γ-谷氨酰转肽酶在慢性阻塞性肺疾病患者血清中的表达变化及诊断价值

孙得胜 欧阳瑶

(遵义医学院附属医院呼吸一科，贵州 遵义 563003)



·呼吸、泌尿系统疾病·

γ-谷氨酰转肽酶在慢性阻塞性肺疾病患者血清中的表达变化及诊断价值

孙得胜 欧阳瑶

(遵义医学院附属医院呼吸一科，贵州 遵义 563003)

目的 研究血清γ-谷氨酰转肽酶(GGT)的变化与慢性阻塞性肺疾病(COPD)之间的关系，探讨其诊断价值。方法 收集行肺功能检查的COPD 患者及健康体检者，排除相关剔除标准后分为两组：COPD患者 113 例、健康体检者119例。检测血清谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、总胆红素及GGT 水平。采用肺功能仪对受试者进行第1秒用力呼气容积(FEV1)占预计值的百分比(FEV1%)、FEV1/用力肺活量(FVC)等的检测。对两组间相关资料进行比较并研究各因素与血清 GGT 水平的相关性。绘制受试者工作特征曲线(ROC)，并计算曲线下面积(AUC)及诊断界限值(cutoff)。结果 COPD 组的GGT 水平明显高于对照组，其水平与FEV1/FVC呈负相关，而肝功能的其他指标未发生明显变化。GGT的AUC值高于0.7，其在cut off为21.5时有较好的敏感度及特异度。结论 血清GGT与COPD发病相关，它可作为预测及筛查COPD的新的参考指标。

慢性阻塞性肺疾病；γ-谷氨酰转肽酶；肺功能

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一种严重危害人类健康的慢性呼吸道疾病，为呼吸系统的多发病、常见病。据统计,预计至2020年COPD将位居世界疾病经济负担的 第5位，全球死亡原因的第3位〔1〕。早发现、早诊断是COPD防治中至关重要的任务。当前已知的COPD最重要的发病机制是全身炎性反应与氧化应激〔2,3〕。最近有研究表明血清 γ-谷氨酰转肽酶(GGT)可被看作体内氧化应激早期而敏感的标志物〔4〕，到目前为止，国内外关于GGT 与COPD关系的研究较少。本研究旨在探讨血清 GGT 的变化与 COPD 之间的关系。

1 对象与方法

1.1 研究对象 收集 2014 年 12 月至2016 年 1 月于我院呼吸内科行肺功能检查的40岁以上的COPD 患者及健康体检者2 450例。COPD的诊断严格按照我国《慢性阻塞性肺疾病诊治指南》中的诊断标准〔5〕，排除糖尿病、冠心病、脑血管疾病或凝血功能障碍性疾病患者，排除恶性肿瘤、自身免疫疾病及其他肺部疾病患者，同时排除患有肝胆疾病、 严重肾脏疾病、肝酶指标超过临床参考范围及长期过量饮酒的患者。最终符合标准的COPD病例有 113 例，其中男 69例、女44例，平均年龄(62±11)岁。健康体检不伴有上述疾病及异常者119例，其中男 34例、女85例，平均年龄(56±11)岁。两组性别、年龄间具有均衡性，无统计学差异。

1.2 研究方法 采集既往病史，测量身高和体重(用于计算肺功能指标的预计值)。所有研究对象空腹抽静脉血用于各生化指标的检测。采用日本全自动生化分析仪Hitachi 7600检测谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、总胆红素及GGT水平。采用肺功能仪(英国Micro Medical公司)对受试者进行第1秒用力呼气容积(FEV1)、FEV1占预计值的百分比(FEV1%)、用力肺活量(FVC)及FEV1/FVC的检测。用支气管扩张剂前FEV1/FVC<0.7的参与者被要求接受支气管扩张剂后再行肺功能测试。使用支气管扩张剂后FEV1/FVC<0.7者结合临床表现诊断为COPD。每例至少测3 次，最多7 次，取最佳值记录。每次由同一熟练操作者完成。

2 结 果

2.1 基本情况 COPD 组的血清GGT 水平明显高于对照组，FEV1/FVC及FEV1%明显低于对照组(P均<0.000 1)。肝功的其他主要指标 ALT、AST及总胆红素对比差异无统计学意义。见表1。

2.2 GGT与肺功能相关性分析 结果显示GGT水平与FEV1%无显著的相关性(r=-0.079 3,P=0.229)，与FEV1/FVC呈负相关(r=-0.456,P<0.001)。见图1。

2.3 GGT及肺功能相关指标对COPD的诊断提示作用 通过绘制ROC，发现GGT的AUC值高于0.7，Cut off为21.5时有较好的敏感度及特异度。见表2，图2。

表1 两组检验指标比较

图1 GGT与FEV1/FVC的相关性分析

图2 GGT、FEV1/FVC、FEV1%的ROC

指标AUC(95%CI)界限值(%)敏感度(%)特异度(%)P值GGT(U/L)0.758(0.697～0.820)21.561.177.3<0.0001FEV1/FVC0.998(0.995～0.999)69.8597.499.2<0.0001FEV1%0.735(0.670～0.799)56.530.193.3<0.0001

3 讨 论

目前认为在COPD发病过程中，各种致病因素刺激气道和肺组织,使得内皮细胞间黏附性降低,导致黏膜功能受损,促使肺泡Ⅱ型细胞溶解，引起上皮细胞损伤，释放出的大量的活性氧族(ROS)和活性氮族(RNS),抑制细胞内的谷胱甘肽(GSH)系统,打破氧化/抗氧化平衡，产生全身性的氧化应激。GGT 是细胞分泌的膜蛋白，能够催化γ-谷氨酰基转移，参与形成细胞内外的γ-谷氨酰循环，是决定GSH水解的主要酶。GSH 是细胞主要的抗氧化剂，维持细胞氧化还原功能，所以GGT维持谷胱甘肽和半胱氨酸的平衡，是抗氧化防御系统的重要成分。它的活性表达可以增强氧化应激反应，并直接参与 ROS 的产生。国内外已有较多研究提出了 GGT与冠心病、自身免疫性疾病、慢性肾脏病变、糖尿病、肿瘤等有关〔6～10〕。尽管现在尚并不明确GGT 在这些疾病中的具体机制，但血清 GGT 可因此被看作是氧化应激的一个潜在的标志物〔11〕。国外的一项大样本研究表明，血清GGT与肺功能有相关性〔12〕。 有学者对COPD 急性加重期和稳定期患者的血清GGT水平进行了比较，结果显示GGT水平在急性加重期较稳定期升高，他们结合相关的实验推断GGT的升高是氧化应激导致的结果，它的升高反映了自由基对细胞的损伤，对其活性的检测可用于评估COPD急性加重的风险〔13〕。

本实验结果显示血清 GGT水平升高与COPD的发病关系密切，另有研究表明，氧化应激可以使 GGT 的基因表达增多,而过度的氧化应激可导致气道上皮黏液腺增生，和抗氧化系统的永久性破坏〔14〕。有流行病学研究显示，COPD患者肺功能降低与抗氧化剂的减少相关，这与氧化应激在COPD病理生理中的作用一致〔7〕。因此，我们的研究可能反映了氧化应激与COPD的关联。同时，有研究同样证明 GGT水平的升高与肺功能的下降相关〔15〕，这与我们的研究相符。

综上，我们证实了血清GGT水平与肺功能及COPD发病具有相关性，随着血清 GGT 水平上升，患COPD的风险增加，GGT能够作为反映COPD亚临床状态的一种新的血清标志物。

1 Kim V,Criner GJ.Chronic bronchitis and chronic obstructive pulmonary disease〔J〕.Am J Respir Crit Care Med,2013;187:228-37.

2 Dhakal N,Lamsal M,Baral N,etal.Oxidative stress and nutritional status in chronic obstructive pulmonary disease〔J〕.J Clin Diagn Res，2015;9(2):BC01-4.

3 程友静，欧阳瑶.慢性阻塞性肺疾病患者静脉血CD40、CD86和GSTO1变化及意义〔J〕.中国老年学杂志，2014；34(18)：5066-7.

4 Targher G.Elevated serum gamma-glutamyltransferase activity is associated with increased risk of mortality,incident type 2 diabetes,cardiovascular events,chronic kidney disease and cancer-a narrative review〔J〕.Clin Chem Lab Med，2010;48(2):147-57.

5 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(2013年修订版)〔J〕.中华结核和呼吸杂志，2013;36(4)：255-64.

6 Deepa PM,Dimri U,Jhambh R,etal.Alteration in clinico-biochemical profile and oxidative stress indices associated with hyperglycaemia with special reference to diabetes in cattle-a pilot study〔J〕.Trop Anim Health Prod,2015;47(1):103-9.

7 Mistry D,Stockley RA.Gamma glutamyl transferase:the silent partner〔J〕?COPD，2010;7:285-90.

8 Bradley RD,Fitzpatrick AL,Jacobs DR,etal.Associations between γ-glutamyltransferase(GGT)and biomarkers of atherosclerosis:the Multi-ethnic Study of Atherosclerosis(MESA)〔J〕.Atherosclerosis,2014;233(2):387-93.

9 Elsurer R，Afsar B.Morning blood pressure surge is associated with serum gamma-glutamyl transferase activity in essential hypertensive patients〔J〕.J Hum Hypertens，2015;29(5):331.

10 Iqbal A，Iftikhar U，Ali FA，etal.Comparison of gamma glutamy ltransferase in normal and in type 2 diabetics〔J〕.J Pak Med Assoc，2010;60(11)：945-8.

11 Lee DH，Blomhoff R，Jacobs DR Jr . Is serum gamma-glutamyltransferase a marker of oxidative stress〔J〕?Free Radic Res，2004;38(6)：535-9.

12 Kim ES,Moon S,Han JH,etal.Association between serumgamma-glutamyltransferase and pulmonary dysfunction〔J〕.Clin Chem Lab Med,2012;50(11):2053-5.

13 Ermis H,Celik MR,Gulbas G,etal.Relationship between serum γ-glutamyltransferase levels and acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease〔J〕.Pol Arch Med Wewn,2013;123(3):85-90.

14 Van der Toorn M,Smit-de Vries MP,Slebos DJ,etal.Cigarette smoke irreversibly modifies glutathione in airway epithelial cells〔J〕.Am J Phys Lung Cell Mol Phys,2007;293(5):1156-62.

15 Kim HW,Lee SH,Lee DH.Relationship of serum gamma-glutamyltransferase levels with pulmonary function and chronic obstructive pulmonary disease〔J〕.Lung,2014;192(5):719-27.

〔2016-07-08修回〕

(编辑 曲 莉)

Expression and diagnostic value of GGT in serum of COPD patients

SUN De-Sheng,OUYANG Yao.

Affiliated Hospital of Zunyi Medical College,Zunyi 563003,Guizhou,China

Objective To study the expression and diagnostic value of GGT in serum of COPD patients.Methods COPD patients and healthy subjects were collected from respiratory department.The patients were divided into two groups:113 cases of COPD patients and 119 cases of healthy persons.The serum ALT,AST,total bilirubin and GGT levels were detected.The FEV1% and FEV1/FVC were detected by the lung function instrument.The correlation data between the two groups were compared and the correlation between the factors and the level of serum GGT was studied.The receiver operating characteristic curve(ROC),were derw the area under the curve(AUC)and the cutoff value were calculated.Results The level of GGT in COPD group was significantly higher than that in control group.The level of GGT was negatively correlated with the level of FEV1/FVC,while other indexes of liver function did not change significantly.The study found that the AUC value of GGT is higher than 0.7,and its moderate sensitivity and specificity in the diagnostic threshold value(value Cut-off)was 21.5.Conclusions Serum GGT is related to the incidence of COPD,it can be used as a new indicator for predicting and screening COPD.

COPD；GGT；Pulmonary function

国家自然科学基金(No.81460008)

欧阳瑶(1965-)，女，主任医师，教授，硕士生导师，主要从事COPD发病机制的研究。

孙得胜(1980-)，男，主治医师，博士，主要从事COPD的基础与临床研究。

R56

A

1005-9202(2016)21-5362-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2016.21.069