陳麗君,陳娟霞,馬麗婷,張慧芳,夏春燕,馬曉勇
COPD在我國是常見病和多發(fā)病,危害嚴重、經(jīng)濟負擔沉重,其特征為持續(xù)進展的、不可逆的氣流受限[1]。缺氧是COPD發(fā)生發(fā)展的重要病理因素,其導致的缺氧性肺動脈高壓是誘發(fā)一系列并發(fā)癥(如肺心病、呼吸衰竭、右心衰竭乃至全身多器官衰竭直至死亡)的關鍵。已有研究發(fā)現(xiàn)缺氧條件下能夠誘導多種細胞表達HIF-1α[2],暗示了HIF-1α可能與COPD缺氧密切相關。
1.1 一般資料:收集2016年1月-2018年1月在銀川市第一人民醫(yī)院就診的COPD急性加重期患者120例、COPD穩(wěn)定期患者120例,并收集同期體檢的健康對照者120例,分別設為AECOPD組、COPD穩(wěn)定組及健康對照組。
1.2 入選標準:AECOPD組及COPD穩(wěn)定組入選對象需符合2019版“COPD GOLD指南的診斷標準”,并排除支氣管哮喘、活動性肺結(jié)核、肺癌、原發(fā)性支氣管擴張、塵肺及其他肺限制性通氣功能障礙的患者。健康對照組為本院同期體檢者,既往無慢性基礎疾病,無呼吸系統(tǒng)疾病,胸片、肺功能、血氣檢測正常者。所有受試者簽署知情同意書,分組并采集相關臨床資料。
1.3 標本采集:受試者于就診當天抽取外周靜脈血5 mL,EDTA抗凝,離心后提取上層血清,置于-80 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
1.4 HIF-1α檢測:應用人HIF-1α酶聯(lián)免疫分析(ELISA)檢測試劑盒進行血清HIF-1α檢測,并設置標準品對照,計算標準曲線,按照試劑盒操作步驟進行。
1.5 肺功能檢查:在吸入支氣管舒張劑之后,使用肺功能儀檢測一秒率(FEV1.0/FVC)及第一秒用力呼氣容積(FEV1.0)占預計值的百分比(FEV1.0%)。
1.6 動脈血氣分析檢查:應用SIEMENS RAPIDPoint 500血氣分析儀對COPD患者進行動脈血氣分析檢測,測得PO2、PCO2后再進行分析。
2.1 3組一般資料比較:對3組研究對象的年齡、身高、性別進行統(tǒng)計分析,得出3組間各項資料比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表1。
表1 3組間一般資料比較
2.2 3組HIF-1α、PO2、PCO2比較:HIF-1α濃度比較為AECOPD組>COPD穩(wěn)定組>健康對照組,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05);PO2水平比較為AECOPD組
表2 3組HIF-1α、PO2、PCO2指標對比
2.3 AECOPD組、COPD穩(wěn)定組HIF-1α與PO2、PCO2、FEV1.0%的相關性分析:對AECOPD組HIF-1α濃度與PO2、PCO2、FEV1.0%行線性相關分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn),HIF-1α與PO2呈負相關(r=-0.221,P>0.05),與PCO2無相關關系(r= 0.161,P>0.05);與FEV1.0%呈負相關(r=-0.490,P<0.05)。在COPD穩(wěn)定組發(fā)現(xiàn),HIF-1α與PO2呈負相關(r=-0.489,P<0.05),與PCO2呈正相關(r=0.283,P<0.05),與FEV1.0%呈負相關(r=-0.420,P>0.05)。
COPD患者由于炎性效應導致支氣管和肺組織損傷,外周氣道阻塞、肺實質(zhì)破壞和肺血管異常,出現(xiàn)持續(xù)的氣流受限。隨著疾病進展,有效氣體交換減少產(chǎn)生低氧血癥,引起組織、器官缺氧[3-6]。HIF-1α是一種核轉(zhuǎn)錄蛋白,能夠感受環(huán)境中的缺氧程度,是低氧表達過程中關鍵的調(diào)節(jié)因子,低氧環(huán)境下快速表達,常氧下迅速降解,在COPD的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮著重要作用[7-9]。
筆者通過檢測AECOPD組、COPD穩(wěn)定組、健康對照組3組受試者外周靜脈血HIF-1α濃度,發(fā)現(xiàn)HIF-1α表達水平為AECOPD組>COPD穩(wěn)定組>健康對照組(P<0.05)。無論是AECOPD組還是COPD穩(wěn)定組HIF-1α的表達均高于健康對照組,暗示了COPD由于其疾病的炎癥本質(zhì)破壞了支氣管及肺組織的正常結(jié)構,導致機體通氣血流比例失調(diào),最終出現(xiàn)缺氧,這一病理改變對于AECOPD患者尤為明顯。AECOPD是在慢性炎癥的基礎上導致急性炎癥的加劇,加劇的急性炎癥反應使患者氣道阻塞、氣流受限進一步加重,同時加重了缺氧,加速了疾病進展。我們的研究結(jié)果顯示,AECOPD組HIF-1α表達水平最高,證實了AECOPD患者缺氧最為嚴重,因此慢性阻塞性肺疾病全球倡議(GOLD)對于AECOPD的治療原則是快速緩解目前癥狀及降低未來急性加重的風險,這對控制COPD疾病進展至關重要。此外,我們的研究同時顯示COPD穩(wěn)定組HIF-1α水平高于健康對照組,差異有統(tǒng)計學意義,揭示COPD即便是在穩(wěn)定期仍然處于慢性缺氧狀態(tài),這也為COPD長期氧療提供了支持依據(jù)。
對AECOPD組及COPD穩(wěn)定組患者HIF-1α與PO2、PCO2及FEV1.0%進行線性相關分析,結(jié)果顯示AECOPD組:HIF-1α與PO2呈負相關(r=-0.221,P>0.05)、與PCO2無相關性(r=0.161,P>0.05)、與FEV1.0%呈負相關(r=-0.490,P<0.05);COPD穩(wěn)定組:HIF-1α與PO2呈負相關(r=-0.489,P<0.05)、與PCO2呈正相關(r=0.279,P<0.05)、與FEV1.0%呈負相關(r=-0.420,P>0.05)。本研究發(fā)現(xiàn)AECOPD組和COPD組中,HIF-1α均與PO2、FEV1.0%呈負相關,而PO2、FEV1.0%是反應COPD疾病嚴重程度的重要指標,暗示HIF-1α的表達水平可以間接地評估COPD病情的嚴重程度。本研究還發(fā)現(xiàn):① COPD穩(wěn)定組中HIF-1α與PO2、PCO2的相關性高于AECOPD組,分析原因可能與AECOPD組患者HIF-1α檢測時處于住院期間,該組患者在檢測時給予了氧療(鼻導管或機械通氣)干預有關。有研究證明吸氧療法可明顯改善機體血氧狀況,提高氧合指數(shù),糾正缺氧[10-11]。Qu J等人的研究也發(fā)現(xiàn)通過向腫瘤細胞內(nèi)注入氧氣可以使組織HIF-1α水平降低[12],進一步證實了HIF-1α的表達在低氧及常氧下處于動態(tài)的調(diào)整過程;② HIF-1α在AECOPD、COPD穩(wěn)定組均與FEV1.0%呈負相關,這一研究結(jié)果暗示HIF-1α的表達與COPD患者氣道阻塞、氣流受限有密切關系,且AECOPD組的相關性高于COPD穩(wěn)定組,說明AECOPD組氣道阻塞更為嚴重。
通過研究,我們明確了HIF-1α在AECOPD組、COPD穩(wěn)定組及健康組人群間的表達差異,并明確了HIF-1α與COPD患者PO2、PCO2及FEV1.0%的相關性,幫助臨床醫(yī)生更好地理解COPD的發(fā)病機制,為臨床尋找COPD的干預靶點提供了理論依據(jù)。