异丙托溴铵和乙酰半胱氨酸对稳定期COPD患者气道重塑的影响

路恩丽 于振香

(吉林大学第一医院呼吸内科，吉林 长春 130021)



·呼吸、消化系统疾病·

异丙托溴铵和乙酰半胱氨酸对稳定期COPD患者气道重塑的影响

路恩丽 于振香

(吉林大学第一医院呼吸内科，吉林 长春 130021)

目的 研究雾化吸入异丙托溴铵和口服乙酰半胱氨酸(NAC)对慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者气道重塑的影响。方法 78例COPD疾病且处于稳定期(肺功能Ⅱ级和Ⅲ级)的患者随机平均分为异丙托溴铵组、NAC组和联合用药组。24例健康志愿者作为对照组，总观察时间为12 w，12 w后对比治疗前后患者症状、体征、肺功能及气道重塑相关蛋白转化生长因子(TGF)-β、基质金属蛋白酶(MMP)-9含量的变化。结果 用药后三组患者症状、体征积分与用药前相比明显下降(P<0.05)，与NAC组、异丙托溴铵组比较，联合用药组治疗后症状、体征积分下降幅度更显著(P<0.05)。治疗后三组患者肺功能均较治疗前明显改善(P<0.05)，联合用药组改善幅度更显著(P<0.05)。治疗后各组诱导痰中TGF-β和MMP-9水平均较治疗前明显改善(P<0.05)，联合用药组改善幅度更显著(P<0.05)。结论 联合异丙托溴铵可以抑制稳定期COPD患者的气道重塑，改善肺功能。

慢性阻塞性肺疾病；肺功能；气道重塑；乙酰半胱氨酸；异丙托溴铵

抑制气道炎症和重塑是治疗慢性阻塞性肺疾病(COPD)、改善气流受限的重要切入点。有研究表明，乙酰半胱氨酸(NAC) 可以预防上皮增厚及分泌细胞增生〔1,2〕；气道中的乙酰胆碱通过M受体可能在气道重塑调节机制中起重要作用〔3〕，因此推测异丙托溴铵与NAC可抑制气道重塑过程。本研究观察异丙托溴铵和NAC对肺功能指标和症状、体征评分以及诱导痰中气道重建相关蛋白转化生长因子(TGF)-β、基质金属蛋白酶(MMP)-9的影响。

1 材料与方法

1.1 对象 选取2015年4月至2016年2月就诊于吉林大学第一医院呼吸内科的稳定期COPD患者78例。

纳入标准：吸入支气管扩张剂后第1秒用力呼气容积(FEV1)/用力肺活量(FVC)<70%，除外其他可以导致持续气流受限的疾病。排出可能需要呼吸机辅助通气者、心肝肾等重要器官功能严重不全者、有既往精神病史或意识障碍者，有用药过敏或禁忌者、日常需全身应用糖皮质激素或吸入糖皮质激素者。对照组为24例同期在本院体检中心的体检者。入组实验前须签署知情同意书，能配合方案要求完成各项肺功能检查及合理规范使用简易喷雾器。

1.2 分组 78例COPD患者随机平均分为NAC组26例，男13例，女13例，年龄45～78岁，平均(61.6±10.6)岁，给予NAC 600 mg 2次/d口服，疗程3个月；异丙托溴铵组26例，男13例，女13例，年龄42～81岁，平均(61.7±10.6)岁，给予异丙托溴铵(0.9%氯化钠注射液2 ml+0.5 mg异丙托溴铵)雾化吸入，疗程4 w；联合用药组26例，男12例，女14例，年龄43～80岁，平均(61.9±10.6)岁，给予NAC 600 mg 2次/d口服，疗程3个月，同时给予异丙托溴铵(0.9%氯化钠注射液2 ml+0.5 mg异丙托溴铵)雾化吸入，疗程4 w。对照组24例，男12例，女12例，年龄46～80岁，平均(60.7±10.6)岁，为我院健康体检者。

1.3 实验方法

1.3.1 症状、体征评价 记录用药前后COPD患者症状、体征评分，标准：①研究对象无咳嗽、无痰、无气促、肺部无啰音为0分；②研究对象间断咳嗽、痰量少(10～15 ml/d)、上三楼等活动后气促、肺部啰音少量为1分；③研究对象经常咳嗽、痰量为中等(15～50 ml/d)、走平地等活动气促、肺部啰音为中等量为2分；④研究对象昼夜或剧烈咳嗽、痰量多(大于50 ml/d)、肺部大量啰音为3分。

1.3.2 肺功能测定 四组研究对象在入组前均于我院行肺功能测定并准确记录肺功能指标：FVC、FEV1，第1秒用力呼气容积占预计值的百分比(FEV1%)、FEV1/FVC。所有研究对象均测试3次，取其最佳值。三组COPD患者以使用支气管舒张剂15 min后的测定结果为准，要求应用支气管舒张剂前、后FEV1差别≤12%。

1.3.3 诱导痰的收集和处理 78例入选的COPD患者清水漱口后吸入沙丁胺醇气雾剂0.2 mg，用生理盐水雾化吸入1 min，如患者有痰则将痰咳出并收集，若无痰则依次用3%、4%、5%高渗盐水雾化吸入1～2 min，收集到痰标本5～6 ml即可。痰标本收集之后尽快提取标本中的痰成分并测定收集到的合格痰体积。用4倍体积的0.1%二硫苏糖醇(DTT)溶液将痰标本液化，漩涡振荡器振荡15 s，摇床摇15 min，加入与DTT等体积的磷酸盐缓冲液(PBS)，振荡5 min，尼龙纱布过滤，3 000 r/min离心10 min，留取上清液，-70℃保存。

1.3.4 TGF-β、MMP-9的检测 应用酶联免疫吸附法(ELISA法)检测痰标本中TGF-β、MMP-9水平。

1.4 统计学分析 采用SPSS17.0软件行t检验、单因素方差分析。

2 结 果

2.1 各组症状、体征积分比较 用药前78例入选的COPD患者症状、体征积分无统计学差异(P>0.05)；用药后78例患者症状、体征积分较用药前均明显下降(P<0.05)，且联合用药组治疗后症状、体征积分降低程度更显著(P<0.05)。见表1。

2.2 各组肺功能测定结果比较 三组患者的肺功能各项指标均低于对照组(P<0.05)。各实验组用药前肺功能各项指标无统计学差异(P>0.05)，但用药后上述指标均较用药前改善明显，且联合用药组改善最突出(P<0.05)。见表2。

表1 各组症状、体征积分比较

与治疗前比较:1)P<0.05；与NAC组和异丙托溴铵组治疗后比较：2)P<0.05

表2 各组肺功能指标比较

与对照组比较1)P<0.05；与治疗前比较：2)P<0.05，与NAC组和异丙托溴铵组治疗后比较：3)P<0.05

2.3 诱导痰中TGF-β和MMP-9的水平检测 与对照组〔(62.31±4.58)pg/ml、(51.31±5.58)ng/ml〕比较，实验组诱导痰标本中TGF-β和MMP-9水平均升高(P<0.05)。实验组用药前痰标本中TGF-β和MMP-9水平均无统计学差异(P>0.05)，用药后TGF-β和MMP-9水平均较治疗前明显下降(P<0.05)，且联合用药组改善更明显(P<0.05)。见表3。

表3 诱导痰中TGF-β、MMP-9水平比较

与治疗前比较:1)P<0.05；与NAC组和异丙托溴铵组治疗后比较:2)P<0.05

2.4 TGF-β和MMP-9水平与肺功能FEV1、FEV1/FVC相关性分析 NAC组、异丙托溴铵组和联合用药组治疗前、后诱导痰中TGF-β(r=-0.571,-0.483)和MMP-9(r=-0.496,-0.694)水平与FEV1呈负相关(均P<0.05)。

3 讨 论

COPD的病理学改变为慢性支气管炎和肺实质及其周围血管的慢性炎症。在中央气道中炎症细胞浸润表层上皮，黏液分泌腺增大及杯状细胞增多使黏液分泌增加〔4〕。在外周气道内，慢性炎症反应导致气道壁损伤和修复的过程反复发生〔4〕。修复过程导致气道壁结构重塑，胶原含量增加及瘢痕组织形成，这些病理改变造成气道狭窄，引起固定性气道阻塞〔4〕。因而，减轻气道重塑是防止COPD进行性发展、延缓病情进展的关键。

乙酰胆碱是主要的气道副交感神经递质，可通过M3受体引起支气管收缩和腺体黏液分泌，当接受急性或慢性气道炎症刺激时，副交感活性会增加。乙酰胆碱还可通过旁分泌和(或)自分泌机制调控炎症过程，通过激活M3受体使气道平滑肌增殖加强。所以，抗胆碱药可以通过抑制此反应从而抑制气道重塑。

异丙托溴铵为新型抗胆碱能长效支气管扩张药，能选择性作用于副交感神经毒蕈碱受体M1、M3，使气道平滑肌松弛，并能显著改善夜间症状和睡眠期氧合，改善肺内气体分布，降低急性发作次数。

NAC分子式中含有巯基(-SH)成分,在细胞内可以脱去乙酰基成为半胱氨酸，也可成为底物合成还原型谷胱甘肽，可以通过减少氧化物的产生从而增加抗氧化物的水平，减少氧化物对肺造成的损伤。有研究显示，NAC人肺成纤维细胞的增殖和胶原合成均有明显影响，能够抑制cyclin E表达，使细胞增殖阻滞于G1期，从而抑制成纤维细胞发生增殖〔5〕。另有研究报道NAC可提高中度及重度COPD患者的FEV1、平均最大呼气流量，减少患者病情恶化的次数〔6〕。本研究结果表明应用异丙托溴铵和NAC可以改善COPD患者临床症状，提高生存质量，二者联合效果更佳。

目前认为气道重塑是细胞外基质合成和降解失衡的结果〔7～9〕。既往研究表明，TGF-β广泛存在于动物正常组织细胞及转化细胞中，能显著刺激肺成纤维细胞增殖和胶原蛋白增加，是导致 COPD患者气道阻塞的关键细胞因子〔10〕。NAC能抑制TGF-β1介导的成纤维细胞反应〔11〕。MMP-9在金属锌离子作用下,参与细胞外基质的降解和重建，参与 COPD 的发病机制主要是通过破坏肺泡基质成分,使肺泡结构被破坏,形成肺气肿并参与气道重塑而导致气流阻塞〔12〕。它们共同参与了COPD的气道重塑〔13〕。

本研究证实诱导痰中TGF-β和MMP-9水平可以反映COPD患者病情的严重程度，NAC和异丙托溴铵有抑制气道重塑的作用，改善肺功能，二者联合效果更佳。

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〔2016-03-21修回〕

(编辑 郭 菁)

吉林省发改委基金资助课题(2010021-3)；吉林省卫生厅基金资助课题(2011S006)

于振香(1964-)，女，教授，主任医师，硕士生导师，主要从事慢性阻塞性肺病研究。

路恩丽(1990-)，女，在读硕士，主要从事慢性阻塞性肺疾病治疗的研究。

R563

A

1005-9202(2016)22-5645-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2016.22.069