慢阻肺患者内皮素变化和在肺内分布的临床意义

作者：李志斌 罗祝泉 赖晃文 王小春 邹霞英 　　【关键词】  肺疾病 阻塞性 内皮素 低氧

　　【摘要】 目的 探讨血浆内皮素变化和肺组织内皮素分布在慢阻肺（COPD）发病机制的临床意义。方法 采用放射免疫分析法，血气分析，心肺功能测定，免疫组织化学和电镜技术测量27例慢阻肺患者血浆ET-1水平，肺组织ET-1免疫组化，血气，心肺功能参数和肺组织超微结构。结果 慢阻肺患者随着病情加重，血气和心肺功能明显降低;慢阻肺患者血浆ET-1水平较正常人增高，免疫组化染色显示ET-1主要分布在小支气管上皮和外膜平滑肌细胞，肺泡上皮细胞，肺细小动脉内皮细胞和平滑肌细胞;其分布与肺组织超微结构病理改变相一致。血浆和肺组织ET-1与VC%，MVV%，PEFP，V25/HT%和右心EF%呈负相关（P<0.05或0.01）;与右心Q-B/B-Y比值呈正相关（P<0.01）。结论 ET-1通过加强肺组织小支气管和小动脉的收缩及其结构重建参与慢阻肺发病过程。

　　Clinical significance of the level and the distribution of the endothelin in patients with chronic obstructive lung disease  Li Zhibin，Luo Zhuquan，Lai Huangwen，et al.

　　Department of Respiratory Medicine，Guangzhou General Hospital of  GuangzhouMilitary Command，Guangzhou510010.

　　【Abstract】 Objective To explore the clinical significance of the level and the distribution of the endothelins（ET-1）in the pathogenetic mechanism of chronic obstructive lung disease（COPD）.Methods Plasma ET-1level and ET-1immunostaining of tissue were measured in27cases of COPD by utilizing radioimmunossay andimmnohisˉtochemical analysis，and correlated with the artery blood gas，the ultrastructure of lung，cardiac and respiratory parameˉters.Results With progression of COPD，the cardiac and respiratory parameters in patients were significanty worse.The plasma ET-1level in patients with COPD was significantly higher than those in normal subjects（P<0.01）Imˉmunohistochemical analysis revealed thatthe ET-1immunoreactivity was seen in the epithelium and smooth muscle cell of bronchioli，the epithelium of alveolus as well as the endothelium and smooth muscle cell of the small pulmonary arteries.The distribution of ET-1in COPD was also consistent with location which ultrastructure of lung tissue had been altered pathologically.The ET-1of plasma and tissue had a significant negative ation withVC%，MVV%，PEFP，V25/HT%as well as EF%in the right heart（P<0.05or0.01）and positive orrcelation with the Q-B/B-Y ratio in the right heart（P<0.01）.Conclusion The ET-1may take part in pathogenesis of COPD through proˉmoting both bronchoc onstriction and vasoconstriction as well as structural remodeling in the bronchioli and small pulˉmonary arteries.

      Key words lung disease obstructive endothelins hypoxia

      由于内皮素-1（endothelin-1，ET-1）具有强烈的血管收缩作用和促平滑肌细胞增殖特性，使人们逐渐认识ET-1在低氧性肺动脉高压（pulmonary hypertension，PH）发病机制中的重要作用 ［1］ 。前期研究主要集中在低氧性动物模型上，临床研究相对较少。近年来内皮素受体拮抗剂已开始在临床试用 ［2］ ，成为当今临床治疗低氧性PH的热点问题。我们对27例慢性阻塞性肺疾病（慢阻肺）患者血浆和肺组织中ET-1及肺超微结构变化的研究，以探讨内皮素在慢阻肺发病机制中的临床意义。

　　1 对象和方法

      1.1 研究对象 慢阻肺患者27例，男22例，女5例;年龄62.41±13.27岁。均为慢性支气管炎，阻塞性肺气肿或合并肺心病患者。其诊断符合全国慢性支气管炎会议和全国肺心病会议规定的标准。所有患者自然状态下做血气分析，根据呼吸衰竭（呼衰）诊断标准（动脉血PaO 2 <60mmHg，或伴动脉PaCO 2 >50mmHg）将患者分成两组，非呼衰组（A组）12例，男9例、女3例，年龄52.92±9.75岁;呼衰组（B组）15例，男13例、女2例，年龄67.66±7.75岁。正常对照组，选择健康成年人12例（C组）作血浆ET-1水平正常对照，男8例，女4例;年龄45.20±5.31岁。

      1.2 检测项目及方法1.2.1 血气分析 患者在自然状态下抽取桡动脉血2ml进行血气分析（美国Ciba-corning170型血气分析仪），分别测得PH值、PaCO 2 、PaO 2 。

      1.2.2 肺功能测定 患者住院期间统一在上午行肺功能检查（日本Chest肺功能仪），分别测肺活量（VC%）、1秒钟用力呼气容积（FEV1%）、最大通气量（MVV%）、峰速（PEFP）和小气道功能（25%肺活量最大呼气流量与身高比值V25/HT%），每个项目连续测量3次，取平均值，结果以实测值占预计值的百分数表示。

      1.2.3 心功能参数测定 采用电阻抗法对患者进行心肺阻抗电流图检查（同济自动心肺血流图诊断仪），计算出射血前期/射血期比值（Q-B/B-Y）、射血分数（EF%）、心输出量（CO）、全肺血管阻力（TPR）、每搏量（SV）、心脏指数（CI），代表左右心功能指标。

      1.2.4 血浆ET-1测定 所有检查者均在上午抽取周围静脉血2ml，置于含10%EDTA二钠30μl和抑肽酶40μl混合液的试管中，混匀，4℃，3000r/min离心10min，分离血浆，置于-30℃低温中保存，成批待测。ET-1测定采用放射免疫直接法（ET-1放射免疫测定药盒由东亚免疫技术研究所提供）。

      1.2.5 肺组织标本来源 27例患者中18例患者肺组织来源于纤支镜透壁肺活检，9例患者肺组织来源经皮针刺肺尸检。纤支镜检查（经本人同意），按常规术前准备，纤支镜（Olympus IT40）经鼻气管插入，直视下观察支气管粘膜，然后纤支镜伸入右下叶外后段行跨支气管壁肺活检，取组织3～4块;各例操作步序及取材部位相同。尸检标本，患者病故后（征得家属同意）立即用Silverman切割针从右下肺经皮针刺肺活检，取组织3～4块。所取标本立即分别用10%甲醛和3%戊二醛固定，待检。

       1.2.6 肺组织ET-1免疫组化检查 肺组织常规脱水，透明，石蜡包埋，切片。常规作HE染色光学显微镜观察，另外每例患者取片2～3张，采用标记链霉亲和素―生物素法（labelled streptavidin biotin method，LSAB法）进行ET-1免疫组化染色。兔抗大鼠ET-1多克隆抗体（北京中山生物技术有限公司）作为Ⅰ抗，工作液浓度1∶200，生物素化羊抗兔IgG第Ⅱ抗体（DAKO公司），工作液浓度1∶50，链霉亲和素标记辣根过氧化物酶（DAKO公司），工作液浓度1∶50。用PBS代替Ⅰ抗而其它条件均相同作阴性对照，3，3，二氨基联苯胺DAB显色，复染，脱水，透明，封片。结果判断，ET-1免疫组化染色阳性呈棕褐色，根据镜下染色程度分四级:（-）为阴性，（+）为阳性，（++）为强阳性，（+++）为极强阳性。

      1.2.7 肺组织超微结构检查 每例患者肺组织用3%戊二醛前固定，1%锇酸后固定，Epon812包埋，超薄切片，铀-铅双重染色（TE），H-6000透射电镜下观察。

      1.3 统计学分析 定量资料:两样本均数比较用非配对t检验，多个样本均数比较用F方差分析和q检验，两变量间的关系用直线相关分析。定性资料:两组有序变量比较用秩和检验（Hc），两变量间的关系用Spearman秩相关分析。以上统计分析均在SAS统计软件包进行。

　　2 结果

      2.1 A，B两组患者血气和心肺功能参数测定 见表1。

      表1 两组患者血气和心肺功能参数变化（X±s） 略

      由表1可见，B组患者其血气PaCO 2 较A组患者明显升高，PaO 2 较A组患者明显降低。B组患者肺功能多项指标较A组患者明显降低;B组患者右心功能参数Q-B/B-Y比值和TPR较A组显著增加，而右心EF%降低;左心EF%和SV又均较A组显著降低。说明B组患者心肺功能较A组差。

　　2.2 各组患者血浆ET-1浓度变化 见表2。

      由表2可见，A，B两组慢阻肺患者血浆ET-1水平均较正常人对照组增高（P均<0.01）;而B组患者血浆ET-1水平又较A组患者明显增高（P<0.01）。

      表2 各组血浆内皮素-1浓度变化（X±s）略

　　2.3 两组患者肺组织ET-1免疫组化比较 见表3。

      表3 两组患者肺组织ET-1免疫组化染色程度对比分析 略

      肺组织ET-1免疫组化染色阳性细胞主要分布小支气管粘膜的上皮细胞和外膜平滑肌细胞，肺泡上皮细胞;肺细小动脉壁的内皮细胞和中膜平滑肌细胞。由表3可见，B组患者其上述组织细胞ET-1免疫组化染色程度明显较A组强烈。

      2.4 血浆和组织ET-1与血气，心肺功能参数的关系