孫 印 何士杰 景衛(wèi)革 韋海燕

河北省承德市中心醫(yī)院呼吸內(nèi)科 067000

慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者存在持續(xù)呼吸道癥狀及氣流受限[1]，多數(shù)患者病情隨病程延長而逐漸加重，給患者家庭和社會造成極大的負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致患者生命質(zhì)量下降，預(yù)期壽命縮短。目前，醫(yī)生多根據(jù)肺功能、臨床癥狀、急性加重風(fēng)險(xiǎn)綜合評估患者病情。肺功能是診斷COPD的必備條件，并且能夠評估COPD患者氣流受限的嚴(yán)重程度。目前用于評估COPD患者癥狀的問卷有：改良英國醫(yī)學(xué)研究委員會呼吸困難問卷(mMRC分級)、COPD評估測試問卷(CAT評分)、圣喬治呼吸問卷(SGRQ)、慢性呼吸問卷(CRQ)等，其中mMRC問卷及CAT評分臨床應(yīng)用最多。

COPD是一種慢性氣道炎癥性疾病，炎癥反應(yīng)還可以介導(dǎo)免疫應(yīng)答。因此，通過測定COPD患者血清中部分炎癥因子水平及免疫指標(biāo)，可以在一定程度上反映患者體內(nèi)炎癥免疫功能狀態(tài)及病情嚴(yán)重程度。TLR4是一種天然免疫模式識別受體，是聯(lián)系天然免疫和獲得性免疫的橋梁[2]。TLR4在對抗革蘭氏陰性桿菌所引起的炎癥反應(yīng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用[3]，還能夠啟動固有免疫應(yīng)答。目前國內(nèi)外有研究顯示TLR4參與了COPD的發(fā)病過程，但迄今為止，尚未見到在COPD患者血清中TLR4與肺功能指標(biāo)、mMRC評分、CAT評分相關(guān)性的研究，本研究進(jìn)行相關(guān)探討。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2016年12月—2017年12月于我院呼吸科門診就診的吸煙COPD穩(wěn)定期患者60例為COPD穩(wěn)定期組(簡稱COPD組)，均符合中華醫(yī)學(xué)會COPD的診斷標(biāo)準(zhǔn)[4]，且患者近3個(gè)月氣短、咳嗽、咳痰等呼吸系統(tǒng)癥狀穩(wěn)定或癥狀輕微，無急性加重；且患者有吸煙史，每天吸煙5～20支；近3個(gè)月無應(yīng)用抗生素、口服或靜脈糖皮質(zhì)激素病史。健康吸煙組及健康非吸煙組入選標(biāo)準(zhǔn)：同期于我院體檢中心行健康體檢者，肺功能檢查無持續(xù)氣流受限，其中吸煙者45例，每天吸煙5～20支，為健康吸煙組，非吸煙者45例為健康非吸煙組。三組受試對象均無呼吸系統(tǒng)其他疾病，無肺功能檢查禁忌證。

1.2 觀察指標(biāo)及監(jiān)測方法 基線資料：包括年齡、性別、吸煙指數(shù)、體重指數(shù)(BMI)及肺功能(德國耶格品牌)；COPD患者測定mMRC分級及CAT評分。通過ELISA法檢測三組受試對象血清中TLR4的表達(dá)水平。

2 結(jié)果

2.1 各組一般資料 三組受試者在年齡、性別構(gòu)成、BMI方面的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。COPD組與健康吸煙組吸煙支數(shù)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。三組受試對象具有可比性。見表1。

表1 三組一般資料比較

2.2 各組血清TLR4的表達(dá)水平 COPD組血清TLR4水平高于健康吸煙組及健康非吸煙組，健康非吸煙組高于健康吸煙組，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

表2 各組血清TLR4的表達(dá)水平

注：a與健康吸煙組相比，P<0.05；b與健康非吸煙組相比，P<0.05；c與健康非吸煙組相比，P<0.05。

2.3 各組血清TLR4水平與FEV1pred%的相關(guān)性 COPD組患者血清TLR4水平與FEV1%pred呈負(fù)相關(guān)(r=-0.623，P<0.05)，健康吸煙組及健康非吸煙組血清TLR4水平與FEV1%pred均無相關(guān)性(P均>0.05)。見表3。

表3 各組血清TLR4水平與FEV1pred%的相關(guān)性

2.4 血清TLR4水平與FEV1/FVC、mMRC分級、CAT評分、年齡、BMI及吸煙指數(shù)的相關(guān)性 COPD組患者血清TLR4水平與mMRC分級呈正相關(guān)(r=0.326，P<0.05)，與CAT評分呈正相關(guān)(r=0.589，P<0.05)，與年齡、體重指數(shù)及吸煙支數(shù)等均無明顯相關(guān)性(P>0.05)。見表4。

表4 COPD組血清TLR4水平與FEV1/FVC、mMRC分級、CAT評分、年齡、BMI及吸煙支數(shù)的相關(guān)性

3 討論

COPD是一種多因素疾病，是長期有毒顆粒及氣體的暴露、基因、氣道高反應(yīng)性、幼年呼吸道感染、肺發(fā)育不良等多因素互相作用的結(jié)果[5]。COPD的發(fā)病率居高不下，死亡率不斷增加，給各國帶來巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)和社會負(fù)擔(dān)。早期正確診斷、準(zhǔn)確評估患者病情、規(guī)范合理的治療能夠改善COPD患者的預(yù)后。肺功能FEV1% pred是評價(jià)COPD患者氣流受限嚴(yán)重程度的經(jīng)典指標(biāo)，并且與患者急性加重風(fēng)險(xiǎn)及預(yù)后具有顯著的相關(guān)性。另外，mMRC分級問卷、CAT評分問卷等也在COPD的病情評估中起到非常重要作用。COPD的確切發(fā)病機(jī)制尚不明確，炎癥機(jī)制、氧化應(yīng)激、蛋白酶—抗蛋白酶失衡是學(xué)者公認(rèn)的發(fā)病機(jī)制。近幾年來，炎癥免疫因素成為COPD患者發(fā)病機(jī)制的研究熱點(diǎn)[6]，炎癥可以誘發(fā)免疫失衡，免疫失衡導(dǎo)致炎癥持續(xù)存在并加重，兩者相互作用，最終導(dǎo)致COPD的發(fā)生及發(fā)展。

TLR4是最早被發(fā)現(xiàn)參與哺乳動物固有免疫的Toll樣受體(TLRs)。TLR4主要由胞外區(qū)、跨膜區(qū)和胞內(nèi)區(qū)組成[7],其胞外區(qū)能夠識別病原體相關(guān)分子模式和損傷分子相關(guān)模式；胞內(nèi)區(qū)與人白介素1受體(IL-1R)的胞內(nèi)區(qū)具有高度同源性，故稱為TLR/IL-1R受體同源區(qū)(TIR)結(jié)構(gòu)域。TIR區(qū)域可以識別髓樣分化蛋白88(MyD88)、腫瘤壞死因子受體活化因子6(TRAF)等信號傳導(dǎo)分子，并向下游傳導(dǎo)信號。TLR4幾乎表達(dá)于所有的細(xì)胞系，中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、未成熟樹突狀細(xì)胞等均有表達(dá)[8]。TLR4也分布于氣道上皮細(xì)胞、氣道平滑肌細(xì)胞、肺巨噬細(xì)胞及血管內(nèi)皮細(xì)胞。TLR4識別的受體分為外源性配體和內(nèi)源性配體，外源性配體主要是革蘭陰性桿菌(G-桿菌)細(xì)胞壁成分脂多糖(LPS)；內(nèi)源性配體主要來源于宿主細(xì)胞(如細(xì)胞外基質(zhì)及機(jī)體細(xì)胞主動分泌的介質(zhì)等)。TLR4信號傳導(dǎo)通路分為細(xì)胞外信號傳導(dǎo)和細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)兩部分[9]。細(xì)胞外信號傳導(dǎo)過程：TLR4在LPS存在條件下與髓樣分化蛋白2(MD2)結(jié)合，形成TLR4- MD2二聚體，TLR4-MD2二聚體與LPS結(jié)合后TLR4構(gòu)象發(fā)生變化，而后與胞內(nèi)區(qū)TIR結(jié)構(gòu)域結(jié)合進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)。細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)過程：細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)通路主要有MyD88依賴型途徑和MyD88非依賴型途徑[10]，通過一系列復(fù)雜的信號傳導(dǎo)過程，MyD88依賴型途徑激活核轉(zhuǎn)錄因子(NF-κB)和激活蛋白-1(AP1)，MyD88非依賴型途徑激活干擾素β相關(guān)因子3(IRF3)、晚發(fā)NF-κB及AP1，啟動轉(zhuǎn)錄調(diào)控、炎癥反應(yīng)及免疫調(diào)節(jié)作用。TLR4是外源性病源分子脂多糖(LPS)最重要的識別感受器，其代表了抗感染的第一道防線。TLR4還能識別受損組織和壞死細(xì)胞釋放的內(nèi)源性病源分子，進(jìn)而相互作用誘導(dǎo)強(qiáng)烈的促炎反應(yīng)，修復(fù)機(jī)體的同時(shí)亦可能損害組織。通常來說，TLR4介導(dǎo)的炎癥免疫反應(yīng)通過復(fù)雜而協(xié)調(diào)的過程，最終使組織、細(xì)胞的完整性和功能得以恢復(fù)。但是，過度和調(diào)控不良的炎癥免疫反應(yīng)亦會對機(jī)體造成損傷而致病。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，COPD穩(wěn)定期患者血清TLR4水平顯著高于健康人群，而且健康非吸煙者高于健康吸煙者，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。曾曉麗等[11]研究發(fā)現(xiàn)，COPD患者血單核巨噬細(xì)胞表面TLR4、MyD88的mRNA及蛋白表達(dá)水平均顯著高于健康對照組，而且單核巨噬細(xì)胞培養(yǎng)上清液中炎癥因子TNF-α和IL-6含量亦顯著高于健康對照組。國外研究[12-13]顯示，COPD患者氣道及外周血中性粒細(xì)胞表面TLR4水平明顯高于健康對照組。本實(shí)驗(yàn)與上述研究結(jié)論一致，表明TLR4參與了COPD的免疫炎癥發(fā)病機(jī)制。現(xiàn)有研究表明，G-桿菌是COPD最重要的病原體之一，當(dāng)患者呼吸道或全身抵抗能力下降時(shí)，G-桿菌感染機(jī)會明顯增加。COPD患者反復(fù)發(fā)生G-桿菌感染，LPS可誘導(dǎo)機(jī)體TLR4表達(dá)上調(diào)，通過MyD88依賴型途徑激活NF-κB炎癥通路，使炎癥因子TNF-α、IL-1、IL-6、IFN-γ分泌明顯增加，進(jìn)而趨化中性粒細(xì)胞及巨噬細(xì)胞到達(dá)炎癥部位，上述細(xì)胞活化后殺滅病原體的同時(shí)釋放中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶及金屬基質(zhì)蛋白酶，且氧自由基產(chǎn)生增加，損傷氣道及肺組織，致使氣道重塑、肺泡破裂融合，最終導(dǎo)致COPD的發(fā)生和發(fā)展。另外，本研究還顯示健康非吸煙者血清TLR4水平顯著高于健康吸煙者，這說明吸煙抑制血清TLR4的表達(dá)，吸煙者固有免疫功能降低，對G-桿菌等病原體的清除能力下降。

呼吸困難是COPD的標(biāo)志性癥狀，用mMRC問卷能很好地評估患者的臨床癥狀[14]。mMRC分級與反映COPD患者健康狀況的其他指標(biāo)有良好的相關(guān)性[15]，并能預(yù)測患者遠(yuǎn)期死亡風(fēng)險(xiǎn)[16]。COPD評估測試(CAT評分)能夠反映COPD對患者生活質(zhì)量的影響程度[14]。肺功能指標(biāo)FEV1%pred是診斷氣流受限嚴(yán)重程度的良好指標(biāo)，也是預(yù)測患者全因死亡率的一個(gè)獨(dú)立指標(biāo)。在整體人群水平，F(xiàn)EV1%pred是預(yù)測患者住院率、死亡率、指導(dǎo)非藥物治療(如肺減容或肺移植手術(shù))的重要因素。本實(shí)驗(yàn)顯示，COPD患者血清TLR4與mMRC分級、CAT評分呈正相關(guān)，與肺功能指標(biāo)FEV1%pred呈負(fù)相關(guān)，這說明血清TLR4與COPD患者呼吸困難嚴(yán)重程度、生活質(zhì)量及氣流受限嚴(yán)重程度具有相關(guān)性，同時(shí)也表明血清TLR4可能與COPD患者病情的嚴(yán)重程度具有相關(guān)性。

綜上所述，本研究表明血清中TLR4參與了COPD的炎癥免疫發(fā)病機(jī)制，但是具體的炎癥免疫通路仍不明確，需要在今后的研究中進(jìn)一步探索。隨著醫(yī)療水平的提高和對COPD研究的進(jìn)一步深入，COPD的發(fā)病機(jī)制會更加明確，診療方面也會有更大的突破。