胰岛素生长因子与组织蛋白酶B在慢性阻塞性肺疾病患者血液中的表达水平及其临床意义
2016-06-21李毅
李 毅
(成都市第二人民医院检验科,四川 成都 610017)
胰岛素生长因子与组织蛋白酶B在慢性阻塞性肺疾病患者血液中的表达水平及其临床意义
李 毅
(成都市第二人民医院检验科,四川 成都 610017)
目的 探讨慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)患者血液中胰岛素生长因子(IGF)与组织蛋白酶B(CB)的变化及其临床意义。方法 选取60例不同分级的COPD患者及40例健康对照者,测定血清中的IGF-I、IGF-II和CB含量,分析COPD患者血液中IGF和CB水平变化,并与健康对照组进行对比。结果 COPD组血清IGF-I、IGF-II水平明显高于对照组,CB水平明显低于对照组(P< 0.05),不同分级COPD患者IGF-I、IGF- II及CB水平差异均有统计学意义(P< 0.05);CB水平与IGF-I、IGF-II水平均呈负相关关系(r分别为-0.513,-0.462,P< 0.05)。结论 IGF和CB表达水平的检测对了解COPD患者病情的发生发展具有重要的临床意义。
慢性阻塞性肺疾病;胰岛素生长因子Ⅰ;胰岛素生长因子Ⅱ;组织蛋白酶
慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是一种以气道重构和持续性气流阻塞为特征的呼吸系统常见疾病,与气道和肺脏对有毒颗粒或气体的慢性炎性反应增强有关,临床主要表现为慢性咳嗽、咳痰、胸闷气短和呼吸困难等[1]。COPD具有较高的致残率和病死率,其死亡率居全球死亡原因第四位,目前发病率极高,全球40岁以上人群发病率高达9%~10%[2]。了解其分子学和细胞学的发病机制,对改进其早期诊断方法,提高治疗效果具有重要的临床意义。大量研究证实[3],多种炎性介质、细胞因子、生长因子和酶类参与了COPD的气道重构,胰岛素生长因子(insulin-like growth factor,IGF)和组织蛋白酶B(cathepsin B,CB)是其中重要的代表。IGF是一种多功能的细胞增殖调控因子,主要有两种表现形式,即IGF-I和IGF-II。CB是体内重要的组织蛋白酶,在体内主要起到降解组织蛋白、参与各种疾病组织的重构作用。相关研究证实[4],这几种因子在气道重塑过程中起到相当重要的作用。本研究对COPD患者血液中的IGF和CB进行测定,以了解其在不同分级的COPD患者体内的表达水平及临床意义。
1 资料与方法
1.1 一般资料 选取2013年11月至2015年11月在我院接受治疗的60例COPD患者,男39例,女21例,年龄54~82岁[(69.3±7.2)岁],均符合2013年中华医学会呼吸分会制定的COPD诊断标准[5],依据FEV1%预计值分为I级15例,II级16例,III级14例,IV级15例,60例患者在入选前一周均无糖皮质激素用药史。选取在我院体检肺功能正常的40例健康志愿者为对照组,男27例,女13例,年龄53~84岁[(68.1±6.3)岁]。所有入选者均排除严重心脑血管疾病、肝肾功能损伤、糖尿病、肿瘤,也无合并支气管哮喘、肺结核、支气管扩张等其他肺部疾病及特殊职业病史。两组均签署知情同意书。两组年龄、性别、体重等基线资料比较差异均无统计学意义(P> 0.05)。
1.2 检测方法 COPD组于治疗前,对照组于体检时抽取空腹静脉血4 ml,采用酶联免疫吸附法(试剂盒由上海西唐生物科技有限公司提供)测定血清IGF-I、IGF- II水平;采用蛋白质印迹法对CB含量进行测定。
1.3 统计学方法 采用SPSS 17.0统计学软件进行数据分析。计量资料以均数±标准差表示,两组间比较采用t检验,多组间差异比较采用F检验;计数资料比较采用χ2检验。P< 0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 两组临床情况比较 COPD组与对照组血压水平差异无统计学意义(P> 0.05),但体重指数(BMI)、(FEV1/FVC)和(FEV1%Pred)值均低于对照组(P< 0.05),见表1。
表1 两组临床情况比较
2.2 两组IGF和CB表达水平比较 COPD组的IGF-I、IGF-II水平明显高于对照组,CB水平明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),见表2。
表2 两组IGF和CB表达水平比较
2.3 不同分级COPD患者IGF和CB表达水平比较 不同分级COPD患者IGF-I、IGF- II及CB水平差异均有统计学意义(P< 0.05),见表3。
表3 不同分级COPD患者IGF和CB表达水平比较
*与I级比较,P< 0.05
2.4 COPD患者CB与IGF-I、IGF-II表达水平的相关性分析 COPD患者CB水平与IGF-I、IGF- II水平均呈负相关关系(r分别为-0.513,-0.462,P< 0.05)。
3 讨论
COPD是呼吸系统的常见病,多发病,具有极高的发病率和死亡率,已成为严重的全球性公共卫生问题,其诊断和治疗已成为临床关注热点。该病以气道不完全性气流受限为主要特征,常因气道管壁增厚变形,导致气管腔狭窄和气道阻力增加,即气道重塑[6]。其机制目前尚不明确,但大量研究证实,多种炎性介质、生长因子和酶类参与了该过程,IGF和CB即是其中代表。
IGF是一类多功能细胞增殖调控因子,在细胞的分化、增殖、个体的生长发育中具有重要的促进作用。在人体内主要以IGF-I和IGF- II两种表现形式存在,这两种因子具有相似的结构和体外活性,但在人体内的生物学效应却不尽相同[7]。IGF-1是一种活性蛋白多肽物质,是人体内肝细胞、肾细胞、脾细胞等十几种细胞自分泌和旁分泌的产物,主要起促进细胞增殖作用,其功能主要表现在降低血糖、舒张血管、促进细胞分化、促进新陈代谢等方面。IGF-I对气道重塑具有重要的促进作用,是研究气道重塑及其病理过程的一个重要因子。有研究表明[8],在COPD动物模型的气道上皮细胞、气道黏膜的表达水平均显著升高。沈俊娅等[9]研究发现,肺癌患者IGF-I表达水平与健康对照组相比明显升高。本研究发现COPD组的IGF-I水平明显高于对照组,并随着疾病分级的增加逐渐升高,说明IGF-I在疾病发生发展过程中起到了重要作用,这可能是由于在COPD发病过程中,由于炎症刺激,导致IGF-I病理性增多,从而起到修复肺内损伤细胞的作用。而IGF- II是一种多功能的细胞增殖调控因子,在细胞的增殖、分化过程中具有重要作用,IGF-II还有抗凋亡的作用,能有效阻止有恶变趋势的细胞转变为肿瘤细胞。研究表明[10,11]在肝癌、胃癌、直肠癌等肿瘤组织中IGF- II都有高表达。本研究也发现,在COPD患者体内,IGF- II也呈现高表达,随病程发展,其水平也不断升高,其机制可能是IGF- II通过与其受体结合,从而促进细胞增殖分化,抑制细胞凋亡,起到修复肺内损伤细胞、重塑气道的作用。
CB广泛分布于各种组织细胞的溶酶体内,是体内重要的组织蛋白酶[12],它既能在溶酶体内起作用,也能在细胞外参与降解胶原蛋白、糖蛋白、弹性蛋白等多重细胞外基质成分。在体内主要起到降解组织蛋白,参与各种疾病组织的重构作用。唐群等[13]的研究表明,在肾纤维化动物模型中,CB的表达降低。本研究也发现,COPD患者体内的CB含量明显低于对照组,而且随着COPD分级的增加,CB水平逐渐下降,说明CB在细胞外基质重塑中起到非常重要的作用。
此外,本研究还发现COPD患者CB表达水平与IGF-I、IGF-II表达水平均呈负相关关系,这与李雪等[14]的研究结果一致。说明COPD患者体内CB在发挥降解组织蛋白作用的同时,可能也能间接降低IGF-I、IGF-II的含量,具体作用机制需进一步研究证实。
综上所述,COPD患者会出现不同程度的IGF-I、IGF-II水平上升,CB水平下降,IGF和CB表达水平的检测可能会对了解COPD患者病情的发生发展起到作用。
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A
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2016-01-03;
2016-03-24)