高血糖对慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者血清炎性因子和肺功能的影响及相关性分析

吕侯强，谢 轩，范素芳

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease, COPD)是一种以不完全可逆的气流限制为特征的慢性呼吸系统疾病，具有高发病率和致死率。依据患者临床症状急缓程度，通常将COPD分为稳定期与急性加重期。COPD的发病与多种因素有关，其中炎性反应是致病的主要机制，患者常由于急性加重住院，称COPD急性加重期(aceute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease， AECOPD)[1-2]。在AECOPD发病过程中有多种炎性因子、炎症介质及蛋白酶参与，炎性因子水平高低与其发病关系密切[3-4]。研究表明，高血糖可以影响中性粒细胞及巨噬细胞的趋化性、吞噬功能，导致机体免疫力下降，对感染病原菌抵抗力减弱，诱发下呼吸道感染，加重患者病情[4-5]。本研究通过对不同血糖水平AECOPD患者血清炎性因子和肺功能进行检测，旨在分析血糖水平对AECOPD患者血清炎性因子和肺功能的影响，以及血清炎性因子、血糖、肺功能指标之间的相关性，现报告如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2015年3月—2016年4月就诊我院的150例AECOPD患者，根据入院时空腹血糖水平(≥7.8 mmol/L为高血糖)分为AECOPD正常血糖组90例与AECOPD高血糖组60例。AECOPD正常血糖组中男43例，女47例；年龄48～78(63.54±3.39)岁；体质量48～62(53.24±4.12)kg；此次COPD病程1～10(5.84±1.02)d。AECOPD高血糖组中男27例，女33例；年龄53～83(63.48±3.41)岁；体质量46～77(53.19±4.13)kg；此次COPD病程3～12(6.16±1.10)d。纳入标准：①符合AECOPD诊断标准[6]；②患者或其家属签署知情同意书。排除标准：①合并急性心脑血管疾病及心力衰竭者；②合并其他系统急性感染性疾病或自身免疫性疾病者；③合并恶性肿瘤者。本研究经医院伦理委员会批准同意进行。

1.2研究方法 ①比较两组血清白细胞介素6(IL-6)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、C反应蛋白(CRP)水平；②比较第1秒用力呼气容积(FEV1)、FEV1/用力肺活量(FVC)、肺一氧化碳弥散量(DLCO)、肺总量(TLC)、残气量(RV)/TLC；③采用Spearman相关性分析探讨AECOPD患者空腹血糖、血清炎性因子、肺功能指标之间的相关性。

1.3检测方法

1.3.1血清炎性因子检测：采集患者入院后清晨空腹静脉血4 ml，置于真空采血管静置30 min后在4000 r/min条件下离心10 min，血清于-70℃环境中保存待测。采用酶联免疫吸附法检测血清TNF-α、IL-6、CRP水平，试剂盒购自南京建成生物科技有限公司，严格按照说明书进行操作。

1.3.2肺功能指标检测：检测前休息15 min，检测时患者取坐位，采用德国耶格肺功能仪检测FEV1、FEV1/FVC、DLCO、TLC、RV/TLC水平。

2 结果

2.1两组一般资料比较 两组性别、年龄、体质量、文化程度等一般资料比较差异均无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。见表1。

表1 不同血糖水平的AECOPD两组一般资料比较

注：AECOPD为慢性阻塞性肺疾病急性加重期

2.2两组炎性因子水平比较 AECOPD正常血糖组TNF-α、IL-6、CRP水平明显低于AECOPD高血糖组，差异均有统计学意义(P<0.01)。见表2。

表2 不同血糖水平的AECOPD两组炎性因子水平比较±s)

注：AECOPD为慢性阻塞性肺疾病急性加重期；IL-6为白细胞介素6，TNF-α为肿瘤坏死因子α，CRP为C反应蛋白

2.3两组肺功能指标比较 AECOPD正常血糖组TLC、RV/TLC、FEV1、DLCO及FEV1/FVC值均明显高于AECOPD高血糖组，差异均有统计学意义(P<0.01)。见表3。

表3 不同血糖水平的AECOPD两组肺功能指标比较±s)

注：AECOPD为慢性阻塞性肺疾病急性加重期，FEV1为第1秒用力呼气容积，FVC为用力肺活量，DLCO为肺一氧化碳弥散量，TLC为肺总量，RV为残气量

2.4AECOPD患者血清炎性因子、空腹血糖、肺功能指标的相关性分析 AECOPD患者血清炎性因子IL-6、TNF-α、CRP水平与空腹血糖水平呈正相关，而与肺功能指标FEV1和FEV1/FVC呈负相关，且空腹血糖水平与FEV1和FEV1/FVC亦呈负相关，即随着炎性因子和空腹血糖水平的升高，患者肺功能越差。见表4。

表4 AECOPD患者空腹血糖、血清炎性因子、肺功能指标的相关性分析

注：AECOPD为慢性阻塞性肺疾病急性加重期，IL-6为白细胞介素6，TNF-α为肿瘤坏死因子α，CRP为C反应蛋白，FVC为用力肺活量，FEV1为第1秒用力呼气容积

3 讨论

COPD与糖尿病是老年人常见病与多发病，是威胁老年人身体健康与生命安全的两大疾病，严重影响老年患者的生活质量，加重社会经济负担，目前已成为全球重要的公共卫生问题[7-8]。有研究显示，大部分AECOPD患者出现气道、肺实质及肺血管慢性炎性反应，肺实质及肺泡结构不同程度受到破坏[9-10]，并出现炎性反应、氧化应激反应、自主神经功能失调、营养不良、呼吸肌无力等病理生理改变和临床症状[11-12]。此外，随着对COPD的深入研究，有研究发现血糖的高低对COPD病情发展有一定影响，且AECOPD患者炎性因子水平高低直接影响患者肺功能[13-14]。因此，本研究通过对不同血糖水平AECOPD患者进行观察，分析不同血糖水平下，AECOPD患者炎性因子水平与肺功能状况。

COPD患者合并糖尿病或高血糖状态较为常见，发病率为10%～15%，并发糖尿病风险是无COPD人群的1.8倍[15-16]。研究显示，长期血糖升高可以引起机体炎性反应加剧，患者长期处于微炎性反应状态，引发机体凝血机制异常、血管内皮损伤及动脉粥样硬化斑块形成[17]。同时，高血糖可以影响中性粒细胞及巨噬细胞的趋化性、吞噬功能，导致机体免疫力下降，对感染病原菌抵抗力减弱，诱发下呼吸道感染，从而加重AECOPD病情[18]。本研究结果显示，AECOPD正常血糖组TNF-α、IL-6、CRP水平明显低于AECOPD高血糖组。FEV1/FVC是反映肺功能的重要指标，其下降提示肺功能下降。AECOPD高血糖患者存在限制性通气功能障碍，组织蛋白非酶糖基化终产物积聚于肺间质，减少结缔组织蛋白的降解，引起弹力蛋白与胶原蛋白代谢异常，严重者可出现肺纤维化，降低肺顺应性[19]。本研究显示，AECOPD正常血糖组TLC、RV/TLC、FEV1、DLCO及FEV1/FVC值均明显高于AECOPD高血糖组。

本研究进一步分析血清炎性因子、空腹血糖、肺功能指标之间的相关性，结果发现血清IL-6、TNF-α、CRP水平与FEV1、FEV1/FVC呈负相关，与空腹血糖水平呈正相关。表明血糖升高可引起AECOPD患者体内血清炎性因子IL-6、TNF-α、CRP的逐渐升高，且随着上述血清炎性因子水平的升高，患者FEV1、FEV1/FVC越低，肺功能越来越差。作用机制可能与下列因素有关：①AECOPD患者长期应用糖皮质激素，引起胰岛素抵抗与血糖升高。②COPD病情发展过程中机体出现缺氧、高碳酸血症、酸中毒等可造成胰岛β细胞受损、胰岛功能下降、胰岛素分泌延迟而出现血糖升高。③COPD患者长期低氧血症可损伤肝细胞转化肝糖原的能力，使血糖升高。而长期的高血糖又可以导致机体微炎性反应加剧，机体炎性因子水平升高导致COPD炎性反应加重，损害肺功能[20]。

综上所述，与AECOPD血糖正常患者相比，AECOPD高血糖患者血清炎性因子明显升高，肺功能明显下降，且血糖水平与血清炎性因子水平呈正相关而与肺功能指标呈负相关，同时炎性因子水平越高患者肺功能越差，故在治疗过程中血糖水平的控制具有重要意义。