慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者一氧化氮与白细胞介素-17、肺功能相关性分析

刘水红 甘 明 陶凌凤 李小玲 刘剑荣

1.江西省萍乡市人民医院检验科，江西萍乡 337000；2.江西省萍乡市人民医院肺功能检测室，江西萍乡 337000；3.江西省萍乡市人民医院呼吸内科，江西萍乡 337000

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）是极为常见的以慢性气道炎症为主要病变特征的一种呼吸系统疾病，其是目前世界上死亡率排名前四的一种疾病。慢性阻塞性肺疾病急性加重 期 （acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease，AECOPD） 是指在COPD 疾病发生的过程中，短期内出现咳嗽、咳痰、气短和喘息加深或加重，导致痰量增多呈现脓性或黏液脓性的形态，还会伴有发热等症状。该病患者经常存在肺功能降低、生活质量较差、病死风险上升的潜在危险。因此，早期和定期监测AECOPD 患者的气道炎症反应是目前临床中治疗的关键，而监测方法的简便快捷性是当前的一个重大难题。呼出气一氧化氮 （fractional exhaled nitric oxide，FeNO）、白细胞介素-17（interleukin-17，IL-17） 及肺功能指标等都可作为COPD 患者气道炎症反应的监测指标，但这些指标在评估AECOPD 方面鲜有详尽说明。因此，本研究通过检测患者FeNO、IL-17、肺功能的水平变化，探讨FeNO 与IL-17、肺功能的相关性，旨在为临床监测提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2020年9月至2021年3月萍乡市人民医院收治的80 例AECOPD 患者作为病例组，经14 d 左右正规抗感染、 对症处理病情明显缓解后视为稳定期；并选取同期体检的60 例健康者作为对照组。病例组中，男59 例，女21 例；年龄（62.55±6.89）岁；体重指数（body mass index，BMI）为（24.21±4.23）kg/m。对照组中，男38 例，女22 例；年龄（61.95±7.01）岁；BMI（24.13±4.12）kg/m。两组患者的一般资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。纳入标准：①符合《慢性阻塞性肺疾病急性加重诊治中国专家共识（2017年更新版）》中AECOPD 诊断标准者；②年龄40～80 岁；③患者均签署知情同意书；④临床资料完整者。排除标准：①合并其他呼吸系统疾病者；②患有精神意识障碍；③并发严重心、肝、肾功能不全者；④近期（1 个月）内使用过免疫抑制剂者。本研究经医院医学伦理委员会批准，患者及家属均知情同意。

1.2 方法

采用FeNO 测试仪检测FeNO 水平，测定前要求如下。①4 h 前禁食酒、咖啡等含硝酸盐食品；②1 h内禁止剧烈运动；③禁止抽烟；测试方法为呼出肺部空气，嘴唇全包住过滤器，用力吸气5 s 后缓慢将气体呼出，随后读取数值。

采用酶联免疫吸附试验（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）测定IL-17 水平，收集清晨静脉血5 ml 置于抗凝管内，离心机转速2000 r/min，离心半径13.5 cm，离心5 min 后提取上清液进行测定。

采用Medgraphics 肺功能检测仪检测肺功能，检测方法如下。①根据患者性别、年龄、体重等基础数据计算预测值；②戴鼻夹和一次性口器，平静15 s 后用力吸气和用力呼气；③测3 次后记录第1 秒用力呼气容积（forced expiratory volume in the first second，FEV）、FEV与用力肺活量（forced vital capacity，FVC）的比值（FEV/FVC）的平均值。

1.3 观察指标

检测比较所有受试者的FeNO、IL-17 和肺功能水平，其中病例组患者急性加重期和恢复期分别进行检测；分析FeNO 与IL-17 和肺功能水平的相关性。

1.4 统计学方法

2 .结果

2.1 三组FeNO、IL-17 及肺功能水平的比较

急性加重期组和稳定期组的FeNO、IL-17 水平均高于对照组，且急性加重期组的FeNO、IL-17 水平均高于稳定期组，差异有统计学意义（P＜0.05）；而急性加重期组和稳定期组的FEV、FEV/FVC 水平均低于对照组，且急性加重期组的FEV、FEV/FVC 水平均低于稳定期组，差异有统计学意义（P＜0.05）（表1）。

表1 三组FeNO、IL-17 及肺功能水平的比较（±s）

2.2 AECOPD 及COPD 患者FeNO 与IL-17、FEV1、FEV1/FVC 的相关性分析

AECOPD 患者的FeNO 与IL-17、FEV1、FEV/FVC无相关性（P＞0.05）；COPD 患者的FeNO 与IL-17 呈正相关，与肺功能指标FEV、FEV/FVC 呈负相关 （P＜0.05）（表2、图1）。

图1 FeNO 与IL-17、FEV1、FEV1/FVC 的相关性分析

表2 AECOPD 及COPD 患者FeNO 与IL-17、FEV1、FEV1/FVC 的相关性分析

3 讨论

COPD 与气道和肺组织在受到烟草等有害气体、颗粒的刺激后，慢性炎症反应的増强有关。病情恶化以及出现的新的症状和体征是影响患者病情的两个十分重要的因素。由于COPD 有着极高的患病率和死亡率，导致其已成为一个重要的公共卫生问题。世界范围内，各国均加强了对该病的研究力度，并致力于临床防治方法的研究。目前，COPD 的发病机制仍未完全阐明，曾繁琨曾认为该病是由多种细胞（如巨噬细胞、中性粒细胞、T 淋巴细胞、气道上皮细胞及血管内皮细胞）、 细胞因子和炎症介质等共同参与的慢性气道炎症性疾病，因此早期和定期监测COPD 患者的气道炎症反应是临床治疗的关键。本研究主要探讨患者FeNO、IL-17 以及肺功能的相关性，旨在为该病的治疗提供新的方向。

一氧化氮是自由基性质的气体，在人体内，其参与3 个生物化学反应，分别为与鸟苷酸环化酶上的亚铁血红素基团结合，激活鸟苷酸环化酶，产生并释放环鸟苷酸；或者被氧合血红蛋白灭活，生成亚硝酸盐及正铁血红蛋白；一氧化氮还可以与超氧离子结合生成有毒的强氧化物。早有研究显示，一氧化氮与气道炎症性疾病关系密切。近年来，国外通过测定FeNO含量评估气道炎症性病变，结果均显示一氧化氮浓度与炎症严重程度呈正相关。IL-17 是一种多效促炎症细胞因子，主要由CD4T 细胞的亚型辅助细胞T17、单核细胞等分泌，具有强大的招募中性粒细胞，促使多种炎症因子释放，诱导趋化因子、血管生长因子表达等作用。因此，本研究首先对患者的FeNO、IL-17 以及肺功能水平进行检测，结果显示急性加重期组和稳定期组的FeNO、IL-17 水平均高于对照组，且急性加重期组的FeNO、IL-17 水平均高于稳定期组； 而急性加重期组和稳定期组的FEV、FEV/FVC水平均低于对照组，且急性加重期组的FEV、FEV/FVC水平均低于稳定期组，差异有统计学意义（P＜0.05），由此推断出COPD 患者病情越严重，肺功能越差，且炎症反应越强，这与Jiang 等的研究结果一致，提示IL-17 参与COPD 的发生和进展，可能的机制为IL-17具有调节气道炎症反应、氧化应激作用，通过IL-17A/IKK 信号通路诱导上皮细胞产生胸腺基质淋巴生成素，参与COPD 发病机制。此外，有研究学者已经证实，血清中IL-17 和中性粒细胞百分比在AECOPD患者中升高，通过抗炎对症处理后降低十分显著。因此，本研究通过检测炎症细胞因子等指标与一氧化氮的相关性证实其对测定该病病情是否稳定具有重要的临床作用，结果显示，AECOPD 患者的FeNO 与IL-17、FEV、FEV/FVC 无相关性（P＞0.05），提示在此时期监测患者FeNO 水平的临床意义较小；而COPD 患者的FeNO 与IL-17 呈正相关，与肺功能呈负相关 （P＜0.05），提示FeNO 与COPD 患者病情有一定相关性，且水平越高，炎症反应越强，并可作为评价COPD 的有效指标。

综上所述，COPD 患者的FeNO 水平与IL-17 以及FEV、FEV/FVC 具有一定的相关性，且病情越严重，FeNO水平越高。因此，加强对COPD 患者FeNO的动态监测对患者病情具有重要意义，但对于AECOPD患者，FENO 与IL-17 以及FEV、FEV/FVC 并无明显相关性。