血清8-iso-PGF2α、SIRT1 及LXA4 在急性发作期哮喘患儿中的表达情况及与其肺功能的相关性研究

刘彦岐，张静慧，刘连杰，黄伟，夏明月

支气管哮喘（BA）是一种病情极易反复的慢性炎症呼吸道疾病，由多种细胞因子共同参与［1-2］。肺功能检测在哮喘诊断中具有重要意义，然而当患者的病情处于缓解期时，其肺功能与常人并无显著差异，仅依靠肺功能进行评价临床疗效仍存在较大缺陷，而检测血清学指标如炎症、凝血指标可判断患者是否存在炎症和应激反应。8-异前列腺素F2α（8-isoprostaglandin F2α，8-iso-PGF2α）是前列腺素异构体，可有效评估机体氧化应激损伤程度［3-4］。血清沉默信息调节因子2 相关酶1（serum silence information regulator factor 2 related enzyme 1，SIRT1）是一类广泛存在于机体内的抗炎、抗氧化应激的小分子类蛋白质，在多种疾病的发生发展中均高度参与，对机体的炎性反应和氧化应激水平具有一定的调控作用［5-6］。已有相关研究证实，SIRT1 对哮喘的发生发展具有重要的意义。血清脂氧素A4（serum lipoxin A4，LXA4）是一种抗炎作用较强的花生四烯酸代谢物。临床证据显示，支气管哮喘急性发作期间，炎症因子会对血管内皮细胞造成损害，导致血小板和凝血因子含量增加，凝血功能亢进，哮喘病情进一步加重［7-8］。目前已有关于血清8-iso-PGF2α、SIRT1及LXA4 在急性发作期哮喘患儿中的表达情况的相关报道，但具体分析血清因子与肺功能相关性的研究较少。基于此，本研究以2019 年3 月至2021 年3 月收治的85 例急性发作期哮喘患儿为研究对象展开探讨，为临床治疗提供理论依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

前瞻性纳入2019 年3 月至2021 年3 月河北省秦皇岛市第一医院儿科收治的85 例急性发作期哮喘患儿85 例（其中轻度21 例，中度36 例，重度28 例）作为研究对象，设为观察组，对照组选择同期来河北省秦皇岛市第一医院儿科健康体检的65 例无哮喘儿童。其中，观察组中男性48 例，女性37 例，年龄3～14 岁［（6.73 ± 3.16）岁］；对照组中男性42 例，女性23 例，年龄4～13 岁［（7.17 ± 2.74）岁］。根据哮喘急性发作严重分级标准将哮喘患儿分为重度哮喘组、中度哮喘组和轻度哮喘组。纳入标准：（1）入组患者均为新确诊的哮喘患者，均符合关于儿童哮喘的诊断标准［9］；（2）临床表现为咳嗽、气急等反复发作，病发时双肺有哮鸣音，症状经治疗后可缓解；支气管舒张试验阳性；（3）患者及其家属均充分知情同意，且自愿签署知情同意书；（4）临床资料完整者。排除标准：（1）排除入院前已存在糖皮质激素、免疫抑制药物干预者；（2）排除近4 周内存在呼吸道感染史者；（3）排除存在家族哮喘史者；（4）排除存在意识障碍、心理障碍者；（5）排除临床资料不全，拒绝参加者。本研究已获得本院伦理委员会批准。2 组一般资料具有临床可比性（P＞0.05）。见表1。

表1 研究组与对照组儿童一般资料比较

1.2 方法

1.2.1 临床资料 患者收治入院后，分别检测血清8-iso-PGF2α、SIRT1、LXA4 及常规肺功能指标。由本研究中的责任医师通过电子病历系统采集患者的临床信息，并由另一名医生进行核实。收集的临床资料包括性别、年龄、就诊日期、就诊时的生命体征及患者临床检查结果等。

1.2.2 血清指标 所有患者入院时，均采集5 ml肘静脉血，采用ELISA 法检测SIRT1 水平、LXA4 水平、8-iso-PGF2α 水平。8-iso-PGF2α 检测试剂盒由Cayman 公司和RapidBio 公司提供。所有检测操作均严格按照使用说明书执行，并由经过培训的专人进行检测，以减少误差。

1.2.3 肺功能 应用德国耶格小儿肺功能仪检测患儿入院时的用力肺活量（forced vital capacity，FVC）、用力呼气容积（forced expiratory volume 1，FEV1）、用力呼气流量（forced expiratory flow，FEF）（FEF25、FEF50、FEF75）等肺功能指标。所有检测操作均严格按照使用说明书执行，并由经过培训的专人进行检测，以减少误差。每项指标测定3 次，取其平均值。测量前详细告知儿童和家长注意事项，并校准测量前前行容积，≥4 岁为1～3 L 定标筒，≤3 岁为100 ml 定标筒。依从性较差的可口服水合氯醛30～50 mg/kg 进行镇静催眠。

1.3 统计学处理

本研究的数据均使用SPSS 19.0 软件进行分析，计数资料以百分比（%）表示，采用χ2检验比较，组间两两比较采用卡方分割法，计量资料以±s表示，组间比较采用独立样本t检验，偏态分布资料及等级资料相关性采用Spearman 相关性分析，以P＜0.05 表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 研究组与对照组血清8-iso-PGF2α、SIRT1 及LXA4 水平比较

观察组血清8-iso-PGF2α 水平明显高于对照组，LXA4、SIRT1 水平较对照组显著偏低，差异均有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

表2 研究组与对照组血清8-iso-PGF2α、SIRT1及LXA4 水平比较（± s）

表2 研究组与对照组血清8-iso-PGF2α、SIRT1及LXA4 水平比较（± s）

注：8-iso-PGF2α 为血清8-异前列腺素F2α，SIRT1 为血清沉默信息调节因子2 相关酶1，LXA4 为血清脂氧素A4

LXA4（μg/L）2.44±2.13 3.67±0.58 4.526＜0.01组别观察组对照组t 值P 值例数85 65 8-iso-PGF2α（pg/ml）29.12±14.27 21.38±5.24 4.161＜0.01 SIRT1（μg/L）0.57±0.20 1.09±0.18 16.471＜0.01

2.2 研究组与对照组肺功能指标比较

观察组患者PVC、FEV1、FEV1/FVC、FEF、FEF25、FEF50、FEF75等肺功能指标均明显低于对照组，差异均有统计学意义（P＜0.05）。见表3。

表3 研究组与对照组肺功能指标比较（± s）

表3 研究组与对照组肺功能指标比较（± s）

注：FVC 为用力肺活量，FEV1 为用力呼气容积；FEF 为用力呼气流量；FEF25 为25%用力肺活量时呼气流速；FEF50 为50%用力肺活量时呼气流速；FEF75 为75%用力肺活量时呼气流速

P 值＜0.01＜0.01＜0.01＜0.01＜0.01＜0.01＜0.01指标FVC（L）FEV1（L）FEV1/FVC（%）FEF（L/s）FEF25（L/s）FEF50（L/s）FEF75（L/s）观察组（n=85）1.68±0.28 1.31±0.23 79.85±17.86 1.26±0.35 1.14±0.33 0.77±0.39 0.37±0.23对照组（n=65）2.13±0.30 2.20±0.33 106.12±25.89 2.15±0.38 2.13±0.37 1.62±0.38 0.98±0.31 t 值9.456 19.451 7.347 14.869 17.272 13.375 13.837

2.3 不同严重程度哮喘儿童血清8-iso-PGF2α、SIRT1 及LXA4 水平对比

重度哮喘组患者血清8-iso-PGF2α 水平显著高于轻度、中度哮喘组患者，血清SIRT1 及LXA4 水平均明显低于轻、中度哮喘组患者，数据差异均有统计学意义（F=16.952，91.912，117.272，P＜0.05）。见表4。

表4 不同严重程度哮喘患儿血清8-iso-PGF2α、SIRT1及LXA4 水平比较（± s）

表4 不同严重程度哮喘患儿血清8-iso-PGF2α、SIRT1及LXA4 水平比较（± s）

注：8-iso-PGF2α 为8-异前列腺素F2α，SIRT1 为血清沉默信息调节因子2 相关酶1，LXA4 为血清脂氧素A4

LXA4（μg/L）5.53±1.96 1.87±0.74 0.85±0.33 117.272＜0.01组别轻度哮喘组中度哮喘组重度哮喘组F 值P 值例数21 36 28 8-iso-PGF2α（pg/ml）17.22±9.78 29.45±14.53 37.62±10.17 16.952＜0.01 SIRT1（μg/L）0.82±0.11 0.57±0.14 0.38±0.06 91.912＜0.01

2.4 各指标间相关性分析

85 例急性发作期哮喘患儿中，血清8-iso-PGF2α 与肺功能指标呈负相关（P＜0.05）；血清SIRT1 水 平 与 肺 功 能PVC、FEV1、FEF、FEF25、FEF50、FEF75 呈正相关（P＜0.05）；LXA4 水平与肺功能PVC、FEV1、FEF、FEF25、FEF50、FEF75 呈正相关（P＜0.05）。见表5。

表5 研究组与对照组急性发作期哮喘血清8-iso-PGF2α、SIRT1 及LXA4 水平与肺功能相关性分析

3 讨论

支气管哮喘急性发作是临床上一种常见的急症，其中重度急性发作通常表现为心率显著增加和三凹征、奇脉、满肺哮鸣音，情节严重者甚至会出现低氧血症及意识障碍，甚至可能危及生命［10-11］。相关研究已证实，哮喘患者黏液活检嗜酸粒细胞水平与肺功能疾病的发生显著相关，且其水平会随着病情的加重而呈现上升趋势［12］。最新的研究发现，血清中的炎症因子表达水平在哮喘出现症状之前已呈现上升趋势，这提示在对哮喘进行诊断和治疗过程中，需重视炎症因子对肺部造成的损伤。

8-isoPG 是一种新的前列腺素，具有较好的化学性质，且对脂质过氧化具有特异性，是反映氧化应激的重要生物标志之一［13］。有研究指出，8-isoPG 水平与气道炎症细胞的浸润程度是平行的［14］。张建辉［15］等人分别以20 例轻度哮喘患者、18 例中度哮喘患者为研究对象，并选取同期行健康体检的健康人作为对照组，分别测定3 组患者呼出气冷凝液（exhaled breath condensate，EBC）中8-isoPG 的含量，结果显示，哮喘患者EBC 中8-isoPG 含量与病情的严重程度呈正相关，是一种可有效反映哮喘气道严重和氧化应激的客观指标。本研究结果显示，观察组血清8-iso-PGF2α 水平明显高于对照组，重度哮喘组患者血清8-iso-PGF2α 水平显著高于轻度、中度哮喘组患者。进一步分析血清8-iso-PGF2α水平与肺功能的相关性，结果显示，血清8-iso-PGF2α 与肺功能PVC、FEV1、FEF、FEF25、FEF50、FEF75 呈负相关。以上数据表明8-isoPG 在哮喘发病机制中发挥着重要的作用，且与哮喘病情的进展相关，与前人的研究结论基本相符。

SIRT1 是一种机体内广泛存在的抗炎、抗氧化应激的小分子蛋白类物质，在多种疾病的病理发展过程中均高度参与，可调节机体炎性反应水平和氧化应激水平。目前已有大量研究已证实，SIRT1 可介导寿命延长、肿瘤细胞侵袭、细胞生长及炎症反应等多种细胞反应时间［16］。鉴于哮喘也是一种炎症性反应，部分学者基于此对SIRT1 在哮喘的生理病理过程中的作用展开探讨。Ichikawa 等［17］研究发现SIRT1 具有一定的抗炎作用。此外，Wang 等［18］研究结果显示，OVA 致敏小鼠肺组织中的SIRT1 的表达水平较低。赵文峰等［19］研究显示，观察组肺功能指标和SIRT1 水平均较对照组偏低，且SIRT1 mRNA 的表达与肺功能指标呈正相关。本研究结果显示，研究组SIRT1 水平较对照组显著偏低，重度哮喘组患者血清SIRT1 水平明显低于轻、中度哮喘组患者。进一步分析其与肺功能的相关性，结果提示血清SIRT1 水平与肺功能PVC、FEV1、FEF、FEF25、FEF50、FEF75 呈正相关。这提示SIRT1 与哮喘儿童气道炎症和反应性的发生关系密切，可能也参与了哮喘的发生发展过程。分析其原因在于SIRT1 可通过调节机体内乙酰化/脱乙酰化的平衡态过程来影响抗炎、抗衰老和抗氧化应激等过程。当机体SIRT1 水平降低时，机体抗炎功能减弱，抗氧化应激水平降低，进而导致炎症反应加重，肺功能指标下调，促使哮喘的急性发作。

国外已有多篇报道显示，在成人哮喘患者中，病情越重，血液中LXA4 水平越低；患者FEV1 数值降低，白三烯水平反而升高，这表明体内白三烯升高和拮抗白三烯的天然作用下降是导致病情加重的原因之一［20］。本研究结果显示，重度哮喘组血清LXA4 水平较轻、中度哮喘组显著盘底，且LXA4 水平与肺功能PVC、EFV1、FEF、FEF50、FEF75 呈正相关，与既往研究结论相符。分析其原因在于，在生理状态下，脂联素与受体相结合能够起到调节脂代谢和糖代谢，发挥保护内皮细胞、抗氧化、抗炎等作用。当脂联素水平降低时，会导致糖代谢异常及内皮功能障碍［21-23］。关于慢性阻塞性肺病急性加重期（AECOPD）患者血清脂联素与患者营养状态及后期重度急性加重次数的相关性研究显示，AECOPD 患者脂联素水平较低者，营养状态较好，急性加重次数较少，血清脂联素对AECOPD 患者重度急性加重的预测价值较高［24-25］。

综上所述，8-iso-PGF2α、SIRT1 及LXA4 在哮喘发病病理机制中有着重要的意义，8-isoPG 是反映氧化应激反应的良好指标，SIRT1、LXA4 可抑制炎症反应，可用于评价哮喘的气道炎症反应，3 者均与哮喘的发生发展过程相关，有望作为临床诊断和评价支气管哮喘的参考指标。本研究仍存在不足之处，一方面未能明确8-iso-PGF2α、SIRT1 及LXA4 3 项指标之间的相关性，另一方面样本量较小，结论准确性仍需进一步扩大化研究验证。