于冰,孫艷華
(濱州醫(yī)學院煙臺附屬醫(yī)院,山東煙臺264100)
慢性阻塞性肺疾病(COPD)是全球范圍內(nèi)致殘率和病死率升高的主要原因,是一種可以預防、治療的疾病,伴有部分顯著的肺外效應(yīng),特征為持續(xù)呼吸癥狀和氣流受限,嚴重者日常生活不能自理[1]。既往研究表明,COPD可引起大腦病理學改變及認知功能障礙,其發(fā)生率約為36%,但亦有研究發(fā)現(xiàn)這種認知功能障礙部分是可逆的[2]。目前,COPD導致認知功能障礙的確切發(fā)病機制尚不明確。中性粒細胞明膠酶蛋白(NGAL)是脂質(zhì)運載蛋白家族成員,參與COPD的發(fā)生發(fā)展,被證實在穩(wěn)定期COPD患者中水平顯著上升[3]。內(nèi)皮素-1(ET-1)是一種內(nèi)源性血管活性因子,亦是一種神經(jīng)活性肽,被證實與血管性認知障礙有關(guān)[4]。本研究探討了血漿COPD患者NGAL和ET-1水平與認知功能障礙的關(guān)系,旨在分析COPD患者認知功能障礙的發(fā)生機制,從而為其臨床治療提供依據(jù)。
通信作者:孫艷華(E-mail:syh761123@126.com)
1 資料與方法
1.1 臨床資料 選取濱州醫(yī)學院煙臺附屬醫(yī)院2017年2月~2018年2月收治的COPD患者122例為COPD組,另選取同期于本院健康體檢人群120例為對照組。COPD組納入標準:符合中華醫(yī)學會2013年制定的《慢性肺阻塞性肺疾病診治指南》[5]的相關(guān)診斷標準;臨床資料完整,知情同意。排除標準:明確診斷為肺間質(zhì)纖維化、哮喘、支氣管擴張、肺結(jié)核;存在既往肺部手術(shù)病史;不能配合做肺功能檢查,合并嚴重精神疾患、視網(wǎng)膜剝離者;近2個月內(nèi)做過眼科手術(shù)或胸腹部手術(shù)。COPD組男72例、女50例;年齡(63.25±8.39)歲;家庭年收入(6.54±3.24)萬元;肺功能分級:Ⅰ級32例、Ⅱ級56例、Ⅲ級34例;合并糖尿病26例、高血壓32例、心臟病14例;病程(4.45±2.42)年;文化程度:小學及以下12例、初中64例、高中及中專28例、大學及以上18例。對照組男66例、女54例;年齡(62.82±9.32)歲;家庭年收入(6.49±4.41)萬元;病程(4.57±2.65)年;文化程度:小學及以下14例、初中62例、高中及中專31例、大學及以上13例。兩組年齡、性別、經(jīng)濟狀況、文化程度具有可比性。
1.2 肺功能檢測及血氣分析 采用意大利MIR米爾Cspirol肺功能儀,測定第一秒用力呼氣容積(FEV1)和用力肺活量(FVC),并采用血氣分析儀進行血氣分析[血氧分壓(PaO2)、二氧化碳分壓(PaCO2)、血氧飽和度(SaO2)]。
1.3 血漿NGAL和ET-1水平檢測 采集所有研究對象清晨空腹靜脈血3 mL,EDTA抗凝,離心獲得血清,采用貝克曼庫爾特AU5800全自動生化分析儀、ELISA法檢測血漿NGAL和ET-1水平,試劑盒購于深圳欣博盛生物科技有限公司,嚴格按說明書操作。
1.4 認知功能評價 采用簡易精神狀態(tài)量表(MMSE)評價患者認知功能,由于術(shù)后早期認知功能障礙具有晝輕夜重的特點,故測試時間選擇19:00~21:00。MMSE包括以下內(nèi)容:時間、空間定向力,即刻、延遲記憶力,注意力及計算力,語言表達力等,共計30道題目。測試者詢問患者,患者回答正確一項得1分,回答錯誤或回答不知道得0分,總分0~30分,其中27~30分為正常,24分以下即為認知功能障礙。
2.1 兩組肺功能及血氣分析指標比較 COPD組血漿FVC、FEV1、PaO2和SaO2均低于對照組(P均<0.05),PaCO2高于對照組(P<0.05)。COPD組中36例合并認知功能障礙,占29.51%。合并認知功能障礙與未合并認知功能障礙COPD患者FVC、FEV1、PaO2、PaCO2和SaO2比較差異無統(tǒng)計學意義(P均>0.05)。見表1。
表1 兩組肺功能比較±s)
2.2 兩組血漿NGAL和ET-1水平比較 COPD組血漿NGAL和ET-1水平均高于對照組(P均<0.05)。其中合并認知功能障礙者血漿NGAL和ET-1水平均高于未合并認知功能障礙者(P均<0.05)。見表2。
表2 兩組血漿NGAL和ET-1水平比較±s)
2.3 相關(guān)性分析 相關(guān)性分析結(jié)果顯示,COPD患者血漿NGAL(r=-0.889,P=0.000)和ET-1(r=-0.800,P=0.000)水平均與MMSE評分[(25.2±3.8)分]呈負相關(guān);COPD患者NGAL和ET-1與肺功能各項指標無關(guān)(P均>0.05)。
隨著疾病進展,COPD患者出現(xiàn)肺功能進行性惡化,生活質(zhì)量下降。根據(jù)WHO統(tǒng)計,預計到2020年,COPD將成為全球死亡原因的第3位[6]。COPD的常見合并癥主要包括骨質(zhì)疏松、肺癌、心律失常、代謝綜合征、焦慮和抑郁、感染和認知功能障礙等[7]。研究顯示,COPD患者發(fā)生認知功能障礙是可逆的,且與COPD病情嚴重程度及病程相關(guān),早期采取干預措施有助于延緩認知功能損害[8]。本研究中合并認知功能障礙和未合并認知功能障礙COPD患者FVC、FEV1、PaO2、PaCO2和SaO2比較差異無統(tǒng)計學意義,提示認知功能障礙與COPD患者肺功能無明顯相關(guān)性。
NGAL是最早從人中性粒細胞中得到的一種載脂蛋白,其相對分子質(zhì)量約為25 kU,可以單體型、人屬型和異二聚體型三種形式存在,廣泛分布于肺組織和小腸組織中[9]。NGAL可通過細胞表面特定受體傳遞小分子從而發(fā)揮多種生物學功能。研究顯示,細菌分泌的鐵載體能從哺乳動物鐵結(jié)合蛋白中獲得鐵,NGAL可結(jié)合鄰苯二酚型細菌鐵載體(如腸菌素)從而阻斷其獲取鐵,其在此過程中充當抑菌劑的角色[10]。眾所周知,急性或慢性呼吸道感染在COPD的發(fā)病機制中扮演重要角色,NGAL參與了COPD發(fā)病機制,在此過程中可起到抑制細菌生長的作用[11]。本研究結(jié)果顯示,COPD組血漿NGAL水平高于對照組,其中合并認知功能障礙者血漿NGAL水平高于未合并認知功能障礙者。由此可見,血漿NGAL水平與COPD相關(guān),可能參與了COPD患者認知功能障礙的病理生理過程。相關(guān)性分析結(jié)果進一步證明血漿NGAL水平與MMSE評分呈負相關(guān)性。
ET-1最早由日本學者從豬的主動脈內(nèi)皮細胞分離得到,其是一種由21個氨基酸組成的血管活性多肽,是迄今發(fā)現(xiàn)最強的縮血管物質(zhì)[12]。ET-1不但具有舒張和收縮血管的作用,而且參與血壓和行為的調(diào)節(jié)過程,同時對心臟具有正性肌力作用[13]。ET-1被證實與血管性認知功能障礙具有緊密關(guān)系,在腦缺血過程中,ET-1不但可加重腦血管收縮,還可直接作用于神經(jīng)細胞,導致鈣內(nèi)流,引發(fā)神經(jīng)細胞內(nèi)鈣超載而死亡;且可激活細胞膜上的磷脂酶A2和磷脂酶C,產(chǎn)生大量氧自由基,破壞細胞膜,引起腦細胞變性、水腫、壞死[14]。除此之外,ET-1還具有能促進中性粒細胞黏附作用,從而加重炎癥反應(yīng),加重腦損傷[15]。本研究證實了血漿ET-1水平與COPD的相關(guān)性,同時發(fā)現(xiàn)其可能參與了COPD患者認知功能障礙的病理生理改變過程,與文獻[16]報道結(jié)果一致。本研究結(jié)果還顯示,COPD患者NGAL和ET-1與肺功能各項指標無明顯相關(guān)性。提示此二者水平的升高不是由于肺功能改變而引起,進一步說明其參與了COPD患者認知功能障礙過程。
綜上所述,COPD患者血漿NGAL和ET-1水平上升,NGAL和ET-1水平越高,COPD患者認知功能障礙程度越重。血漿NGAL和ET-1可作為篩查COPD患者認知功能障礙的參考指標。