吳春婷 趙佳暉 肖 瑤 張 穎 張文美 宋 曼 朱光發(fā)

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease, COPD)是一種不可逆氣流受限的氣道疾病，氣道炎癥和氣道重構(gòu)是該病的主要病理特征，嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量，給家庭及社會帶來沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[1]。維生素D不僅是人體生長發(fā)育所必須的維生素，還具有多種免疫調(diào)節(jié)功能，在基因表達(dá)、促進(jìn)細(xì)胞生長分化、調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞功能定位等方面發(fā)揮重要作用，這被稱為維生素D的非經(jīng)典作用。VitD缺乏引起可呼吸道黏膜上皮角化、變性、增生，導(dǎo)致呼吸道抵抗力降低，且隨著年齡的增長，免疫功能逐漸下降，呼吸道黏膜和腺體逐漸萎縮，氣道防御機(jī)制減弱，導(dǎo)致COPD患者更易發(fā)生呼吸道感染[2]。本文檢測COPD患者血清維生素D水平，對比血清維生素D在不同肺功能分級的COPD患者之間的差異，探討維生素D水平在慢性阻塞性肺疾病中的評估價值，為進(jìn)一步明確維生素D與COPD的關(guān)系提供依據(jù)。

資料與方法

1.一般資料：收集首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京安貞醫(yī)院2017年1月至12月,在我院住院的慢性阻塞性肺疾病的患者，其中男性65例，女性15例，平均年齡(70.8±8.9)歲；選擇同期于我院20例慢性支氣管炎患者為對照組，男性12例，女性8例，平均(63.9±9.8)歲。COPD的診斷符合2017版慢性阻塞性肺疾病全球倡議(GOLD指南)相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)，同時排除合并呼吸衰竭、肺結(jié)核、慢性肺源性心臟病、支氣管擴(kuò)張等肺部疾病以及腫瘤、糖尿病、甲狀旁腺相關(guān)性疾病、自身免疫性疾病等可能影響血清維生素D 水平的其它疾病，所有患者近半年內(nèi)未接受維生素D的補(bǔ)充或治療，所有患者均使用Jaeger型肺功能儀進(jìn)行常規(guī)肺功能檢查。

2. 方法 (1)資料收集：一般情況包括性別、年齡、身高和體質(zhì)量、吸煙史、肺部疾病病史、臨床癥狀、胸X線或CT結(jié)果、BMI指數(shù)、血鈣磷水平、血免疫球蛋白水平、肺功能測定結(jié)果包括第1秒用力呼氣容積(FEV1%)、第1秒用力呼氣容積/肺活量(FEV1/FVC)、殘氣量(RV)、殘氣容積以及殘總百分比(RV/TLC%)。

(2)主要診斷標(biāo)準(zhǔn)及指標(biāo)判定標(biāo)準(zhǔn):肺功能判斷標(biāo)準(zhǔn)：采用北京安貞醫(yī)院肺功能正常預(yù)計值公式，除FEV1/FVC及RV/TLC外，其它指標(biāo)如RV、FEV1等以實測值占預(yù)計值百分比>80%為正常。按照2017 GOLD指南符合FEV1/FVC<70%，同時FEV1≥80%預(yù)計值為 GOLD1級，50%≤FEV1<80%為GOLD2級，30%≤FEV1<50% 為GOLD3級，F(xiàn)EV1<30%為GOLD4級。

(3)血清維生素D測定:被檢測者于清晨空腹?fàn)顟B(tài)下抽取靜脈血2 mL，在抽血4h內(nèi)進(jìn)行血樣本處理，采用高通量液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法檢測方法(LC-MS/MS)檢測血清25-羥維生素D3以及總維生素D的水平。我院臨床分子診斷中心參考國際維生素D代謝物室間質(zhì)評計劃(vitamin D external quality assessment scheme, DEQAS)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)控。我院臨床分子診斷中心的總維生素D正常范圍參考值：成人30～100 疫調(diào)節(jié)功能，在基因表達(dá)、促進(jìn)細(xì)胞生。維生素D缺乏標(biāo)準(zhǔn)為重度缺乏：血清25-羥維生素D<10 疫調(diào)節(jié)功能，在基因表達(dá)、促進(jìn)細(xì)胞生；中度缺乏：血清25-羥維生素D 10～20疫調(diào)節(jié)功能，在基因表達(dá)、促進(jìn)細(xì)胞生；輕度缺乏：血清25-羥維生素D 20～30 疫調(diào)節(jié)功能，在基因表達(dá)、促進(jìn)細(xì)胞生。

3. 統(tǒng)計學(xué)分析 應(yīng)用SPSS 19.0 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間比較采用單因素方差分析；計數(shù)資料比較采用卡方檢驗；相關(guān)性檢驗采用Pearson相關(guān)性分析。以P<0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

1. COPD患者的血清25-羥維生素D水平 本次入組共80例COPD患者，20例慢性支氣管炎患者，COPD患者血清維生素D3、總維生素D、血鈣濃度與血磷濃度水平明顯低于慢性支氣管炎患者，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義；COPD和慢性支氣管炎兩組患者BMI指數(shù)差異無統(tǒng)計學(xué)意義(表1)。

2.不同肺功能分級COPD患者血清維生素D水平差異 80例COPD組患者根據(jù)GOLD分級分為I級19例、Ⅱ級30例、Ⅲ級15例和Ⅳ級16例，血清25-羥維生素D3和總維生素D水平隨著GOLD分級增加而降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；另外，血清鈣、磷濃度隨著GOLD分級增加而降低，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。血清IgA濃度與BMI在不同GOLD分級組中差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；血清IgE濃度在不同GOLD分級組中差異有統(tǒng)計學(xué)意義，但并無隨GOLD分級呈現(xiàn)濃度增加或減少的趨勢(表2)。

表1 COPD組和慢性支氣管炎組血清維生素D及鈣磷濃度比較

注：與COPD組比較，aP<0.01

表2 不同COPD組血清維生素D及鈣磷濃度比較

3. 25-羥維生素D不同缺乏組肺功能指標(biāo)比較 根據(jù)患者血清25-羥維生素D水平分為輕度、中度以及重度缺乏組，F(xiàn)EV1%預(yù)計值百分比在不同25-羥維生素D缺乏組分別為63.9%、61.6%、56.5%，F(xiàn)EV1%預(yù)計值百分比隨25-羥維生素D水平的下降而降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義；IgA在不同25-羥維生素D缺乏組濃度分別為6.9μg/L、2.6μg/L、3.0μg/L，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，但并無隨維生素D水平下降呈現(xiàn)濃度增加或減少趨勢；FEV1/FVC與IgE濃度在不同25-羥維生素D缺乏組，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(表3)。

4. 血清25-羥維生素D 水平與肺功能指標(biāo)的相關(guān)性分析 COPD組患者肺功能檢查 FEV1%預(yù)計值與血清25-羥維生素D3水平呈正相關(guān)，r=0.328，P<0.05；COPD組患者肺功能檢查 FEV1%預(yù)計值與血清總維生素D水平呈正相關(guān)，r=0.345，P<0.05；血清25-羥維生素D3以及總維生素D水平與FEV1/FVC無相關(guān)性。

表3 25-羥維生素D不同程度缺乏組各肺功能指標(biāo)比較

注：與輕度缺乏組比較，aP<0.01；與輕度缺乏組比較，bP<0.01

討 論

COPD病程進(jìn)行性發(fā)展，目前主要認(rèn)為COPD是吸煙、有害粉塵煙霧顆粒及反復(fù)呼吸道感染等外部因素與遺傳易感性等內(nèi)部因素相互作用的結(jié)果。反復(fù)的炎癥反應(yīng)損害了正常的氣道結(jié)構(gòu)，引起氣道重塑，引起不可逆性氣流受限[3]。除炎癥反應(yīng)外，蛋白酶和抗蛋白酶失衡、氧化與抗氧化失衡以及自主神經(jīng)系統(tǒng)功能紊亂等也在COPD發(fā)病中起重要作用[4]。維生素D是一種人體必需的營養(yǎng)元素，維生素D在體內(nèi)主要通過與細(xì)胞內(nèi)的維生素D受體(vitamin D receptor, VDR) 結(jié)合而發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)。維生素D的主要組成成分是維生素D2和維生素D3兩種化合物，兩者在肝臟中代謝形成25-羥基維生素D(25(OH)D), 在腎臟中進(jìn)一步代謝形成1,25-二羥基維生素D(1,25(OH)2D)。在血液中, 維生素D的最主要存在形式為25(OH)D, 約占維生素D 總量的95%, 且半衰期最長, 性質(zhì)非常穩(wěn)定，目前國際上多認(rèn)為25(OH)D是衡量體內(nèi)可利用的維生素D水平的最佳指標(biāo)[5]。LC-MS/MS分析技術(shù)特異性高，可同時測定25(OH)D2 和25(OH)D3，檢測更加準(zhǔn)確，被認(rèn)為是檢測25(OH)D的金標(biāo)準(zhǔn)[6]。已有流行病學(xué)研究證明，維生素D缺乏與腫瘤、自身免疫性疾病、心血管疾病等慢性疾病發(fā)病率相關(guān)，同時通過補(bǔ)充維生素D，可以有效改善患者心肺功能以及慢性感染引起的組織損傷和氣道炎癥反應(yīng)，探討維生素D在COPD中的作用具有重要的意義[7-9]。

在本次研究中我們發(fā)現(xiàn)：COPD患者血清總維生素D以及維生素D3水平普遍偏低，且COPD患者較慢性支氣管炎患者更容易缺乏維生素，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。綜合分析原因可能為：COPD患者以老年人居多，其胃腸功能減弱以及飲食結(jié)構(gòu)不合理導(dǎo)致攝取和吸收不足[10]；長期咳嗽、喘憋癥狀，肺功能下降及活動耐力明顯下降，免疫功能下降，導(dǎo)致戶外運動減少[11]；糖皮質(zhì)激素的應(yīng)用也可導(dǎo)致血清維生素D水平下降[12]；另外，Janssens研究發(fā)現(xiàn)：COPD患者維生素D結(jié)合蛋白基因發(fā)生變異，導(dǎo)致維生素D吸收障礙，也部分解釋了COPD患者普遍缺乏維生素D的分子機(jī)制[13]。

肺功能水平是反映COPD嚴(yán)重程度的重要指標(biāo)之一，為了進(jìn)一步探討血清維生素D水平和COPD疾病嚴(yán)重程度之間的確切關(guān)系，本研究探討不同肺功能分級COPD患者血清維生素D以及鈣、磷濃度差異。研究結(jié)果表明：COPD患者隨著肺功能嚴(yán)重程度分級的升高，血清維生素水平相應(yīng)下降，且血清鈣、磷濃度也隨之下降。

FEV1及FEV1/FVC值可反映氣流受限的程度，是COPD診斷及病情評估的重要依據(jù)，本研究依據(jù)COPD患者維生素D缺乏程度分為輕度缺乏、中度缺乏以及重度缺乏組，對比分析不同維生素D缺乏組FEV1及FEV1/FVC差異。研究結(jié)果表明：FEV1占預(yù)計值的百分比隨COPD患者血清維生素D缺乏程度的加重而降低。相關(guān)性分析表明：血清維生素D水平與FEV1占預(yù)計值百分比呈正相關(guān)，提示血清維生素D水平與COPD患者肺功能嚴(yán)重程度分級密切相關(guān)。筆者分析可能有以下幾個原因：第一，維生素D參與抗炎、抗感染、調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)在 COPD患者的炎癥過程中巨噬細(xì)胞起了重要作用。維生素D以及VDR可以調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞內(nèi)NF-κB信號通路反引起的炎癥反應(yīng)和肺組織損傷，減緩COPD病程發(fā)展[14]；第二，除了參與免疫調(diào)控和炎癥外，維生素D也影響肺組織重塑過程。國內(nèi)學(xué)者宋穎芳等[15]研究發(fā)現(xiàn)，在氣道平滑肌細(xì)胞的細(xì)胞周期中，維生素 D 可阻止其從 G1 期至 S 期轉(zhuǎn)換進(jìn)而抑制氣道平滑肌細(xì)胞的增殖。因此，維生素 D 是可以從肺臟結(jié)構(gòu)細(xì)胞來影響氣道結(jié)構(gòu)改變；第三：維生素D 可以促進(jìn)肌力與加強(qiáng)肌力平衡。COPD患者肌肉功能障礙導(dǎo)致其運動能力下降，嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量。肌無力在COPD中晚期較常見，而且是呼吸衰竭和死亡的一個獨立預(yù)測因素。維生素D 對骨骼肌健康有作用，低水平血清維生素D 使骨骼肌力量下降及跌倒風(fēng)險增加。Hornikx等研究發(fā)現(xiàn)：接受維生素D的COPD患者呼吸肌力量和運動耐力有較大提高[16]。維生素D可通過多種途徑來調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫功能，根據(jù)機(jī)體的免疫狀態(tài)，通過增強(qiáng)或抑制免疫功能來發(fā)揮調(diào)節(jié)免疫狀態(tài)的作用。血清免疫球蛋白A、G和M是由漿細(xì)胞合成和分泌，其含量的高低是反映獲得性免疫功能狀態(tài)的重要指標(biāo)，IgA濃度較高是其中重要組成部分。免疫球蛋白E是介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)的重要物質(zhì)。本研究提示：在不同GOLD分級的COPD患者中IgA和IgE濃度與血清維生素D水平并無相關(guān)性，這說明COPD的免疫反應(yīng)具有多種因素共同參與，血清維生素D水平并不能準(zhǔn)確的判斷COPD患者的免疫功能的程度。另外，盡管FEV1%與血清維生素D水平相關(guān)，但FEV1/FVC與血清維生素D水平并無顯著的相關(guān)性，原因可能是入組的數(shù)據(jù)較少，統(tǒng)計可能存在偏移，F(xiàn)EV1/FVC與血清維生素D的關(guān)系尚需大樣本數(shù)據(jù)進(jìn)一步驗證。

總之，本研究表明，維生素D缺乏與COPD之間關(guān)系密切，在不同的GOLD分級的COPD患者也存在差異，因此COPD患者應(yīng)加強(qiáng)對血清維生素D水平的檢測，特別是嚴(yán)重程度在中重度的COPD患者進(jìn)行及早的干預(yù)和治療意義更為重要，可能改善患者的生活質(zhì)量，延緩疾病進(jìn)展及合并癥的出現(xiàn)。但本次研究病例數(shù)較少，維生素D治療COPD的有效性及臨床應(yīng)用價值，有待于進(jìn)一步的大樣本臨床研究，更好的為臨床治療提供理論依據(jù)。