徐 蕾 賀新華 陳 昂 譚 憲

1.廣東省中山市博愛醫(yī)院呼吸內(nèi)科，廣東中山 528403；2.廣東省中山市博愛醫(yī)院科教科，廣東中山 528403；3.廣東省中山市博愛醫(yī)院數(shù)據(jù)中心，廣東中山 528403

支氣管哮喘是一種病程多變的復(fù)雜的氣道炎癥疾病，肥大細胞、嗜酸性粒細胞、淋巴細胞等多種細胞參與其中，且伴免疫功能紊亂[1]。氣道重塑是支氣管哮喘一個不可逆過程，嚴重影響肺功能[2]。現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)TGF-β/Smad 信號通路被研究證實參與氣道重塑的發(fā)病機制[3]。蛋白磷酸酶1A（protein phosphatase magnesium-dependent 1A，PPM1A）是TGF-β/Smad 信號通路的重要調(diào)控蛋白，能抑制TGF-β 轉(zhuǎn)錄介導(dǎo)的氣道平滑肌細胞增殖，PPM1A 表達缺失與TGF-β/Smad 信號通路過度活化有關(guān)[4]。推測PPM1A 可能參與支氣管哮喘氣道重塑過程，為此本研究探討了支氣管哮喘患者外周血PPM1A 水平與氣道重塑的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2017 年8 月至2020 年1 月廣東省中山市博愛醫(yī)院（以下簡稱“我院”）收治的114 例支氣管哮喘患者，納入標準：①符合相關(guān)診斷標準[5]；②年齡18～80 歲；③配合實驗室檢查、肺功能檢查和CT 影像檢查。排除標準：①慢性阻塞性肺疾病、支氣管擴張、肺結(jié)核、肺部感染等疾病；②過敏性、免疫性、感染性疾??；③近期服用免疫抑制劑治療；④合并惡性腫瘤。參考全球哮喘倡議中哮喘分級標準[6]將患者分為重度支氣管哮喘（重度組，51 例），輕中度哮喘（輕中度組，63 例）。另選擇同期我院50 名門診體檢的健康志愿者為對照組。三組年齡、男性占比、體重指數(shù)、吸煙史比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P ＞0.05），具有可比性?；颊呒捌浼覍倬橥獠⒑炇鹜鈺１狙芯揩@得我院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準。見表1。

表1 三組一般資料比較

1.2 研究方法

支氣管哮喘患者入院后24 h 內(nèi)采集肘靜脈血5 ml（對照組體檢當(dāng)日），離心20 min（4℃，3000 r/min，離心半徑為10 cm）取血清上機檢測，RT6000 酶標儀（深圳霄杜生命科學(xué)有限公司）應(yīng)用酶鏈免疫吸附試驗檢測血清PPM1A 和炎癥因子[白細胞介素（interleukin，IL）-4、IL-17A、IL-13] 水平，PPM1A 試劑盒購自上海酶聯(lián)生物技術(shù)有限公司（批號：170204），IL-17A、IL-13、IL-4 試劑盒購自上海博華生物試劑公司（批號分別為170103、160818、170209）。

1.3 氣道重塑檢測

支氣管哮喘患者入院后24 h 內(nèi)（對照組體檢當(dāng)日）檢測氣道重塑，采用西門子128 層螺旋CT 掃描胸部主動脈弓層面上下各3 個層面，圖像傳至后臺工作站，骨算法進行圖像重建，每個層面選取2 個影像清晰區(qū)域進行氣道測量，測量指標包括氣道內(nèi)徑、氣道外徑、氣道腔面積、氣道總面積，每個指標測量3 次，取平均值。氣道壁厚度=（氣道外徑-氣道內(nèi)徑）/2，氣道壁面積=氣道總面積-氣道腔面積，氣道壁厚度/氣道外徑百分比=氣道壁厚度/氣道外徑×100%，氣道壁面積占氣道總面積百分比=（氣道總面積-氣道腔面積）/氣道總面積×100%，取氣道壁厚度/氣道外徑百分比、氣道壁面積占氣道總面積百分比為評價氣道重塑指標。

1.4 肺功能檢測

支氣管哮喘患者入院后24 h 內(nèi)（對照組體檢當(dāng)日）檢測肺功能，MICROQUARK 肺功能儀（意大利科時邁公司），檢測前休息15 min，確認無高熱、劇烈咳嗽、咳血等禁忌證，在醫(yī)師指導(dǎo)下進行平靜呼吸訓(xùn)練。測量肺功能指標，包括第1 秒用力呼氣容積（forced expiratory volume in one second，F(xiàn)EV1），計算FEV1與用力肺活量（forced vital capacity，F(xiàn)VC）的比值（FEV1/FVC）、FEV1占預(yù)計值百分數(shù)（FEV1%pred）。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 25.0 統(tǒng)計學(xué)軟件對所得數(shù)據(jù)進行分析，計量資料采用均數(shù)±標準差（）表示，多組間比較采用單因素方差分析，兩組間比較采用t 檢驗，計數(shù)資料采用例數(shù)或百分率表示，組間比較采用χ2檢驗。采用多重線性回歸進行相關(guān)性分析。以P ＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 三組炎癥指標、肺功能、氣道重塑指標比較

三組炎癥指標、肺功能、氣道重塑指標比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P ＜0.05）。重度組和輕中度組血清PPM1A 水 平、FEV1、FEV1/FVC、FEV1%pred 低于對照組，重度組血清PPM1A 水平、FEV1、FEV1/FVC、FEV1%pred低于輕中度組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P ＜0.05）。重度組和輕中度組IL-4、IL-13、IL-17A 水平，氣道壁厚度/氣道外徑百分比、氣道壁面積占氣道總面積百分比高于對照組，重度組IL-4、IL-13、IL-17A 水平，氣道壁厚度/氣道外徑百分比、氣道壁面積占氣道總面積百分比高于輕中度組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P ＜0.05）。見表2。

表2 三組炎癥指標、肺功能、氣道重塑指標比較（）

表2 三組炎癥指標、肺功能、氣道重塑指標比較（）

注：與對照組比較，aP ＜0.05，與輕中度組比較，bP ＜0.05。PPM1A：蛋白磷酸酶1A；IL：白細胞介素；FEV1：第1 秒用力呼氣容積；FVC：用力肺活量；FEV1%pred：FEV1 占預(yù)計值百分數(shù)

2.2 血清PPM1A 水平與肺功能、氣道重塑、炎癥指標的關(guān)系

以血清PPM1A 水平為因變量，肺功能、氣道重塑、炎癥指標為自變量，建立多重線性回歸方程，線性回歸方程為PPM1A=2.035+0.492 IL-4-0.671 IL-17A -0.503 IL-13+0.586 FEV1+0.416 FEV1/FVC +0.356 FEV1%pred -0.725 氣道壁厚度/氣道外徑百分比-0.783 氣道壁面積占氣道總面積百分比（R2=0.786，調(diào)整后R2=0.753，F(xiàn)=39.265，P ＜0.001）。結(jié)果顯示支氣管哮喘患者PPM1A 水平與FEV1、FEV1/FVC、FEV1%pred 呈正相關(guān)（P ＜0.05），與IL-4、IL-17A、IL-13、氣道壁厚度/氣道外徑百分比、氣道壁面積占氣道總面積百分比呈負相關(guān)（P ＜0.05）。見表3。

表3 PPM1A 水平與肺功能、氣道重塑、炎癥指標的多重線性回歸分析

3 討論

全世界約有3 億哮喘患者，中國有超過3000 萬患者，死亡率位居世界首位[7]。氣道重塑是哮喘氣道高反應(yīng)性和肺功能紊亂的主要原因，其病理特征包括氣道平滑肌肥大/增生、網(wǎng)狀基底膜增厚介導(dǎo)的上皮纖維化，上皮黏液化生和血管生成、細胞外基質(zhì)過度沉積等氣道結(jié)構(gòu)改變[8-9]。氣道重塑發(fā)病機制復(fù)雜，炎癥因子、免疫細胞、趨化因子等均參與氣道結(jié)構(gòu)改變過程[10-12]。

PPM1A 是一種常見蛋白磷酸酶，與多種蛋白結(jié)合使其磷酸化發(fā)揮調(diào)控細胞生長、應(yīng)激、免疫、腫瘤形成等廣泛生物學(xué)作用[11]。PPM1A 對TGF-β/Smad 信號通路有調(diào)節(jié)作用[13]，TGF-β 被認為是哮喘氣道重塑易感的候選基因[2]，可上調(diào)氣道因子表達，并通過影響MAP 激酶活性和Ca2+內(nèi)穩(wěn)態(tài)促使氣道平滑肌細胞增殖分化，引起氣道壁增厚[14]。TGF-β 還可調(diào)節(jié)炎癥因子誘導(dǎo)哮喘氣道炎癥和肺纖維化[15]。TGF-β/Smad 信號通路通過調(diào)節(jié)細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)水平非特異性調(diào)節(jié)氣管收縮過程[16]。PPM1A 是TGF-β/Smad 信號通路關(guān)鍵調(diào)控因子，對TGF-β 起到負性調(diào)控作用[17]，因此PPM1A 可能通過調(diào)控TGF-β/Smad 信號通路參與支氣管哮喘氣道重塑過程。本研究觀察血清PPM1A 水平在支氣管哮喘患者中明顯降低，PPM1A 水平與氣道壁厚度/氣道外徑百分比、氣道壁面積占氣道總面積百分比呈負相關(guān)，提示PPM1A 參與使氣道重塑越嚴重。分析其機制為：PPM1A 特異性對活化p-smad2/smad3蛋白去磷酸化，促使smad2/smad3 蛋白出核，進而抑制TGF-β/Smad 信號通路及其介導(dǎo)的氣道重塑過程，相反敲除PPM1A 則增強TGF-β/Smad 信號通路[4]。PPM1A 同時對smad1 去磷酸化，可調(diào)節(jié)TGF-β 超家族之骨形態(tài)蛋白信號通路[18]。此外，PPM1A 也可與smad2/smad3 出核轉(zhuǎn)運子結(jié)合，去磷酸化Ser58，進而促使smad2/smad 轉(zhuǎn)運出核，抑制TGF-β/Smad 信號通路[19]。因此PPM1A 表達缺失可能導(dǎo)致TGF-β/Smad信號通路激活，促使氣道重塑進程。近期報道顯示，PPM1A 對TGF-β/Smad 信號通路調(diào)節(jié)可能依賴于上游細胞因子TRIM52，TRIM52 是一種去泛素酶，能影響PPM1A 蛋白的積累調(diào)控肝細胞纖維化進程[20]，但TRIM52/PPM1A/TGF-β/Smad 信號通路是否參與支氣管哮喘氣道上皮纖維化機制尚不清楚。

本研究結(jié)果顯示PPM1A 與支氣管哮喘患者FEV1、FEV1/FVC、FEV1%pred 呈正相關(guān)，與IL-4、IL-17A、IL-13呈負相關(guān)，F(xiàn)EV1、FEV1/FVC 是反映阻塞性通氣功能障礙的敏感指標[21]，提示PPM1A 表達缺失可能介導(dǎo)氣道炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致呼氣功能下降。IL-13 可刺激氣道上皮細胞基質(zhì)金屬蛋白酶-9 分泌，導(dǎo)致細胞外基質(zhì)沉淀，參與氣道重塑[22-23]。IL-17A 由感染或應(yīng)激狀態(tài)下CD4+T 淋巴細胞分泌，IL-17A 高表達可促使炎癥因子大量釋放，發(fā)生炎癥級聯(lián)反應(yīng)。體外研究發(fā)現(xiàn)TGF-β/Smad 信號通路在IL-17 誘導(dǎo)的肺纖維進程中發(fā)揮重要作用，IL-17可上調(diào)TGF-β表達，抑制TGF-β/Smad 信號通路可抑制IL-17 介導(dǎo)的肺上皮細胞纖維化進程[24-25]。推測PPM1A 可能通過TGF-β/Smad 信號通路參與IL-17A 調(diào)控。IL-4 可促進B 細胞增殖誘導(dǎo)免疫應(yīng)答和變態(tài)反應(yīng)，給予IL-4 突變體可降低TGF-β 表達，抑制氣道重塑[26]。以上結(jié)果提示PPM1A 可能通過參與氣道炎癥反應(yīng)與免疫應(yīng)答參與氣道重塑的發(fā)病機制。

綜上，與健康人群比較，支氣管哮喘患者外周血PPM1A 水平明顯下降，PPM1A 表達缺失與肺呼氣功能降低，炎癥反應(yīng)加劇有關(guān)，PPM1A 可能與IL-4、IL-17A、IL-13 發(fā)揮相互拮抗作用機制參與支氣管哮喘氣道重塑過程。