见表2。表1 AECOPD患者和对照组肺功能比较与正常对照组比较：1)P<0.01表2 AECOPD患者与对照组PON1、GSHPx、MDA、TAC及CRP、IL6、IL8的比较与正常对照组比较：1)P<0.05;2)P<0.01

　　2.4 相关性分析 AECOPD组血清PON1活性、TAC水平与FEV1%呈正相关(r=0.434、0.357，均P<0.05);MDA与FEV1%之间呈显著负相关(r=-0.800，P<0.01)。AECOPD组血清PON1活性与IL8呈显著负相关(r= -0.589，P<0.05)，GSHPx活性与IL6呈负相关(r=-0.362，P<0.05)，TAC与IL6存在显著负相关(r=-0.573，P<0.01)。MDA与CRP呈显著正性相关(r=0.512，P<0.01)。

　　3 讨 论

　　国内外文献报道COPD的发病与氧化应激关系密切，存在氧化/抗氧化失衡。氧化应激广泛参与COPD患者机体的病理损伤过程，引起脂质、蛋白质和DNA等一系列的损伤。TAC即机体抗氧化防御体系的整体状态，Gosker等〔8〕对COPD患者骨骼肌活检发现其TAC显著降低，提示COPD患者机体抗氧化能力已处于失代偿状态。近期国外文献报道COPD患者的红细胞超氧化物歧化酶，过氧化氢酶活性增高，氧化型谷胱甘肽含量增高;而血清总巯基、GSHPx活性下降〔9～11〕。MDA是反映脂质过氧化损伤的常用客观指标，Joppa等〔10〕研究发现COPD患者血清MDA水平增高，合并肺动脉高压患者中MDA增高更加明显。本研究发现COPD患者TAC及GSHPx均降低，而血清MDA水平却明显升高，提示COPD患者体内存在氧化应激。

　　PON1是分子量为43～45 kD的糖蛋白，能部分水解脂质过氧化物，防止低密度脂蛋白被氧化修饰，减少氧化型脂质积聚，具有抗氧化、延缓或阻止动脉粥样硬化发生和发展的作用〔12〕。Selek等〔3〕研究发现肺结核患者的PON1活性下降且与过氧化物呈负相关，与TAC及总巯基呈正相关，表明与游离自由基所致的氧化应激有关。Seo等〔13〕研究发现PON1Q192 R基因多态性与COPD患者的肺功能有关，含Q192 R等位基因的COPD患者的FEV1和FVC降低，提示PON1Q192 R等位基因是造成COPD患者气道损伤的危险因素。本研究显示AECOPD患者血清PON1活性明显降低，且与FEV1%呈正相关，推测可能与氧化应激导致的抗氧化酶消耗过度有关。

　　COPD是以气道慢性炎症为特征的肺部疾病，近年来其对全身的影响越来越受到重视。前炎因子IL6、IL8通过与靶细胞表面受体结合发挥多种生物学活性，参与机体细胞免疫、炎症反应、造血调控等。同时，IL6也是一种脂肪细胞因子，与瘦素、抵抗素和其他脂肪细胞因子共同参与营养代谢、能量摄入与消耗平衡的调节。IL8能促使炎性细胞在炎症部位浸润，增加超氧阴离子释放，加重炎症反应。Tumkaya等〔4〕研究发现COPD患者支气管肺泡灌洗液中的IL8与TNFα含量均明显高于健康对照组。Foschino等〔5〕研究发现COPD患者诱导痰中IL6及TNFα的含量均明显高于正常对照组。CRP是在IL6、TNFα等促炎性因子刺激下生成的非特异性急性相蛋白，在许多疾病如创伤、急性炎症时可迅速增高。Karadag等〔14〕研究发现稳定期COPD患者CRP水平升高，在低体重指数COPD患者中升高更加明显，推测CRP可以反映全身炎症以及营养不良状况。本研究证实AECOPD患者血清CRP、IL6和IL8均高于正常对照组，提示AECOPD患者存在全身炎症反应，这可能与吸烟、内皮功能障碍以及炎症细胞功能和表达异常有关。

　　文献报道氧化应激状态与肺功能恶化相关，研究发现红细胞GSHPx与FEV1呈正相关，MDA与FEV1、FEV1%之间呈负相关〔15，16〕。 本研究发现AECOPD患者的PON1、TAC与FEV1%存在正相关， MDA与FEV1%呈显著负相关，证实氧化应激与肺功能恶化密切相关。Sadowska等〔16〕研究表明红细胞GSHPx与IL8呈负相关，Takacova等〔17〕研究发现AECOPD患者红细胞GSHPx与CRP呈负相关。本研究证实AECOPD患者血清PON1活性与IL8呈显著负相关，血清GSHPx活性与IL6存在负相关，MDA与CRP呈显著正性相关，血清TAC与IL6存在显著负相关，表明COPD患者的氧化应激与全身炎症反应之间存在相关性。

　　综上所述，AECOPD患者存在氧化应激，且与FEV1%降低相关，PON1、氧化应激与全身炎症反应之间相关，为COPD抗氧化治疗提供理论依据。

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