高原老年肺炎患者感染病原菌分布及对患者Smad通路蛋白的调控

荣四柱，张晓会

(1.青海省格尔木市第二人民医院;2青海省交通医院)

TGFβ－Smad通路是细胞内信号转导的主要途径，也是呼吸系统疾病及肺组织损伤的主要原因［1－2］。但是目前所见到的关于老年肺炎患者感染病原菌分布及对患者TGFβ－Smad通路蛋白表达影响的研究报道结果各异。本研究对高原老年肺炎患者感染病原菌分布及对患者TGFβ－Smad通路蛋白的调控进行相关分析，为临床治疗提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料

对青海省格尔木市第二人民医院和青海省交通医院2010年1月至2015年5月期间诊治的高原老年肺炎感染病原菌患者进行研究。229例患者中男114 例，女 115例，年龄 60～77 岁，平均(68.4±8.1)岁。以同期健康体检者100例［男51例，女49例，年龄 60－78 岁，平均(68.7±8.9)岁］、老年肺炎未感染患者120例［男61例，女59例，年龄60－76岁，平均(68.6±8.8)岁］为对照。三组研究对象一般临床资料比较差异无统计学意义，具有可比性(P＞0.05)。排除标准:严重的心肾功能异常患者;严重的代谢型疾病患者;明显的神经系统异常及认知功能障碍患者;恶性肿瘤患者。本研究中所有患者均知情并签署知情同意书，并经医院伦理委员会批准。

1.2 试剂及方法

白细胞介素IL1蛋白检测试剂盒购自南京检测生物工程研究所;IL2蛋白检测试剂盒购自福州迈新生物技术有限公司;IL10蛋白检测试剂盒购自武汉博士德生物工程有限公司;TNFα蛋白检测试剂盒购自Abcam公司;CRP和BNP蛋白检测试剂盒购自罗氏公司;CysC蛋白检测试剂盒购自Santa Cruz公司;Smad1及Smad2蛋白检测试剂盒购自Omega公司;Smad3蛋白检测试剂盒购自 R＆D公司;VEGF蛋白检测试剂盒购自Amresco公司。所有检测过程均按照试剂盒说明书进行。

1.3 病原菌

对老年肺炎感染患者分离的病原微生物通过革兰氏染色行初步鉴定，对初步鉴定后的病原菌鉴定采用VITEK2 Compact全自动微生物鉴定系统(法国生物梅里埃公司)或基质辅助激光解离飞行时间质谱(MALDI－TOF MS)。

1.4 统计学方法

采用世界卫生组织细菌耐药性监测网提供的WHONE5.6软件和 SPSS19.0软件进行统计分析。计量资料采用平均数±标准差表示，组间比较采用F检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 高原老年肺炎患者感染的病原菌分布

研究发现229例老年肺炎感染患者中共分离出病原菌229株，其中革兰阳性菌102株，占44.5%，革兰阴性菌 101株，占 44.1%，真菌26株，占11.4%，见表1。

表1 高原老年肺炎患者感染病原菌分布情况表Table 1 The pathogen distribution in patients with elderly pneumonia

续表:

2.2 高原老年肺炎患者感染病原菌后Smad通路蛋白的表达变化

研究发现与正常组和老年肺炎未感染组患者相比，老年肺炎感染组患者血清中Smad通路蛋白Samd1、Smad2及Smad3的表达明显增强，且与对照组相比差异有显著的统计学意义(P＜0.05)，见表2。

表2 高原老年肺炎患者感染病原菌后Smad通路蛋白表达变化情况表(±s)Table 2 The changesof Smad signaling pathway proteins in elderly pneumonia after infection(±s)

表2 高原老年肺炎患者感染病原菌后Smad通路蛋白表达变化情况表(±s)Table 2 The changesof Smad signaling pathway proteins in elderly pneumonia after infection(±s)

组别 病例数 Smad1/β－actin Smad2/β－actin Smad3/β－actin正常组 100 0.23±0.07 0.26±0.04 0.21±0.03老年肺炎未感染组 120 0.28±0.07 0.30±0.07 0.26±0.05老年肺炎感染组 229 0.36±0.09 0.34±0.06 0.36±0.08 F 101.016 66.673 337.325 P＜0.05 ＜0.05 ＜0.05

2.3 高原老年肺炎患者感染病原菌后 TGFβ及TNFα蛋白的表达变化

研究发现与正常组和老年肺炎未感染组患者相比，老年肺炎感染组患者血清中 TGFβ、TNFα和VEGF蛋白的表达明显增强，且与对照组相比差异有显著的统计学意义(P＜0.05)，见表3。

表3 高原老年肺炎患者感染病原菌后TGFβ及TNFα蛋白表达变化情况表(±s)Table 3 The changes of TGFβ and TNFαproteins in elderly pneumonia after infection(±s)

表3 高原老年肺炎患者感染病原菌后TGFβ及TNFα蛋白表达变化情况表(±s)Table 3 The changes of TGFβ and TNFαproteins in elderly pneumonia after infection(±s)

组别 病例数 TGFβ/β－actin TNFα/β－actin VEGF/β－actin正常组 100 0.31±0.07 0.25±0.06 0.20±0.04老年肺炎未感染组 120 0.34±0.06 0.33±0.08 0.25±0.05老年肺炎感染组 229 0.39±0.08 0.39±0.07 0.34±0.07 F 64.738 159.995 272.868 P＜0.05 ＜0.05 ＜0.05

2.4 高原老年肺炎患者感染病原菌后炎症因子蛋白的表达变化

研究发现与正常组和老年肺炎未感染组患者相比，老年肺炎感染组患者血清中炎症反应蛋白IL1、IL2、IL10的表达明显增强，且与对照组相比差异有显著的统计学意义(P＜0.05)，见表 4。

表4 高原老年肺炎患者感染病原菌后炎症因子蛋白表达变化情况表(±s)Table 4 The changes of inflammatory factors in elderly pneumonia after infection(±s)

表4 高原老年肺炎患者感染病原菌后炎症因子蛋白表达变化情况表(±s)Table 4 The changes of inflammatory factors in elderly pneumonia after infection(±s)

组别 病例数 IL1/β－actin IL2/β－actin ILl0/β－actin正常组 100 0.22±0.04 0.29±0.07 0.27±0.05老年肺炎未感染组 120 0.28±0.05 0.38±0.07 0.29±0.06老年肺炎感染组 229 0.37±0.09 0.44±0.10 0.39±0.08 F 168.459 121.205 119.968 P＜0.05 ＜0.05 ＜0.05

2.5 高原老年肺炎患者感染病原菌后CRP及CysC蛋白的表达变化

研究发现与正常组和老年肺炎未感染组患者相比，老年肺炎感染组患者血清中CRP、CysC、BNP蛋白的表达明显增强，且与对照组相比差异有显著的统计学意义(P＜0.05)，见表 5。

表5 高原老年肺炎患者感染病原菌后CRP及CysC蛋白表达变化情况表(±s)Table 5 The changes of CRP and CysC in elderly pneumonia after infection(±s)

表5 高原老年肺炎患者感染病原菌后CRP及CysC蛋白表达变化情况表(±s)Table 5 The changes of CRP and CysC in elderly pneumonia after infection(±s)

组别 病例数 CRP/β－actin CysC/β－actin BNP/β－actin正常组 100 0.36±0.08 0.37±0.08 0.29±0.06老年肺炎未感染组 120 0.41±0.11 0.45±0.09 0.33±0.07老年肺炎感染组 229 0.55±0.10 0.49±0.11 0.50±0.13 F 176.769 64.965 324.997 P＜0.05 ＜0.05 ＜0.05

3 讨论

本研究结果显示，老年肺炎患者感染病原菌以细菌为主，且感染后明显增强TGFβ－Smad通路蛋白的表达。

TGFβ－Smad通路参与了细胞的多种生理及病理性过程，也与肺组织损伤及呼吸系统异常密切相关［3－4］。在分析蛇床子素通过下调 TGF－β1/Smad2信号通路抗野百合碱所致大鼠肺动脉高压的研究中发现，Ost具有抗野百合碱所致大鼠PAH的作用，其机制可能与下调TGF－β1/Smad2信号通路有关［5］。在分析益气养阴方对大鼠肺纤维化的干预作用及对Smad2、Smad7蛋白影响的研究中也发现，益气养阴方对博来霉素所致大鼠肺纤维化具有干预治疗作用，其机制可能与抑制炎症反应、减少胶原蛋白的形成和沉积及干预Smad信号通路有关［6］。以往的研究也发现N－乙酰半胱氨酸对肺纤维化大鼠Smad3基因表达的影响是其改善肺纤维化损伤的主要方面［7］，而肺癌组织中Smad1蛋白的表达与患者的临床分期及预后密切相关［8］。在分析JNK与Smad信号通路在小鼠肺纤维化中相互作用的研究及对Ⅰ型胶原表达影响的研究也证实肺纤维化与JNK及Smad通路关系密切，JNK与Smad信号通路通过在TGF－β1诱导的ECM过度聚集发挥重要作用，JNK的活化会增加Smad3蛋白的磷酸化，而Smad途径的激活也会加强JNK的活化，两条通路的相互关联将为进一步治疗肺纤维化提供新思路［9］。同时，血必净对百草枯中毒所致肺纤维化过程中Smads信号蛋白的影响也是其改善肺功能的主要途径［10］。本研究也发现与正常组和老年肺炎未感染组患者相比，老年肺炎感染组患者血清中Smad通路蛋白Samd1、Smad2、Smad3的表达明显增强，且与对照组相比差异有显著的统计学意义，提示该通路蛋白也与肺炎患者感染病原菌损伤过程相关。

白细胞介素是细胞内炎症反应的最主要调控蛋白，其参与了多种肺组织损伤及肺功能异常过程［11－12］。在分析胸腺肽α1对小儿重症肺炎肿瘤坏死因子及白细胞介素－6影响的研究中发现，胸腺肽α1治疗小儿重症肺炎能够减轻患儿局部炎症反应、提高免疫功能、改善肺功能，进而增强治疗效果［13］。在分析慢性阻塞性肺疾病患者诱导痰 VEGF、TNF－α、IL－13水平及意义的研究中也证实，COPD患者诱导痰 VEGF、TNF－α、IL－13水平显著升高，能反映COPD的气道炎症情况［14］。以往的研究也发现VEGF、IL－13、IL－17对慢性阻塞性肺疾病合并支气管哮喘的鉴别诊断具有重要的参考价值［15］，且IL－27和PCT联合检测是不同分型的脓毒症危重患者诊断的重要标志物［16］。本研究也发现与正常组和老年肺炎未感染组患者相比，老年肺炎感染组患者血清中白细胞介素的表达明显增强，且与对照组相比差异有显著的统计学意义，提示白细胞介素蛋白也与肺炎患者感染病原菌损伤过程相关。CRP及CysC蛋白是体内炎症反应的重要调控蛋白，且也参与了肺组织的病理学及生理学过程［17－18］。在对慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者血清CRP动态变化及回归分析时发现合并肺炎的AECOPD患者，血清 PCT、CRP恢复时间更长，血清 PCT在AECOPD患者的恢复过程中，较CRP更为灵敏，动态监测PCT能有助于确定抗生素的停药时间，减少抗生素的滥用［19］。在对稳定期中重度慢阻肺患者血清hs－CRP与肺功能的相关性的研究中也证实，稳定期慢阻肺患者血清炎性因子hs－CRP水平均升高，并且与肺功能呈负相关，患者存在气道炎症，可能是导致其肺功能进行性下降的原因之一［20］。以往的研究也发现，AECOPD患者血清炎症标记物水平明显高于病情稳定者，且表达水平与肺功能和生活质量密切相关，动态监测此类指标有助于判定病情、指导治疗及评估预后［21］，且 hs－CRP、PCT 和血氧参与了COPD合并肺动脉高压的形成，全身炎症在COPD继发肺动脉高压的发病中发挥着重要作用［22］。本研究也发现与正常组和老年肺炎未感染组患者相比，老年肺炎感染组患者CRP及CysC蛋白的表达明显增强，且与对照组相比差异有显著的统计学意义，提示上述蛋白也与肺炎患者感染病原菌损伤过程相关。

综上所述，老年肺炎患者感染病原菌以细菌为主，且感染后明显增强TGFβ－Smad通路蛋白的表达。