慢性阻塞性肺疾病患者运动耐量与系统性炎症水平的相关性

王秋颖 徐丹丹 郭晓慧

(河南科技大学临床医学院 河南科技大学第一附属医院，河南 洛阳 471000)



慢性阻塞性肺疾病患者运动耐量与系统性炎症水平的相关性

王秋颖 徐丹丹1郭晓慧1

(河南科技大学临床医学院 河南科技大学第一附属医院，河南 洛阳 471000)

目的 探讨慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者运动耐量与白介素(IL)-6、肿瘤坏死因子(TNF)-α、前血清白蛋白(PA)水平的关系。方法 纳入120例重度COPD稳定期患者，检测6 min步行试验按试验结果将所有测试者分为3组。结果 重度COPD稳定期患者运动耐量越低时IL-6、TNF-α水平升高越明显，而PA水平减低越明显(P<0.05)。结论 IL-6、TNF-α、PA水平可作为重度COPD患者运动耐量下降严重程度的指标。

慢性阻塞性肺疾病(COPD)；白介素(IL)-6；肿瘤坏死因子(TNF)-α；前血清白蛋白(PA)

慢性阻塞性肺疾病(COPD)累及呼吸系统的同时还会引起全身不良反应〔1〕。随着病程延长，肺功能逐渐恶化、免疫功能紊乱、营养状态下降、骨骼肌功能受损，影响生活质量。血浆或组织中的某些炎症介质和(或)免疫细胞的某些变化有可能成为免疫功能障碍特异性诊断指标，但常规肺功能检查并不是评价患者运动耐量的可靠指标。6 min步行试验(6MWT)是针对中重度心、肺功能障碍患者的运动试验，与潮气量呈负相关。本研究旨在观察重度COPD患者运动耐量与营养状态、系统性炎症水平的关系并探讨其机制。

1 对象与方法

1.1 对象 选择2014年9月1日至2015年9月1日我院门诊重度COPD稳定期患者120例，男68例，女52例，平均年龄(66±4)岁。COPD诊断标准符合参考文献〔1〕，行肺功能检查后进行分级，所有患者第一秒用力呼气量占预计值30%～50%；近1月内无急性发作；静息状态下吸空气血氧饱和度>90%，慢性疾病患者维持常规药物治疗。取健康对照组40人，既往无慢性呼吸系统疾病，肺功能、血常规及胸片检测正常。所有患者均排除支气管哮喘、高血压、肝、肾疾病、心血管系统、神经精神系统疾病、其他系统感染性疾病及癌症等；均知情同意。

1.2 方法 所有受试者于取空腹静脉血10 ml，分为3管，一管以日立7600全自动生化分析仪测定前血清白蛋白(PA)。另外2管静置30 min，配平后以4 000 r/min的速度离心15 min，提取上清液，保留在-70℃冰箱备用，用ELISA法检测血清白介素(IL)-6、肿瘤坏死因子(TNF)-α水平。所有受试者进行6MWT，试验中如出现胸痛、呼吸困难、大汗淋漓等不能耐受情况者立即终止试验。将所有测试者按结果分为3组，第一组小于230 m，第二组 230～280 m，第三组大于280 m；各组年龄、性别、病程相配对，无统计学差异，具有可比性。

1.3 统计学分析 采用SPSS16.0软件行t检验。

2 结 果

重度COPD稳定期患者运动耐量越低时IL-6、TNF-α水平升高越明显，而PA水平减低越明显(P<0.05)。见表1。

表1 各组血清中IL-6、PA、TNF-α水平

与对照组比较：1)P<0.05;与大于280 m组比较:2)P<0.05;与230～280 m组比较:3)P<0.05

3 讨 论

COPD患者经常出现肌肉功能障碍，尤其男性患者，其机制与去氧I型化肌纤维及线粒体含量相关，患者易出现股四头肌萎缩，影响运动功能。系统性炎症反应与肌肉萎缩之间存在密切关系，可通过细胞因子产生一系列细胞反应，包括转录因子NF-κB和κFoxOs表达、细胞凋亡和自噬机制〔2～4〕。另外，不平衡的氧化应激可以改变肌肉蛋白质的完整性，促进其降解。直接氧化应激可间接诱导蛋白水解和增加泛素蛋白酶体(UBP)成分的表达。虽然确切的机制尚不清楚，但氧化应激反应可诱导NF-κB并激活其转录活性或p38激酶活性并在蛋白信号通路发挥作用〔5～7〕。在重度COPD时，长期氧化供能和利用障碍促进下肢肌肉的氧化应激，导致亚硝基氧化还原失衡、抑制亚硝基化，从而导致肢体肌肉功能障碍。低氧血症还可加剧炎症反应，导致特定的细胞反应缺氧从而诱发肌萎缩。低氧血症也可能损害肌肉氧化能力，诱发肌肉疲劳。COPD患者细胞中CO2含量增加可产生慢性高碳酸血症，导致病情发展或恶化，此时组织pH值降低，酸中毒可以改变收缩蛋白的合成和降解。在肌肉组织中，酸中毒增加通路蛋白编码基因的表达可引起Akt信号从而产生活性〔8，9〕。

血清IL-6含量与肌肉力量减弱相关，在兔动物试验中，注射IL-6可导致骨骼肌功能减弱〔10〕。随着COPD严重程度加重，其IL-6含量逐渐升高，与患者第1秒用力呼气容积/用力肺活量均呈负相关〔11〕。本研究证实，随着COPD运动耐量下降IL-6值显著升高。在重度COPD中蛋白摄入减少，分解增加，骨骼肌体细胞团丢失，导致呼吸驱动力下降；TNF-α、IL-1等通过抑制mRNA转录，使前清白蛋白合成减少。本研究证实，前白蛋白下降是患者运动耐量降严重情况的指标之一，给予足够营养支持是重度COPD治疗的关键。单核细胞分泌TNF-α的能力是评价免疫反应功能的指标，COPD患者中TNF-α表达增高提示可能有骨骼肌萎缩乏力〔12〕，本研究证实TNF-α可作为是COPD患者运动耐量减低的标志物。

1 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，2007;5(8)：453-60.

2 Cai D，Frantz JD，Tawa NE，etal.IKKbeta/NF-kappaB activation causes severe muscle wasting in mice〔J〕.Cell,2004；119：285-98.

3 Debigaré R，Maltais F，Cté CH，etal.Profiling of mRNA expression in quadriceps of patients with COPD and muscle wasting〔J〕.COPD,2008；5：75-84.

4 Rabinovich RA，Figueras M，Ardite E，etal.Increased tumour necrosis factor-alpha plasma levels during moderate-intensity exercise in COPD patients〔J〕.Eur Respir J,2003；21：789-94.

5 Furukawa-Hibi Y，Kobayashi Y，Chen C，etal.FOXO transcription factors in cell-cycle regulation and the response to oxidative stress〔J〕.Antioxid Redox Signal,2005；7：752-60.

6 Lemire BB，Debigaré R，Dubé A，etal.MAPK signaling in the quadriceps of patients with chronic obstructive pulmonary disease〔J〕.J Appl Physiol,2012；113(2)：159-66.

7 Magalhães J，Ascensão A，Soares JM，etal.Acute and chronic exposition of mice to severe hypoxia：the role of acclimatization against skeletal muscle oxidative stress〔J〕.Int J Sports Med,2005；26(2)：102-9.

8 Gonzalez NC，Wood JG.Alveolar hypoxia-induced systemic inflammation：what low PO(2) does and does not do〔J〕.Adv Exp Med Biol,2010；662(1)：27-32.

9 de Theije C，Costes F，Langen RC，etal.Hypoxia and muscle maintenance regulation：implications for chronic respiratory disease〔J〕.Curr Opin Clin Nutr Metab Care,2011；14：548-53.

10 Yende S，Waterer GW，Tolley EA，etal.Inflammatory markers are associated with ventilatory limitation and muscle dysfunction in obstructive lung disease in well functioning elderly subjects〔J〕.Thoraxm,2006;61(1)：10-6.

11 陆晶晶，郑永华，尹 琦.白介素6、白介素17与慢性阻塞性肺疾病相关性研究〔J〕.临床肺科杂志，2010;15(7)：940-1.

12 孙圣华，唐文祥，刘 纯，等.肿瘤坏死因子α对慢性阻塞性肺疾病大鼠模型呼吸肌蛋白质分解代谢的影响〔J〕.中华结核和呼吸杂志，2007;30(3)：186-91.

〔2016-01-18修回〕

(编辑 郭 菁)

徐丹丹(1991-)，女，在读硕士，主要从事肺部感染性疾病的基础与临床研究。

王秋颖(1982-)，女，住院医师，主要从事慢性阻塞性肺疾病发病机制的研究。

R562

A

1005-9202(2016)21-5385-02；

10.3969/j.issn.1005-9202.2016.21.079

1 吉林大学第一医院呼吸内科