血红素氧合酶/一氧化碳体系在老年慢性阻塞性肺疾病患者中的表达及意义

马雪梅 朱贵明 鲍文华

(佳木斯大学附属第一医院，黑龙江 佳木斯 154003)

血红素氧合酶(HO)是内源性CO生成的起始酶和限速酶，可被缺氧、应激等多种因素诱导而表达增加〔1〕。研究表明，内源性CO通过环磷酸鸟苷(cGMP)发挥其多种生物学作用。本研究通过观察HO-CO-cGMP体系在不同程度慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者中的表达水平，探讨该体系在COPD发生、发展过程中的意义。

1 对象与方法

1.1 对象 选择2009年1月至2010年12月在我院住院、年龄62～68岁的COPD患者87例，诊断均符合中华医学会呼吸病分会制定的 COPD诊治规范(草案)〔2〕，并依据该规范将COPD患者按照临床表现及肺功能检查结果分组;其中重度组(ZD)32例，男19例，女13例，肺功能 1 s用力呼气容积(FEV1)%预计值＜50%;中度组(MD)29例，男15例，女14例，肺功能FEV1%预计值50% ～69%;轻度组(QD)26例，男14例，女12例，肺功能FEV1%预计值≥70%。选择同年龄段健康人28例作为对照组(CD)，男13例，女15例，肺功能FEV1%预计值 ＞83%。

1.2 方法 采用德国康讯肺功能仪测定肺功能，并应用美国OPTI 1型血气分析仪对全部受试者检测动脉血气分析;因HO-1可降解血红素产生CO和胆红素(COHb)，故可测定样品中COHb的量代表HO-1活性，以每升血清每小时生成COHb的量(nmol·h-1·L-1)为单位。参照乐宏元等〔3〕的方法，采用COHb双波长(420 nm和432 nm)定量测定法，检测全血COHb的百分含量。通过放射125I标记cGMP(125I-cGMP)的放免竞争抑制分析法检测血浆cGMP水平，由上海中医药大学提供放免试剂盒。

1.3 统计学方法 应用SPSS12.0统计软件进行分析，所得数据以x±s的方式表示，同时行直线相关性分析。

2 结果

2.1 各组肺功能检查结果 重度组、中度组、轻度组及正常健康组患者之间FEV1/用力肺活量(FVC)(%)的差别具有统计学意义(P＜0.01)。见表1。

2.2 各组患者血气分析结果 除轻度组外，中度组和重度组与对照组之间差异显著(P＜0.01)，且轻度组、中度组、重度组之间差异显著(P＜0.01)。见表2。

2.3 HO-1活性、COHb及cGMP的检测结果 COPD重度组各项指标均显著高于中度组、轻度组和对照组;中度组明显高于轻度组和对照组;但轻度组与对照组间比较无显著性差别。见表3。

表1 各组患者肺功能变化(x±s)

表2 各组患者血气分析的变化(x±s)

表3 HO-1活性、COHb及cGMP水平的变化(x±s)

2.4 相关分析结果 HO-1与COHb及cGMP之间呈正相关，r值分别为0.725和0.698;同时HO-1与PaO2间呈负相关，r值为-0.841。

3 讨论

COPD是一种具有气流受限特征的肺部疾病，其气流受限不完全可逆，并呈进行性发展，严重影响患者的劳动力和生活质量。目前已发现HO有HO-1、HO-2和HO-3三种同工酶，它们均能分解血红素产生CO和胆红素，但仅HO-1为诱导型。HO-1可被缺氧、应激等多种因素诱导产生，被认为是机体在对抗应激反应时的重要过程，可在呼吸、心血管、神经、泌尿生殖、消化、内分泌等多个系统中发挥重要作用。尤其近年来对HO-1在基因调控层面与动脉粥样硬化及糖尿病等诸多疾病关系的研究日益增多〔4，5〕。

HO催化降解血红素产生的CO是内源性CO最主要的来源〔6〕。CO不仅可舒张血管平滑肌细胞，还可调节血管张力、抑制血小板聚集、增加组织的血液灌注及抑制炎症反应等。目前的研究已证实CO主要是通过cGMP来实现其生物学作用。

本实验结果提示，轻度组与正常组之间肺功能的差异具有显著性，但血氧分压(PaO2)及HO-1等指标无明显差异。说明COPD患者早期肺功能轻度异常时，机体可通过代偿使PaO2维持在大致正常水平，HO-1等指标的水平亦接近正常对照组。随着乏氧的加重，与其呈负相关的HO-1等指标随之显著升高。进一步证实了HO-1-CO-cGMP体系是由缺氧而诱导产生的。因此，COPD患者随着病情的不断加重以及机体乏氧状态的逐步恶化，HO-1、CO和cGMP水平均明显升高。在一定程度上说明HO-1-CO-cGMP体系参与了COPD的发生、发展过程。

1 Cheng PY，Lee YM，Shih NL，et al.Heme oxygenase-1 contributes to the cytoprotection of alpha-lipoic acid via activation of p44/42 mitogen-activated protein kinase in vascular smooth muscle cells〔J〕.Free Radic Biol Med，2006;40(8):1313-22.

2 中华医学会呼吸病学分会慢性阻塞性肺疾病学组.慢性阻塞性肺疾病诊治指南〔J〕.中华结核和呼吸杂志，2002;25(8):453-60.

3 乐宏元，宋小兴，刘和平.一氧化碳血红蛋白双波长定量测定〔J〕.临床检验杂志，1996;14(2):87-8.

4 张 英，杨志惠，林 燕，等.HO-1基因启动子(GT)n多态性对冠脉粥样硬化的影响〔J〕.中国老年学杂志，2009;29(3):315-7.

5 邢邯英，黄 黛，野战鹰，等.不同HO-1表达水平对糖尿病模型大鼠血管舒张功能及 NOS的影响〔J〕.中国老年学杂志，2009;29(23):3061-3.

6 Kohmoto J，Nakao A，Sugimoto R，et al.Carbon monoxide-saturated preservation solution protects lung grafts from ischemia-reperfusion injury〔J〕.J Thorac Cardiovasc Surg，2008;136(4):1067-75.