RDW在COPD患者并发不同程度肺动脉高压的表达及相关性

梁彩妮 廖永城 邱宇 陈茂豪

慢性阻塞性肺疾病（Chronic obstructive pulmonary disease，COPD）为临床上发病率较高的一类慢性呼吸道疾病，其主要特点为不完全可逆性阻塞通气功能障碍。COPD 晚期并发肺动脉高压（Pulmonary hypertension，PH）是改变患者预后的主要原因，也是导致患者死亡的主要因素［1］。COPD 并发PH 的机制复杂，研究认为吸烟、低氧血症的COPD 患者存在肺血管结构异常和血管内皮功能障碍，从而导致肺血管收缩、内皮源性收缩血管因子和舒张血管因子平衡失调及血管阻力增加进而导致了继发性肺动脉高压的发生［2-3］。目前，对于COPD 肺动脉高压的检测以超声和肺动脉导管直接测量为主，因而通过寻找便捷、高效的检测方法对于预测COPD 患者PH 发生及提升诊断准确性具有重要意义。红细胞分布宽度（Red blood cell distribution width，RDW）为评估红细胞异质的参数，可作为呼吸系统疾病、心血管疾病、恶性肿瘤等的有效预测指标［4］。近年来有研究显示［5］，RDW 与肺动脉高压存在相关性，但其能否作为COPD 患者PH 发生发展评估的可靠指标仍需探究。因此，本研究对RDW 在COPD 患者并发不同程度肺动脉高压的表达及相关性进行了研究，具体如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取本院2018年1月至2020年1月收治190例COPD 患者。根据COPD 患者肺动脉收缩压［7］（Systolic pulmonary artery pressure，SPAP）分为正常组（PAP＜35 mmHg）、轻度PH 组（35 mmHg≤PAP＜50 mmHg）、中度PH 组（50 mmHg≤PAP＜70 mmHg）和重度PH 组（≥70 mmHg）。

纳入标准：①符合COPD 稳定期的诊断标准［6］；②均自愿签署知情同意书；③依从性良好，能够配合完成研究；④本研究内容获得医学伦理委员会批准通过。排除标准：①合并哮喘、肺癌等其他呼吸道疾病者；②肝、肾等重要脏器功能障碍、急慢性感染、免疫功能障碍、脑血管疾病、内分泌疾病及心血管疾病史者；③临床资料缺失者；④存在交流障碍者。各组性别、年龄比较差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。

1.2 方法

1.2.1 肺功能检测及血气分析

所有患者采用Master Scren Diffusior 肺功能检测仪（德国Jaeger 公司）测定第1 秒用力呼气量（FEV1）、用力肺活量（FVC）、并计算用力呼气量占用力肺活量比值（FEV1/FVC）。所有患者抽取股动脉或桡动脉血1mL，采用CCX Y04111020 型血气分析仪（美国Nova Biomedical 公司）测定动脉血氧分压（PaO2）、动脉血氧饱和度（SaO2）明显降低，二氧化碳分压（PaCO2）。

1.2.2 心脏彩超检查

所有患者采用三尖瓣压差法检测SPAP，采用Vivid7-BT06 型彩色多普勒超声诊断仪（美国GE公司）行超声心动图检测，测量肺动脉主干内径（MPA）、右心室流出道内径（RVOTD）、右心室前后径（RV）评估右心室负荷，测定左心室收缩末期内径（LVESD）、左心室舒张末期内径（LVEDD）、左心室舒张早期（E）与收缩期（A）二尖瓣前向血流速度，并计算左心室射血分数（LVEF）和E/A 评估左心室收缩功能和舒张功能。

1.2.3 实验室指标检测

所有患者采集空腹静脉血3 mL 置入肝素钠抗凝管中，3 000 r/min 离心10 min 收集血清，-70℃保存待测。采用酶联免疫吸附法（ELISA）测定血清白介素-6（IL-6）、IL-8、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、超敏C 反应蛋白（hs-CRP），试剂盒购自上海生工生物工程有限公司；采用化学发光免疫分析法（CMIA）测定脑钠肽（BNP）水平，采用尿酸酶-过氧化物酶法测定，试剂盒购自武汉博士德生物工程公司。RDW 采用全自动血液分析仪进行检测。

1.3 统计学分析

采用SPSS 20.0 软件进行数据分析，计数资料n（%）比表示，采用χ2检验；计量资料以（±s）表示，两两比较采用t检验，多组间比较采用单因素方差分析；RDW 与各指标的相关性采用Pearson相关分析；受试者工作特征曲线（Receiver operating characteristic，ROC）分析RDW 对于COPD 并发HP 的诊断价值。P＜0.05 为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 各组临床一般资料及实验室指标比较

FEV1、FEV1/FVC、PaO2、SaO2水平比较：重度PH 组＜中度PH 组＜轻度PH 组＜正常组，PaCO2、MPA、RVOTD、RV、IL-6、IL-8、TNF-α、hs-CRP、UA、BNP 及RDW 均＞中度PH 组＞轻度PH 组＞正常组，差异具有统计学意义（P＜0.05）。各组性别、年龄、吸烟率、LVEF、LVESD、LVEDD、E/A 比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

2.2 COPD 合并PH 患者RDW 水平与各指标的相关性分析

相关性分析结果显示，COPD 并发不同程度PH 患者RDW 与IL-6、TNF-α、hs-CRP、BNP 及COPD 并发PH 严重程度存在正相关性（P＜0.05），与其余指标无相关性（P＞0.05）。见表2。

2.3 ROC 曲线分析

以RDW、BNP 作为COPD 并发PH 的预测指标进行ROC 曲线分析结果显示，RDW 诊断COPD并发PH 的AUC 为0.848（95%CI：0.786～0.910），BNP 诊断COPD 并发PH 的AUC 为0.856（95%CI：0.785～0.927）。见图1。

表1 各组临床一般资料及实验室指标比较［n（%），（±s）］Table 1 Comparison of general clinical data and laboratory indicators of each groups［n（%），（±s）］

表1 各组临床一般资料及实验室指标比较［n（%），（±s）］Table 1 Comparison of general clinical data and laboratory indicators of each groups［n（%），（±s）］

注：与正常组比较，aP＜0.05；与轻度PH 组比较，bP＜0.05；与中度PH 组比较，cP＜0.05。

项目性别（男/女）年龄（岁）吸烟率（%）FEV1（%）FEV1/FVC（%）PaO2（mmHg）SaO2（%）PaCO2（mmHg）MPA（mm）RVOTD（mm）RV（mm）LVEF（%）LVESD（mm）LVEDD（mm）E/A IL-6（pg/mL）IL-8（μg/L）TNF-α（μg/L）hs-CRP（mg/L）UA（μmol/L）BNP（pg/mL）RDW（%）正常组（n=83）48/35 61.3±4.4 23（27.7）2.0±0.4 52.3±3.5 67.3±3.5 90.4±7.6 44.2±3.9 25.5±1.8 31.3±2.7 27.2±1.9 63.3±5.8 45.6±4.0 30.3±2.6 0.8±0.3 10.1±2.4 65.3±5.9 55.5±6.9 10.3±2.2 240.8±18.1 51.6±5.4 12.2±1.1轻度PH 组（n=56）34/22 59.8±4.6 17（30.4）1.8±0.3a 48.5±3.3a 60.6±5.5a 87.3±6.5a 49.6±4.2a 23.5±1.1a 29.1±2.0a 24.3±1.6a 61.9±5.4 46.2±4.4 30.9±2.8 0.8±0.3 12.9±1.8a 77.3±5.4a 67.6±6.3a 13.6±1.8a 275.3±14.7a 134.4±13.2a 13.6±1.3a中度PH 组（n=30）18/12 60.7±4.3 9（30.0）1.4±0.2ab 40.7±3.1ab 53.7±5.0ab 84.2±6.4ab 60.1±3.1ab 21.8±1.6ab 27.4±1.6ab 22.5±1.4ab 63.2±5.6 46.0±4.2 31.1±2.9 0.8±0.3 14.6±2.3ab 94.5±9.2ab 76.5±8.6ab 16.1±2.4ab 353.6±22.2ab 173.6±13.5ab 14.6±0.9ab重度PH 组（n=21）13/8 60.8±4.5 6（28.6）1.2±0.3abc 36.1±2.6abc 50.3±5.3abc 80.6±6.9abc 67.5±4.4abc 20.2±1.3abc 26.3±1.4abc 20.8±1.6abc 62.7±5.9 45.8±4.5 30.4±2.7 0.9±0.4 17.7±1.7abc 108.4±10.2abc 88.4±8.5abc 18.3±2.0abc 393.5±24.7abc 192.6±23.5abc 15.9±1.5 F/χ2值0.379 0.463 0.133 8.563 19.840 13.949 5.372 23.829 12.663 11.747 14.201 0.422 0.200 0.156 1.271 13.648 18.593 18.599 15.147 31.943 27.314 12.739 P 值0.945 0.644 0.988 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.674 0.842 0.876 0.207 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

表2 COPD 合并PH 患者RDW 水平与各指标的相关性Table 2 Correlation analysis of RDW level and various indicators in patients with COPD and PH

图1 RDW 及BNP 诊断COPD 发生PH 的ROC 曲线Figure 1 ROC curve of RDW and BNP diagnosis of PH in COPD

3 讨论

COPD 并发肺动脉高压是导致患者病情急速进展和预后不良的严重并发症，患者存在不同程度血管内皮细胞功能改变、血管收缩、肺部损伤、肺部血管重塑及炎性反应等，患者常伴有内皮素、尿酸、BNP、炎症因子等的改变［8-9］。本研究结果提示，相比于单纯COPD 患者，COPD 并发肺动脉高压患者肺功能明显降低，病情明显加重。COPD 合并肺动脉高压肺通气功能严重受损，患者FEV1/FVC 及FEV1 明显降低，长时间的通气受损导致PaCO2升高及PaO2降低。同时，COPD 并发肺动脉高压患者MPA、RVOTD、RDW 也明显升高，提示COPD 并发肺动脉高压存在明显的右心室功能不全。

研究显示［10］，IL-6 与COPD 并发肺动脉高压形成存在密切关系。CRP 为一种急性时相反应蛋白，是系统炎症的有效标志物，其参与了COPD 病情发生发展及并发肺动脉高压的病理过程［11］。TNF-α 为炎症诱导因子，可调控和介导肺血管结构重构，在肺动脉高压的发展中发挥关键作用。IL-8 为趋化因子家族的一种，参与了对炎症反应的调节。肺动脉高压以肺血管阻力增高为主要特征，这主要是COPD 患者病情多反复且机体存在明显的炎症，导致临近小动脉受累及，引发血管炎、管腔狭窄、管壁增厚甚至闭塞，从而使血管阻力增加，产生肺动脉高压［12］。BNP 不仅是左心衰竭的敏感指标，也是右心室功能不全及肺动脉高压的有效指示指标。研究证实［13］，血清BNP 水平与COPD 急性加重相关，是COPD 预后不良的独立危险因素。

RDW 反映了红细胞体积大小变异系数，红细胞的生成、成熟、转运等过程若受到疾病的影响都可以影响RDW 水平，因此RDW 指标具有准确性、客观性的特点。研究显示［14］，RDW 可影响急性肺动脉栓塞患者血流动力学参数，并与急性肺动脉栓塞病死率存在密切关系。COPD 患者呼吸系统长期处于低血氧、应激及炎症状态，导致局部肺毛细血管损伤，肺组织受损，肺部血流阻力增大，导致肺动脉压升高，炎性因子升高从而影响到血细胞的生长过程，导致RDW 升高［15］。研究显示，IL-6、TNF-α 等炎症细胞因子可抑制促红细胞生成素的分泌和活性影响红细胞成熟，导致RDW 升高［16］，因此RDW对于反应单纯COPD 及COPD 并发肺动脉高压患者机体炎症水平具有较好的意义。本研究结果提示RDW 在一定程度上可预测COPD 并发肺动脉高压的发生。同时，RDW 检测具有简便、快捷、无创的特点，因而可作为COPD 继发肺动脉高压的预测因子之一。

综上所述，RDW 与COPD 患者机体炎症状态存在密切关系，有助于评估COPD 并发肺动脉高压患者病情发生发展。