王利劍等
摘 要 目的:本文通過對(duì)臨床老年COPD患者與健康對(duì)照組血清GSH水平和IL-18水平的表達(dá)差異及相關(guān)性研究,探討以GSH為代表的氧化應(yīng)激保護(hù)作用和以IL-18為代表的炎癥因子在COPD發(fā)生過程中的作用和機(jī)制。方法:老年COPD患者32例,健康對(duì)照組30例,通過比色法和酶聯(lián)免疫法測(cè)定血清中的GSH和IL-18水平,比較各組間GSH和IL-18表達(dá)差異及其相關(guān)性。結(jié)果:①急性COPD患者經(jīng)常規(guī)治療后轉(zhuǎn)入穩(wěn)定期時(shí),各項(xiàng)肺功能指標(biāo)(FEV1.0和FEV1.0/FVC)、GSH水平、IL-18水平均比急性加重期有明顯改善;具體體現(xiàn)為COPD穩(wěn)定期較急性加重期FEV1.0和FEV1.0/FVC指標(biāo)顯著的升高(P<0.05),GSH水平有明顯的升高(P<0.05),IL-18水平有顯著的降低(P<0.05);②對(duì)照組較COPD患者急性加重期和穩(wěn)定期各組指標(biāo)均有顯著差異(P<0.05),但是GSH水平在穩(wěn)定期則無差異(P>0.05)。③COPD患者急性加重期時(shí)GSH水平較低且IL-18水平很高,COPD患者穩(wěn)定期時(shí)GSH水平較高,IL-18水平較低,正常組則是GSH水平較高且IL-18水平很低,但是各組IL-18的水平和GSH水平之間的卻沒有顯著的相關(guān)性。結(jié)論:這反映了在常規(guī)COPD治療過程中消炎藥物的應(yīng)用能很快降低炎癥因子表達(dá)水平,但提高GSH水平卻并非和降低IL-18水平是同時(shí)同步起作用的,這可能和個(gè)體差異有關(guān),同時(shí)也反映了當(dāng)前藥物治療COPD的單一性,而非系統(tǒng)性的從各個(gè)層面治療COPD。
關(guān)鍵詞 老年COPD患者 谷胱甘肽 白介素18
COPD是氣流受限不完全可逆性的疾病,目前普遍認(rèn)為COPD的發(fā)生是以氧化應(yīng)激引起的氣道慢性炎癥。因此,抗氧化劑如GSH等在體內(nèi)的失衡不僅造成機(jī)體組織、細(xì)胞、酶、DNA的氧化損害,其引起的炎癥反應(yīng)也是在COPD的形成和發(fā)展有著重要的作用。慢性炎癥不僅表現(xiàn)在肺部,而且可以使循環(huán)中的中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等炎癥細(xì)胞激活,使血清中的炎癥因子表達(dá)增高,引起全身炎癥反應(yīng)。炎癥可以引起外周肌肉萎縮和功能障礙。除全身炎癥、骨骼肌功能不良外,有研究發(fā)現(xiàn)COPD可以導(dǎo)致體重下降、食欲減退、心血管疾病、精神抑郁和焦慮等全身不良反應(yīng)。為了解COPD患者體內(nèi)的抗氧化應(yīng)激和炎癥作用,2010~2012年收治老年急性COPD患者32例,對(duì)血清中的GSH和IL-18水平進(jìn)行檢測(cè),并以30例相同條件的30例健康人群為對(duì)照組,對(duì)各組GSH和IL-18水平進(jìn)行了差異分析和相關(guān)性研究?,F(xiàn)報(bào)告如下。
資料與方法
2010~2012年收治急性COPD患者32例,男18例,女14例,年齡66~81歲,以上患者經(jīng)抗感染等治療病情好轉(zhuǎn),2周后復(fù)查,咳嗽、咳痰、氣短等癥狀均有好轉(zhuǎn),即轉(zhuǎn)入COPD穩(wěn)定期且接受復(fù)查32例,另30例為健康志愿者。所有入選對(duì)象均行肺功能檢查,測(cè)肺通氣功能。
COPD患者組及對(duì)照組納入標(biāo)準(zhǔn):COPD組的納入標(biāo)準(zhǔn),年齡≥65歲,經(jīng)病史、體檢及胸片或胸部CT、肺功能等證實(shí),診斷符合2007年中華醫(yī)學(xué)會(huì)制定的《慢性阻塞性肺疾病診治指南》中的診斷標(biāo)準(zhǔn)。排除標(biāo)準(zhǔn):年齡≤65歲,排除哮喘、血液病、皮膚病、肝腎疾病、心血管系統(tǒng)、神經(jīng)精神系統(tǒng)疾病和其他系統(tǒng)感染性疾病,未使用抗氧化治療。①慢性阻塞性肺疾病急性加重期:患者短期內(nèi)咳嗽、咳痰、氣短和(或)喘息加重,痰量增多,呈膿性黏液膿性,可伴有發(fā)熱等炎癥明顯加重的表現(xiàn);②COPD穩(wěn)定期組的納入標(biāo)準(zhǔn):COPD穩(wěn)定期是指患者咳嗽、咳痰、氣短等癥狀減輕14天。對(duì)照組納入標(biāo)準(zhǔn):所有對(duì)象均為正常健康65歲以上健康志愿者,無急慢性呼吸道疾病史和其他系統(tǒng)感染性疾病,近2個(gè)月內(nèi)無呼吸系統(tǒng)疾病史,并已戒煙5年以上,經(jīng)詢問病史、體檢、胸部X線攝片、肺功能檢查均未發(fā)現(xiàn)異常。COPD患者及對(duì)照組志愿者均采用肺功能檢查儀測(cè)定肺功能,主要觀察指標(biāo)FEVI%和FEVI/FVC%。所有患者同意參加試驗(yàn)并且簽署知情同意書。
血液標(biāo)本收集和處理:分別取COPD患者急性加重期時(shí)和穩(wěn)定期時(shí),以及對(duì)照組外周靜脈血5ml,并置入試管中,靜置30分鐘后,500r/分離心8分鐘,留取血清并凍存于-80℃待檢。
GSH和IL-18測(cè)定:GSH測(cè)試盒:DTNB與巰基化合物反應(yīng)時(shí)能生成一種黃色化合物,通過分光光度計(jì)進(jìn)行定量分析。Human IL-18 Instant ELISA:通過酶聯(lián)免疫的方法檢測(cè)人的IL-18水平,通過酶標(biāo)儀450nm處讀取OD值進(jìn)行定量分析。
統(tǒng)計(jì)學(xué)處理:數(shù)據(jù)用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件分析。表中的各項(xiàng)指標(biāo)以(X±S)表示,并進(jìn)行相關(guān)分析,P<0.05差異為為顯著性。
結(jié) 果
研究對(duì)象基本資料:實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組年齡,性別、吸煙構(gòu)成比經(jīng)X2檢驗(yàn),統(tǒng)計(jì)學(xué)差異均無顯著性,見表1。
COPD組及對(duì)照組肺功能指標(biāo):急性加重期患者經(jīng)治療病情緩解后肺功能[FEV1.0%(49.38±10.56)%、FEV1.0/FVC%(46.26±9.66)%]較急性加重期[FEV1.0%(39.26±8.42)%、FEV1.0/FVC%(37.74±9.46%]有所好轉(zhuǎn)(t=7.876,P<0.05),但均顯著低于對(duì)照組[FEV1.0%(78.64±15.76%)、FEV1.0/FVC%(74.74±13.54%)](t=13.18,P<0.01),見圖1。
實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組血清GSH水平變化:COPD急性加重期患者經(jīng)治療后癥狀緩解2周后為穩(wěn)定期,穩(wěn)定期GSH水平比急性加重期明顯升高(t=-2.424,P<0.05),比對(duì)照組則無差別(t=7.386,P>0.05);對(duì)照組GSH水平則顯著高于(t=-8.223,P<0.01)急性加重期患者,見表2。
實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組血清IL-18水平變化:COPD組穩(wěn)定期血清中的IL-18較健康對(duì)照組升高,差異有顯著性(t=3.973,P<0.05;急性加重期血清中的IL-18較穩(wěn)定期有顯著的升高(t=4.722,P<0.01);見表3。
各組間GSH與IL-18表達(dá)的相關(guān)性:COPD患者急性加重期大致GSH水平較低且IL-18水平很高;COPD患者穩(wěn)定期時(shí)GSH水平較高,IL-18水平較低;正常組GSH水平較高且IL-18水平最低。將GSH與IL-18水平進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,以Pearson相關(guān)系數(shù)分別計(jì)算IL-18與GSH的相關(guān)性,結(jié)果顯示各組人群的IL-18水平與GSH呈不顯著的正相關(guān)(r=0.1887,P>0.05)。
討 論
GSH是含有巰基的非蛋白三肽,在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中廣泛存在,谷氨酰半胱胺酸合成酶(γ-GCS)為其限速酶。GSH作為一種重要的細(xì)胞內(nèi)抗氧化劑,在保持氣道上皮細(xì)胞完整性,抵御肺部損傷與炎癥等方面起到重要的作用。GSH保護(hù)作用涉及酶動(dòng)力及非酶動(dòng)力過程:非酶動(dòng)力系直接結(jié)合親電子反應(yīng)物,酶動(dòng)力則通過酶催化反應(yīng)來結(jié)合親電子反應(yīng)物[1]。許多研究表明[2~6],體內(nèi)GSH能增強(qiáng)肺的抗氧化防御系統(tǒng),抵御氧化應(yīng)激,減輕肺組織損傷。孫瑩等觀察到COPD患者給予富露施(其化學(xué)成分為N-乙酰半胱氨酸)治療后MDA明顯降低,SOD及GSH-PX明顯升高,F(xiàn)EV1%、RV/TLC%明顯改善,提示富露施通過改善COPD急性加重期患者氧化應(yīng)激水平而改善肺功能。
體內(nèi)的IL-18蛋白具有誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生多種細(xì)胞因子和增強(qiáng)Th1細(xì)胞活性等多種生物學(xué)的功能。吸煙是引起COPD的重要原因,也是IL-18升高的獨(dú)立因素。成熟的IL-18作為一種炎性細(xì)胞因子,已經(jīng)有實(shí)驗(yàn)證明其表達(dá)在老鼠致命性的肺部損傷和人類的特發(fā)性肺纖維化的發(fā)病過程中起了重要作用。近年對(duì)慢性肺部炎癥疾病的研究發(fā)現(xiàn),IL-18與細(xì)胞因子的調(diào)節(jié)關(guān)系密切,在肺慢性炎癥的發(fā)生發(fā)展過程中起著重要的作用。有研究發(fā)現(xiàn),COPD患者誘導(dǎo)痰中的IL-18水平要明顯高于無COPD[7]。Hoshino T通過對(duì)肺內(nèi)過表達(dá)IL-18的轉(zhuǎn)基因小鼠的研究發(fā)現(xiàn)[8],IL-18在肺內(nèi)表達(dá)增加,可導(dǎo)致嚴(yán)重的肺氣腫改變。
本文結(jié)果顯示,急性COPD患者經(jīng)常規(guī)治療后轉(zhuǎn)入穩(wěn)定期時(shí),GSH水平、各項(xiàng)肺功能指標(biāo)、IL-18水平均比急性加重期有明顯改善(P<0.05);具體體現(xiàn)為COPD穩(wěn)定期較急性加重期GSH水平有明顯的升高(P<0.05),IL-18水平有顯著的降低(P<0.05),且FEV1.0和FEV1.0/FVC指標(biāo)也顯著的升高;對(duì)照組較COPD患者急性加重期和穩(wěn)定期各組指標(biāo)均有顯著差異,但是GSH水平在穩(wěn)定其則無差異。COPD患者急性加重期時(shí)GSH水平較低,且IL-18水平很高,COPD患者穩(wěn)定期時(shí)GSH水平較高,IL-18水平較低,正常組則是GSH水平較高且IL-18水平很低,但是各組IL-18的水平和GSH水平之間的卻沒有顯著的相關(guān)性,這反映了在常規(guī)COPD治療過程中消炎藥物的應(yīng)用能很快降低炎癥因子表達(dá)水平,但提高GSH水平卻并非和降低IL-18水平是同時(shí)同步起作用的,這可能和個(gè)體差異有關(guān),同時(shí)也反映了當(dāng)前藥物治療COPD的單一性,而非系統(tǒng)性的從各個(gè)層面治療COPD。