COPD患者血清脂质转运蛋白1、2水平变化及意义

王玉梅，李凌艳，高海玲，王伟，宋晓涛

(1天津市第五中心医院，天津300450；2北京大学第一医院)

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一种以气流受限为特征的肺部疾病，气流受限呈进行性发展，不完全可逆[1]。其临床表现主要为呼吸困难、慢性咳嗽、咳痰等，急性加重期时上述症状可加剧，严重影响患者的生存质量。流行病学调查结果显示，在我国40岁以上人群COPD的患病率高达8.2%。至2020年COPD将从全球死亡原因第4位升至第3位；至2020年COPD将据世界疾病经济负担第5位[2，3]。因此研究COPD的诊断、治疗及预后具有重大临床意义。目前COPD的诊断需对临床表现、危险因素接触史、体征及实验室检查等资料综合分析后确诊。COPD诊断的金标准是肺功能检查，但因其早期症状不明显，且与哮喘、支气管扩张、充血性心力衰竭等疾病症状相似，漏诊率及误诊率依然较高。因此亟需敏感且客观的指标辅助诊断COPD。COPD的发病机制尚未完全明确，可能与肺内氧化应激、蛋白酶失衡及炎症反应有关。研究发现，脂质转运蛋白(LCN)在肺部疾病和感染中起重要作用[4，5]。LCN1可抑制肺部氧化应激反应；LCN2可阻断体内铁传递，抑制细菌分裂。本研究观察急性加重期及稳定期COPD患者血清LCN1、LCN2水平变化，并探讨其临床意义。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选择2015年8月～2017年8月天津市第五中心医院及北京大学第一医院呼吸科收治的COPD患者103例，纳入标准：符合中华医学会呼吸病分会COPD学组发布的《慢性阻塞性肺疾病诊治指南(2013年修订版)》的诊断标准[6]；年龄≥18岁。排除标准：合并支气管扩张或重症肺炎；2周内急性感染或合并系统性血管炎及其他部位严重感染；心、肝、肾功能严重不全；活动性肿瘤或糖尿病；治疗前20 d使用抗菌药物。按照病情[6]可将患者分为急性加重期56例(加重期组)、稳定期47例(稳定期组)。加重期组男35例、女21例，年龄(72.38±8.28)岁，BMI(22.36±5.54)kg/m2，均合并呼吸衰竭，合并尘肺3例、冠心病22例、肺心病41例、骨质疏松24例、高血压26例、其他3例，有COPD家族史12例，既往有哮喘史、过敏史、儿童时期呼吸道感染及其他呼吸系统疾病20例。稳定期组男30例、女17例，年龄(70.30±7.14)岁，BMI(21.67±5.15)kg/m2，合并尘肺1例、冠心病24例、肺心病32例、骨质疏松20例、高血压22例、其他2例，有COPD家族史10例，既往有哮喘史、过敏史、儿童时期呼吸道感染及其他呼吸系统疾病16例。同期另选于天津市第五中心医院体检的健康志愿者50例作对照(对照组)，纳入标准：年龄≥18岁；胸部X线片无异常。三组患者性别、年龄及BMI具有可比性。其中男28例、女22例，年龄69.94±7.20)岁，BMI(20.36±4.79)kg/m2。本研究经临床试验机构备案且通过伦理委员会批准，患者或其家属均签署知情同意书。统计各组吸烟量。

1.2 血清C反应蛋白(CRP)、LCN1、LCN2及白细胞计数、中性粒细胞百分比检测 采集COPD患者入院24 h内、对照组体检时清晨空腹静脉血(5 mL)2管，其一采用低温高速离心机(Centrifuge 5810R，eppendorf)以3 000 r/min，4 ℃温度下离心10 min，弃去底层沉淀并将上层血清转移至Aprotimin管内，于-80 ℃冰箱保存。采用酶联免疫吸附法检测血清CRP、LCN1、LCN2。CRP试剂盒购自上海抚生实业有限公司，LCN1试剂盒购自美国Immuno Clone，LCN2试剂盒购自上海三抒生物科技有限公司，均严格按照说明书进行操作。取另外一管血液样本用DxH800血液分析仪检测空腹静脉血中白细胞计数与中性粒细胞百分比。

1.3 呼吸功能检测 COPD患者入院24 h内、对照组体检时用德国格莱特Spirostik肺功能仪检测血氧分压(PO2)、第1秒用力呼气容积(FEV1)、用力肺活量(FVC)，并计算FEV1/FVC。

2 结果

2.1 各组相关指标比较 各组CRP、白细胞计数、中性粒细胞百分比、PO2、FEV1/FVC、吸烟量比较差异有统计学意义(P<0.05)。与对照组比较，加重期组和稳定期组吸烟量、血清CRP水平、白细胞计数及中性粒细胞百分比高(P均<0.05)，PO2及FEV1/FVC低(P均<0.05)；与稳定期组比较，加重期组吸烟量、血清CRP水平、白细胞计数及中性粒细胞百分比高(P均<0.05)，PO2及FEV1/FVC低(P均<0.05)。见表1。

表1 各组相关指标比较

注：与对照组比较，*P<0.05；与稳定期组比较，#P<0.05。

2.2 各组血清LCN1、LCN2水平比较 各组血清LCN1、LCN2水平比较差异有统计学意义(P<0.05)。与对照组比较，加重期组和稳定期组血清LCN1、LCN2水平高(P均<0.05)；与稳定期组比较，加重期组血清LCN1、LCN2水平高(P均<0.05)。见表2。

表2 各组血清LCN1、LCN2水平比较

注：与对照组比较，*P<0.05；与稳定期组比较，#P<0.05。

2.3 COPD患者血清LCN1、LCN2水平与相关指标的相关性 Pearson相关分析结果显示，COPD患者血清LCN1、LCN2水平与吸烟量、CRP、白细胞计数、中性粒细胞百分比呈正相关(P均<0.05)，与PO2及FEV1/FVC呈负相关(P均<0.05)。见表3。

表3 COPD患者血清LCN1、LCN2水平与其他指标的相关性

2.4 血清LCN1及LCN2对COPD的诊断价值 以正常对照组样本为阴性样本，COPD患者样本为阳性样本。将血清LCN1及LCN2水平按间隔10 μg/L或20 μg/L划分为若干组段，构建ROC曲线。可见血清LCN1的理论阈值为30 μg/L，血清LCN2的理论阈值为20 μg/L，曲线下面积(AUC)均>0.86，二者对COPD的诊断价值高。以稳定COPD患者样本为阴性样本，加重期COPD患者样本为阳性样本，构建ROC曲线。可见血清LCN1的理论阈值为80 μg/L，血清LCN2的诊断阈值为90 μg/L，AUC均>0.80，二者对加重期COPD的诊断价值均较高。

3 讨论

COPD可分为急性加重期和稳定期。稳定期病情较为平稳，临床症状轻微。约有1/4 COPD患者肺功能下降与病情急性加重有关[7]。COPD急性加重又可分为轻度、中度及中度。轻度加重的患者存在呼吸困难、咳嗽和(或)痰量的变化超出正常每日的变异范围等症状，但不需改变日常治疗；中度加重的患者则增加药物剂量或调整药物进行对症治疗，并与抗菌药物或系统性糖皮质激素合并治疗；重度加重的患者则需入院治疗，以防发生呼吸窘迫等[8]。因COPD早期症状不明显，诊断时易与其他疾病混淆；轻中度急性加重时患者不及时就医而耽误病情。因此寻找能够尽早诊断COPD且判断病情进展的血清标志物有重要意义。

COPD是一种累及中央气道、外周气道、肺实质及肺血管系统的呼吸系统疾病。在中央气道内，由于表层上皮受到炎症细胞浸润，黏液分泌腺增大，杯状细胞增多，黏液分泌异常，纤毛功能失调，临床表现为慢性咳嗽或多痰。在外周气道内，慢性炎症导致气道内壁损伤，进而机体启动自动修复功能，如此反复致使内壁胶原含量增加，形成瘢痕组织，最终气道狭窄，气流受限。长期气流受限进而引发肺实质破坏，加重期引起血管壁增厚，继而引发肺心病、右心衰竭等[9]。吸烟是COPD的常见危险因素，可从COPD的发生、发展、急性恶化、诱发并发症等多个方面促进病情进展。有研究证明吸烟量与FEV1的下降速率存在明确剂量-反应关系[10]，这也与本研究的结果相符。CRP是机体受微生物入侵或组织损伤等炎症性刺激时肝细胞合成的非特异性急性相蛋白，可反映炎症组织的大小或活动性[11]。本研究结果显示，随着病情加重，CRP水平逐渐升高，说明COPD是一种炎症性疾病，随着炎症反应程度加重，持续时间的增长，中性粒细胞百分比和白细胞计数均升高，以此抵御炎症反应，纠正机体病理状态。本研究肺功能检查结果显示，与对照组比较，COPD患者PO2及FEV1/FVC均低，且加重期组较稳定期组更低。说明病情越严重，患者气流受限程度越高，PO2越低，呼吸越困难。

LCN1是载脂蛋白家族中的一员，早期研究发现其多存在于眼泪中，可选择性结合眼泪中的脂质成分，增加泪液的表面张力，使眼泪在眼球上均匀分布，形成一层保护膜。最新研究发现，LCN1可能对有害分子具有亲和力，对组织和细胞有保护作用[12]。吸入香烟和其他有毒颗粒是诱发COPD的原因，LCN1可能与有毒颗粒结合，起到降低毒性保护机体的作用。LCN1在肺部感染中也起重要作用，其参与对抗细菌或真菌进入机体后引发的固有免疫反应，抑制脂质过氧化物在体外诱导的氧化反应等[13]。LCN2存在于中性粒细胞的过氧化物酶硬性颗粒中，也广泛分布于人体各组织中，通过疏水结合袋结合铁载体，从而切断细菌的铁来源，抑制细菌生长，在先天免疫中发挥作用[14]。有文献报道LCN2在诱导乳腺腺体退化及凋亡，阻断铁的递送等生理过程中起重要作用[15]。研究证明，当机体发生感染、系统性血管炎等炎症时LCN2高表达[16]。本研究结果表明，加重期组患者血清LCN1及LCN2水平较对照组、稳定期组高，且COPD患者血清LCN1、LCN2水平与吸烟量、CRP、白细胞计数、中性粒细胞百分比呈正相关，与PO2及FEV1/FVC呈负相关。说明血清中LCN1及LCN2水平与COPD危险因素有关。由于气道炎症、气道结构破坏及代偿性重塑会应激性分泌LCN1及LCN2，以包裹进入气道的有害有毒颗粒，减轻炎症反应及中性粒细胞的浸润。

本研究结果显示，血清LCN1诊断COPD的理论阈值为30 μg/L，诊断加重期COPD的理论阈值为80 μg/L；血清LCN2诊断COPD的理论阈值为20 μg/L，诊断加重期COPD的理论阈值为90 μg/L，AUC均较高。因此LCN1、LCN2可用于临床诊断COPD，以提高COPD的检出率，准确判断病情严重程度，避免过度医疗及不必要的检查。

综上所述，COPD患者血清LCN1及LCN2水平升高，可反映病情的危急程度，且与众多危险因素相关，对COPD具有较高的诊断价值。但是本研究样本较少，存在偏差，应扩大样本进一步研究。