慢性阻塞性肺疾病稳定期患者FEV1%值与炎症因子、菌群失调的相关性

伍慧妍 贺端明 江雁琼

广州医科大学附属第五医院（广州510000）

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）是一种以持续性不可逆气流受限为主要特征的慢性呼吸系统疾病［1］，其发生发展与气道及肺脏内有毒气体或颗粒引起的慢性炎症反应持续加重有关，目前疾病发病机制尚未阐明。COPD 作为一种慢性炎症疾病，炎症反应在其发生发展的过程中起到决定性作用，如研究发现血清白细胞介素-6（interleukin-6，IL-6）过表达转基因小鼠出现肺泡扩张、支气管周围结节、气道重塑、气道上皮下纤维化等现象［2］。除炎症因子影响外，药物对患者病情进展也有一定影响，COPD 患者需长时间服用糖皮质激素，部分急性期患者还需联合抗生素，糖皮质激素与抗生素长时间应用可能会诱发菌群失调，菌群失调又将反向推动患者病情发展，甚至增加其他并发症发生风险，加重病情，增加治疗难度［3］。目前国内更多研究的是炎症因子与COPD 病情相关性，而随着患者病情的变化是否会对其菌群产生影响未见较多报道。本研究回顾分析了我院近几年收治的COPD 稳定期患者112 例临床资料，旨在分析炎症因子、菌群失调与患者病情的相关性，为未来COPD 的评估与治疗提供合理参考。现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 采用回顾分析的方法，抽取我院2015年10月 至2018年4月 诊 治 的112 例COPD 稳定期患者为研究组。研究组男68 例，女44 例；年龄44～80岁，平均（58.17±5.69）岁；病程1～15年，平均（8.01 ± 1.10）年。根据患者肺功能检查后第1秒用力呼气容积占预计值百分比（forced expiratory volume in one second to forced vital capacity ratio，FEV1%），将其分为轻度组（23 例）、中度组（30 例）、重度组（29例）、极重度组（30例）。轻度组男14例，女9 例；年龄45～79 岁，平均（59.02±6.12）岁。中度组男18 例，女12 例；年龄47～80 岁，平均（61.02± 6.47）岁。重度组男18 例，女11 例；年龄50～80 岁，平均（61.47±7.01）岁。极重度组男18 例，女12 例；年龄47～80 岁，平均（61.14±6.54）岁。抽取同期于我院接受常规全身体检的健康人群50 例作为对照组，其中男30例，女20例；年龄40～80岁，平均（60.12±7.54）岁。

1.2 入选标准

1.2.1 研究组入组标准 （1）COPD 稳定期均符合《慢性阻塞性肺疾病诊治指南（2013年修订版）》中相关诊断与分级标准［4］；（2）稳定期COPD 患者均为入院治疗7～10 d 后咳痰、咳嗽、呼吸困难等症状缓解，且体征稳定者，患者在吸入支气管扩张剂后其第1 秒用力呼气容积/用力肺活量比值＜70%；（3）各病情分组患者均符合气流受限程度肺功能分级标准：轻度：FEV1%≥80%；中度：50%≤FEV1%＜80%；重度：30%≤FEV1%＜50%；极重度：FEV1%＜30%。（4）患者临床资料完整。

1.2.2 对照组入组标准 （1）12 周内未检出呼吸系统疾病；（2）4 周内未使用任何药物治疗；（3）未合并过敏性疾病、风湿免疫系统疾病、变态反应疾病；（4）经体格检查、询问病史、辅助检查等，排除合并心、脑、肾、肺等重要脏器功能衰竭者；（5）排除合并基础疾病者；（6）排除近4 周内检出感染病者。

1.3 方法

1.3.1 肺功能检测 全部入组者均接受肺功能检测，检测前24 h 叮嘱患者禁用长效支气管舒张剂，检测前12 h 叮嘱患者禁用短小支气管扩张剂，每位受检者测量最少不低于3 次，并选择检测差异不大的3 次结果计算其平均值作为最终结果，主要检测指标为患者用力肺活量（forced vital capacity，FVC）、第1 秒用力呼气容积（forced expiratory volume in one second，FEV1）、FEV1%。

1.3.2 炎症因子检测 全部受检者均在检查当天清晨早餐前空腹抽取外周静脉血4 mL，3 000 r/min离心15 min 后，将其置入-80 ℃环境中保存待检，使用罗氏cobas e601 电化学发光免疫分析仪，运用电化学发光技术检测患者血清IL-6 和降钙素原（procalcitonin，PCT）水平。使用罗氏cobas c501 生化分析仪检测血清淀粉样蛋白A（serum amyloid A，SAA）水平。使用艾瑞德干式免疫分析仪检测其C 反应蛋白（C-reactive protein，CRP）水平。

1.3.3 菌群检测 （1）仪器试剂：梅里埃全自动微生物鉴定及药敏分析系统VITEK®2 COMPACT、血琼脂、巧克力平板、药敏试片等。（2）方法：叮嘱受检者使用无菌生理盐水漱口，医生使用无菌生理盐水棉拭子擦拭受检者口咽部采集标本并送检，观察3 d，找出优势生长菌落进行染色、分离、鉴定，并对致病菌进行药敏试验。（3）细菌鉴定：严格根据《全国临床检验操作规程》鉴定。

1.4 统计学方法 应用SPSS 20.0 统计学软件处理数据，以表示计量资料，多组间采用一般线性模型单变量方差分析检验，组间两两组间采用LSD 检验，以百分比表示计数资料，用χ2检验，相关性采用双变量Pearson 相关性检验，P＜0.05 表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 肺功能 随着COPD 患者病情加重，其FVC、FEV1、FEV1%水平呈下降趋势，且均低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

2.2 炎症因子

2.2.1 检测结果 随着COPD 患者病情程度加重，其血清IL-6、PCT、CRP、SAA 水平均呈上升趋势，且均显著高于对照组，差异均有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

表1 不同程度稳定期COPD 患者与对照组肺功能比较Tab.1 Comparison on pulmonary function between different degrees of stable COPD patients and control group x±s

表2 不同程度COPD 稳定期患者与对照组炎症因子水平比较Tab.2 Comparison on inflammatory factors levels between different degrees of stable COPD patients and control group ±s

表2 不同程度COPD 稳定期患者与对照组炎症因子水平比较Tab.2 Comparison on inflammatory factors levels between different degrees of stable COPD patients and control group ±s

组别对照组轻度组中度组重度组极重度组F 值P 值例数50 23 30 29 30 IL-6（pg/mL）5.11±1.25 18.17±4.51 25.69±5.02 30.74±6.04 39.11±7.41 253.921＜0.001 PCT（pg/mL）51.02±5.84 189.49±16.14 245.17±15.69 312.59±18.79 364.12±18.81 2 573.713＜0.001 CRP（mg/L）5.41±3.24 24.25±10.26 41.17±13.64 50.21±14.17a 60.29±21.44 102.120＜0.001 SAA（mg/L）17.02±4.69 101.24±20.17 141.56±24.69 207.78±31.21 241.02±40.56 469.288＜0.001

2.2.2 相关性分析 稳定期COPD 患者FEV1%值与IL-6、PCT、CRP、SAA呈负相关（P＜0.05）。见表3及图1。

表3 稳定期COPD 患者炎症因子水平与FEV1%值的相关性分析Tab.3 Analysis of correlation between inflammatory factors levels and FEV1%value in stable COPD patients

2.3 口咽部菌群

2.3.1 菌群检出情况 稳定期COPD 患者口咽部主要致病菌和（或）条件致病菌检出菌株率总分布情况高于对照组，随病情加重，菌株检出率随之增加，组间比较差异有统计学意义（P＜0.05）。见表4。

2.3.2 相关性分析 经相关性分析发现，稳定期慢阻肺患者口咽部菌株检出数与其FEV1%值呈负相关（r=-0.920，P＜0.001）。见图2。

3 讨论

COPD 是常见呼吸道疾病，可因环境因素、细菌感染、呼吸道病毒感染等因素导致发病，疾病与血浆内炎性因子的增加、循环内炎性细胞的激活及系统氧化应激相关［5］。有研究证实，随着COPD患者病情的加重，其炎性标志物将显著增加，包括IL-6、CRP、SAA、肿瘤坏死细胞因子等［6］。肺部慢性炎症是COPD 的主要特点之一，炎症反应的加重，不仅导致疾病发展，同时还将加重患者不可逆气流受限，增加急性加重风险［7］。

图1 相关性散点图Fig.1 The scatter diagram of correlation

表4 稳定期COPD 不同病情程度患者与对照组口咽部菌群检出率比较Tab.4 Comparison on detection rate of oropharyngeal flora between different degrees of stable COPD patients and control group例（%）

IL-6 是一种在免疫反应、炎症反应、血液系统中均有着多效性的可溶性介质，其作为多种功能炎症细胞因子，参与了COPD 发生与发展［8］。国外一项研究在转基因小鼠IL-6 过度表达模型中发现支气管周围结节，出现肺泡扩张、气道重塑、气道上皮纤维化、气道直径增加等情况，可见其与COPD 密切相关［2］。CRP 是急性时相蛋白，当机体感染后，肝脏将大量合成并分泌CRP 进入到血液循环，其不仅能黏附于病原体表面，同时还将启动机体免疫反应，将病原体杀伤，故该指标多作为急性感染诊断标志物之一［9］。但因受多种因素影响，IL-6 与CRP 在创伤、病毒感染、非细菌感染性疾病中的水平表达也较正常范围升高，故二者在COPD 中仅作为非特异性炎症标志物。PCT 是降钙素的前体，由细菌内毒素与肿瘤坏死因子所诱导分泌，与CRP 表达有相关性，是早期诊断细菌性感染疾病及评估患者病情严重程度的敏感指标，其血浆浓度可作为抗生素使用指导标准［10］。但值得注意的是，PCT 在非活动性细菌感染中并不会有较大幅度升高，故将其用于感染的早期评估有一定局限性。血清SAA 与CRP 类似，在各种炎性因素的刺激下，其血清浓度也将快速升高并超过正常值的1 000～2 000倍，该指标在2008年被提出可作为急性加重期COPD 的血清标志物［11］。本研究中血清IL-6、PCT、CRP、SAA表达均与患者FEV1%呈负相关，表明缓解期COPD 患者系统炎症反应依然存在，且随着患者病情程度加重而加重。

图2 稳定期COPD 患者口咽部菌群检出数量与FEV1%值相关性分析Fig.2 The correlation analysis between detection number of oropharyngeal flora and FEV1%value in stable COPD patients

因COPD 多由感染导致急性发作，且感染多源自支气管肺内定植细菌，一种或多种定植菌优势生长后将破坏宿主原有的菌群平衡状态，从而导致菌群失调［12］。因肺部菌群丰富度较口咽部与鼻咽部低，加之肺部细菌可能多来自于上呼吸道，故主要研究患者口咽部菌群。本研究结果显示，轻中度稳定期COPD 患者口咽部菌群虽较健康人群增加，但与之比较差异无统计学意义，而发展至重度与极重度后，其口咽部检出菌株数明显升高，且显著高于其他3组受检者，这可能与疾病严重程度、激素类药物及其他侵入类操作有关［13］。本研究中稳定期COPD 患者口咽部菌群分布紊乱，金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌、肺炎克雷伯菌等铜绿假单胞菌等致病菌株数随着患者病情加重不断增多，且细菌种类与数量也较复杂，表明稳定期COPD 患者存在菌群紊乱，随着病情进展而加重。究其原因，COPD多为中老年人，常合并其他系统疾病，机体免疫功能与防御能力较正常人低下，加之部分患者因环境因素及个人因素，常无法保持良好的生活习惯，自身免疫功能紊乱加重后，菌群失调情况严重；此外，治疗期间抗菌药物不合理应用也可能是菌群失调主要原因；其次，COPD 起病缓慢，以夜间间断性咳痰、咳嗽等为主要症状，对此多数患者选择忍耐并不重视，疾病在进展后其免疫功能降低，此时正常菌群经诱导激活宿主固有免疫应答反应，使其抑制其他有害菌群生长的功效减弱甚至消失，故发生菌群失调［14-15］。稳定期COPD 患者治疗期间应养成良好的生活习惯，关注疾病的发展，在接受抗菌药物治疗期间应尽可能根据药敏试验选择合理用药，以降低菌群失调率。

综上所述，COPD 稳定期患者炎症反应依然存在，且伴不同程度的菌群失调情况，随着患者病情的加重而加重，可见为患者检测炎症因子表达及菌群失调情况，不仅利于病情综合评估，还可为临床合理治疗提供依据。