王麗萍,溫春生,張俁,王恩光,周艷

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是臨床最常見(jiàn)的慢性氣道疾病,肺動(dòng)脈高壓(pulmonary hypertension,PH)是COPD患者常見(jiàn)并發(fā)癥,也是導(dǎo)致患者死亡的重要原因[1-3]。早期識(shí)別COPD合并PH對(duì)病情控制至關(guān)重要。研究表明,炎性反應(yīng)參與PH發(fā)生發(fā)展[4]。Rho關(guān)聯(lián)含卷曲螺旋蛋白激酶1(Rho associated coiled-coil containing protein kinase 1,ROCK1)是一種蛋白絲氨酸/蘇氨酸激酶,能通過(guò)調(diào)節(jié)多條信號(hào)通路促進(jìn)炎性反應(yīng)發(fā)生發(fā)展[5]。實(shí)驗(yàn)報(bào)道,抑制ROCK1能減輕缺氧性PH大鼠肺動(dòng)脈壓力和右心室肥厚[6]。刺鼠相關(guān)神經(jīng)肽(agouti related neuropeptide,AgRP)是一種神經(jīng)肽,能通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)體代謝穩(wěn)態(tài)和能量平衡抑制炎性反應(yīng),蛋白質(zhì)陣列鑒定發(fā)現(xiàn),AgRP蛋白在COPD合并PH患者血清中低表達(dá)[7]。目前關(guān)于血清ROCK1、AgRP水平對(duì)COPD合并PH患者的臨床意義報(bào)道較少,本研究探討COPD合并PH患者血清ROCK1、AgRP水平與肺功能、炎性因子的關(guān)系及對(duì)COPD合并PH的評(píng)估價(jià)值,以期為改善COPD患者預(yù)后提供參考依據(jù),報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2020年1月—2022年7月新疆醫(yī)科大學(xué)第五附屬醫(yī)院呼吸與危重癥科收治COPD患者150例為COPD組,男89例,女61例,年齡33～85(64.28±9.67)歲;體質(zhì)量指數(shù)17.52～28.02(22.93±1.93)kg/m2;根據(jù)是否合并PH將COPD組分為PH亞組39例和非PH亞組111例。另選取同期醫(yī)院體檢健康志愿者60例為健康對(duì)照組,男35例,女25例,年齡27～81(62.85±9.77)歲,體質(zhì)量指數(shù)18.17～27.13(22.74±2.01)kg/m2, 2組一般資料比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。本研究獲得醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(KY2020031021),受試者及家屬知情同意并簽署知情同意書(shū)。

1.2 病例選擇標(biāo)準(zhǔn) (1)納入標(biāo)準(zhǔn):①符合《慢性阻塞性肺疾病基層診療指南(2018年)》[8]COPD診斷標(biāo)準(zhǔn);②年齡≥18歲;③病例資料完整。(2)排除標(biāo)準(zhǔn):①合并肺結(jié)核、支氣管哮喘等其他肺部疾病;②合并造血、免疫、精神系統(tǒng)損害、惡性腫瘤、嚴(yán)重心肝腎功能損害;③胸部、心臟、肺部手術(shù)史;④長(zhǎng)期濫用藥物或有藥物依賴史;⑤其他疾病、血栓、手術(shù)等其他原因所致PH;⑥機(jī)械瓣膜、右心血栓、近期植入起搏器導(dǎo)線、嚴(yán)重心律失常、嚴(yán)重低血氧等右心導(dǎo)管檢查禁忌證[9]。

1.3 肺動(dòng)脈高壓(PH)診斷標(biāo)準(zhǔn) COPD患者入院后使用X射線多功能檢測(cè)儀(德國(guó)IBA,型號(hào):MagicMax Universal)行右心導(dǎo)管檢查術(shù),測(cè)量患者靜息時(shí)肺動(dòng)脈平均壓,參考《中國(guó)肺高血壓診斷和治療指南2018》[10]將肺動(dòng)脈平均壓≥25 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)診斷為PH。

1.4 觀測(cè)指標(biāo)與方法

1.4.1 血清ROCK1、AgRP水平檢測(cè):于患者入院次日晨和健康對(duì)照組體檢時(shí)采集空腹肘靜脈血3 ml,離心取上層血清備用,采用酶聯(lián)免疫吸附法(武漢益普生物科技有限公司,試劑盒貨號(hào):MM15121H2、MM-1159H2MM-0181H1)檢測(cè)ROCK1、AgRP。

1.4.2 血清炎性因子水平檢測(cè):上述血清采用酶聯(lián)免疫吸附法(武漢益普生物科技有限公司,試劑盒貨號(hào):MM15121H2、MM-1159H2MM-0181H1、MM-0049H1、MM-1558H2、MM-0122H2)檢測(cè)白介素(interleukin,IL)-1β、IL-6、IL-8、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)水平。

1.4.3 肺功能檢查:所有研究對(duì)象入院后使用肺功能儀(北京麥邦光電儀器有限公司,型號(hào):MAS-99)測(cè)量第1秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in one second,FEV1)、用力肺活量(forced vital capacity,FVC)和使用支氣管舒張劑后FEV1占預(yù)計(jì)值百分比(FEV1%),并計(jì)算FEV1/FVC比值。

2 結(jié) 果

2.1 2組血清ROCK1、AgRP和肺功能指標(biāo)比較 COPD組血清ROCK1水平高于健康對(duì)照組,AgRP水平和FEV1%、FEV1/FVC低于健康對(duì)照組(P<0.01),見(jiàn)表1。

表1 健康對(duì)照組與COPD組血清ROCK1、AgRP和肺功能指標(biāo)比較Tab.1 Comparison of serum ROCK1, AgRP, and lung function indicators between the healthy control group and the COPD group

2.2 2組血清炎性因子水平比較 COPD組血清IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α水平高于健康對(duì)照組(P<0.05),見(jiàn)表2。

表2 健康對(duì)照組與COPD組血清炎性因子水平比較Tab.2 Comparison of serum inflammatory factor levels between healthy control group and COPD group

2.3 2亞組臨床資料比較 2亞組患者性別、年齡、體質(zhì)量指數(shù)(BMI)、吸煙史、病史比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。PH亞組血清ROCK1、IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α水平高于非PH亞組,AgRP水平和FEV1%、FEV1/FVC低于非PH亞組(P<0.01),見(jiàn)表3。

表3 非PH亞組與PH亞組臨床資料比較Tab.3 Comparison of clinical data between non-PH subgroups and PH subgroups

2.4 血清ROCK1、AgRP與肺功能指標(biāo)和炎性因子的相關(guān)性 Pearson/Spearman相關(guān)性分析顯示,COPD合并PH患者血清ROCK1與FEV1%、FEV1/FVC呈負(fù)相關(guān),與IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α呈正相關(guān)(P<0.01);AgRP與FEV1%、FEV1/FVC呈正相關(guān),與IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α呈負(fù)相關(guān)(P<0.05),見(jiàn)表4。

表4 COPD合并PH患者血清ROCK1、AgRP與肺功能指標(biāo)和炎性因子的相關(guān)性Tab.4 Correlation between serum ROCK1,AgRP,lung function indicators,and inflammatory factors in patients with COPD and PH

2.5 COPD合并PH的多因素Logistic回歸分析 以COPD合并PH為因變量(賦值:是為“1”,否為“0”),以上述結(jié)果中P<0.05項(xiàng)目為自變量進(jìn)行多因素Logistic回歸分析,結(jié)果顯示,FEV1%高、FEV1/FVC高、AgRP高為COPD患者合并PH的獨(dú)立保護(hù)因素,IL-1β高、IL-6高、IL-8高、TNF-α高、ROCK1高為獨(dú)立危險(xiǎn)因素(P<0.05),見(jiàn)表5。

表5 Logistic回歸分析COPD合并PH的危險(xiǎn)因素Tab.5 Logistic regression analysis of risk factors for COPD combined with PH

2.6 血清ROCK1、AgRP水平預(yù)測(cè)COPD合并PH的價(jià)值 繪制血清ROCK1、AgRP水平預(yù)測(cè)COPD合并PH價(jià)值的ROC曲線,并計(jì)算曲線下面積(AUC),結(jié)果顯示,血清ROCK1、AgRP水平單獨(dú)與二項(xiàng)聯(lián)合預(yù)測(cè)COPD合并PH的AUC分別為0.777、0.769、0.853, 二項(xiàng)聯(lián)合的AUC高于單項(xiàng)預(yù)測(cè)(Z=2.410、2.598,P=0.016、0.009),見(jiàn)表6和圖1。

圖1 血清ROCK1、AgRP水平評(píng)估COPD合并PH的ROC曲線Fig.1 Receiver operating characteristic of COPD combined with PH evaluated by serum ROCK1 and AgRP levels

表6 血清ROCK1、AgRP水平預(yù)測(cè)COPD合并PH的價(jià)值Tab.6 Value of serum ROCK1 and AgRP levels in predicting COPD combined with PH

3 討 論

COPD是一種異質(zhì)性肺部病變,以持續(xù)性、進(jìn)行性加重的氣流受限和相應(yīng)呼吸系統(tǒng)癥狀為主要特征。隨著病情進(jìn)展,慢性缺氧可引起肺小動(dòng)脈缺氧性收縮和內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙,通過(guò)增加肺血管阻力導(dǎo)致PH發(fā)生,持續(xù)PH可增加右心后負(fù)荷,進(jìn)而引起慢性肺源性心臟病和右心衰竭,嚴(yán)重威脅患者生命安全[11]。目前臨床針對(duì)COPD合并PH尚無(wú)特異性治療方法,仍以治療COPD為主,常規(guī)血管擴(kuò)張劑靶向藥物會(huì)進(jìn)一步抑制低氧引起的肺血管收縮,加劇COPD患者低血氧癥狀,導(dǎo)致COPD合并PH患者預(yù)后較差[12]。因此還需探索COPD合并PH相關(guān)機(jī)制,對(duì)促進(jìn)COPD合并PH早期識(shí)別和患者預(yù)后改善具有重要意義。

炎性反應(yīng)是COPD發(fā)生發(fā)展的重要機(jī)制,在COPD發(fā)病前患者吸入有毒有害氣體或顆?？杉せ钛仔约?xì)胞,釋放炎性介質(zhì)并作用于氣道和/或肺泡,引起氣道重塑和氣流受限導(dǎo)致COPD發(fā)生,COPD發(fā)病后持續(xù)炎性反應(yīng)能損傷肺動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞引起肺血管重塑(肥大或增生使血管壁增厚),導(dǎo)致肺血管阻力增加而引起PH[13]。FEV1%、FEV1/FVC降低是COPD患者肺功能下降的重要指標(biāo),COPD合并PH后由于肺通氣功能進(jìn)一步下降可導(dǎo)致FEV1%、FEV1/FVC進(jìn)一步降低[4]。IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α等系統(tǒng)性炎性因子是COPD炎性標(biāo)志物,合并PH的COPD患者因肺組織炎性反應(yīng)加重可進(jìn)一步升高IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α水平[14]。本研究結(jié)果顯示,COPD患者FEV1%、FEV1/FVC降低,血清IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α水平升高,而合并PH的患者在COPD基礎(chǔ)上進(jìn)一步降低/升高,符合COPD合并PH患者病情變化。

Rho/ROCK信號(hào)通路是機(jī)體普遍存在的一條信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,ROCK1是Rho最重要的下游靶效應(yīng)分子,主要表達(dá)于肺、腎、肝、脾等器官,激活后能活化Rho/ROCK信號(hào)通路產(chǎn)生多種生物學(xué)效應(yīng)[15]。目前研究表明ROCK1在炎性反應(yīng)方面發(fā)揮重要作用,能激活Toll樣受體4、核因子κB等炎性信號(hào)通路促進(jìn)炎性反應(yīng)發(fā)生發(fā)展,抑制ROCK1可抑制炎性反應(yīng)[16-17]。Liu等[18]實(shí)驗(yàn)報(bào)道,抑制ROCK1信號(hào)傳導(dǎo)能減輕COPD小鼠和大鼠氣道阻塞與炎性反應(yīng)。Penumatsa等[19]實(shí)驗(yàn)報(bào)道,肺血管平滑肌上ROCK1高表達(dá)能促進(jìn)肺血管平滑肌收縮和重塑。上述研究提示,ROCK1或可成為干預(yù)COPD合并PH的靶點(diǎn)。本研究結(jié)果顯示,COPD患者血清ROCK1水平升高,是COPD合并PH的獨(dú)立危險(xiǎn)因子,這提示血清ROCK1水平升高參與COPD合并PH發(fā)生過(guò)程。分析其機(jī)制可能是ROCK1升高能激活炎性信號(hào)通路促進(jìn)炎性反應(yīng),引起肺血管重塑,進(jìn)而導(dǎo)致PH風(fēng)險(xiǎn)增加。肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞過(guò)度增殖和遷移是肺血管重塑的標(biāo)志[4]。Zhao等[20]研究報(bào)道,ROCK1在缺氧誘導(dǎo)的肺動(dòng)脈平滑肌中升高,能激活活化T細(xì)胞的核因子3促進(jìn)炎性反應(yīng),進(jìn)而促進(jìn)肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞過(guò)度增殖和遷移。本研究結(jié)果也顯示,COPD合并PH患者血清ROCK1水平與FEV1%、FEV1/FVC呈負(fù)相關(guān),與IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α呈正相關(guān),說(shuō)明血清ROCK1水平升高與COPD合并PH患者肺功能降低和炎性反應(yīng)有關(guān)。

神經(jīng)肽是存在于神經(jīng)組織并參與神經(jīng)系統(tǒng)功能的內(nèi)源性活性物質(zhì),其作用廣泛且復(fù)雜,對(duì)機(jī)體多種生理功能調(diào)節(jié)具有重要作用,也能通過(guò)向中樞和外周神經(jīng)、免疫系統(tǒng)發(fā)出信號(hào),參與COPD發(fā)生發(fā)展[21]。AgRP又稱神經(jīng)肽Y,最初研究發(fā)現(xiàn)其是由下丘腦AgRP神經(jīng)元分泌的一種神經(jīng)肽,能調(diào)節(jié)糖脂代謝、產(chǎn)熱、攝食等過(guò)程,是代謝穩(wěn)態(tài)和能量平衡的調(diào)節(jié)中樞[22]。近年研究發(fā)現(xiàn),AgRP還是一種免疫調(diào)節(jié)劑,能結(jié)合AgRP Y1/Y2受體抑制介導(dǎo)免疫炎性反應(yīng)的各種信號(hào)通路,包括絲裂原活化蛋白激酶、環(huán)氧合酶-2、核因子-κB、Toll樣受體等,發(fā)揮抗炎作用[23]。Taniguchi等[24]研究報(bào)道,AgRP在COPD小鼠氣道上皮中表達(dá)減少,上調(diào)AgRP能減輕COPD小鼠氣道炎性反應(yīng)和肺氣腫。本研究結(jié)果顯示,COPD患者血清AgRP水平降低,AgRP高是COPD合并PH的獨(dú)立保護(hù)因子,這提示血清AgRP水平降低參與COPD合并PH發(fā)生過(guò)程。分析其機(jī)制可能是AgRP升高能抑制炎性信號(hào)通路減輕炎性反應(yīng)誘導(dǎo)的肺血管重塑,進(jìn)而降低PH風(fēng)險(xiǎn)和提升肺功能。有實(shí)驗(yàn)表明,AgRP能結(jié)合Y1受體抑制PH小鼠肺血管收縮和肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞增殖,減輕PH[25]。本研究結(jié)果也顯示,COPD合并PH患者血清AgRP水平與FEV1%、FEV1/FVC呈正相關(guān),與IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α呈負(fù)相關(guān),說(shuō)明血清AgRP水平降低與COPD合并PH患者肺功能降低和炎性反應(yīng)有關(guān)。

本研究ROC曲線分析顯示,血清ROCK1聯(lián)合AgRP評(píng)估PH的AUC為0.853,較血清ROCK1、AgRP水平單獨(dú)評(píng)估顯著增加,說(shuō)明檢測(cè)血清ROCK1、AgRP水平可能有助于臨床早期發(fā)現(xiàn)COPD合并PH高風(fēng)險(xiǎn)患者,指導(dǎo)臨床及時(shí)干預(yù)和治療,改善患者預(yù)后。

綜上所述,血清ROCK1水平降低和AgRP水平升高與COPD合并PH獨(dú)立相關(guān),可能通過(guò)炎性反應(yīng)參與COPD合并PH發(fā)展,血清ROCK1聯(lián)合AgRP評(píng)估COPD合并PH的價(jià)值較高,可能成為COPD合并PH的輔助診斷指標(biāo)。但本研究結(jié)果還需進(jìn)一步證實(shí)。

利益沖突：所有作者聲明無(wú)利益沖突

作者貢獻(xiàn)聲明

王麗萍:設(shè)計(jì)研究方案,實(shí)施研究過(guò)程,論文撰寫(xiě);溫春生:設(shè)計(jì)論文框架;張俁:進(jìn)行文獻(xiàn)調(diào)研與整理;王恩光、周艷:參與文章撰寫(xiě)