血浆内皮素-1和血小板p-选择素在慢性阻塞性肺疾病中的检测及临床意义
王志刚 郑红艳 林学军
泉州医学高等专科学校附属人民医院呼吸内科,福建泉州 362000
[摘要]目的 探讨血浆内皮素-1(ET-1)和血小板p-选择素(CD62P)在慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者中的水平及临床意义。 方法 选取2017年6月~2018年9月我院呼吸内科收治的68 例COPD 急性发作期(AECOPD)患者作为A 组,另外选取同期门诊复查的79 例COPD 稳定期患者作为B 组;选取同期体检中心的72 例健康体检者作为健康对照C 组。 分别检测和比较三组的血浆ET-1 和血小板表面CD62P 水平,并分析A、B 两组的血浆ET-1和血小板表面CD62P 水平与动脉血氧分压(PaO2)和动脉血二氧化碳分压(PaCO2)的关系。 结果 A 组的血浆ET-1和血小板CD62P 水平均高于B 组和C 组, 差异有统计学意义 (P<0.05);B 组和C 组的血浆ET-1 和血小板CD62P 水平比较,差异无统计学意义(P>0.05)。 A 组与B 组的PaO2、PaCO2 比较,差异无统计学意义(P>0.05)。 血浆ET-1、血小板CD62P 水平与PaO2 成负相关(r=-0.41、-0.43,P<0.05),与PaCO2 成正相关(r=0.56、0.58,P<0.05)。结论 检测COPD 患者体内的ET-1 和CD62P 含量,有助于COPD 患者可能存在血栓前状态(PTS)的早期发现和临床干预治疗。
[关键词]慢性阻塞性肺疾病;内皮素-1;p-选择素;血栓前状态
慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是一种常见的、以持续存在的气流受限不完全可逆为特征的疾病,其高发病率和致死率已是当前一个严重的公共问题,目前发病机制尚未完全明确,多数认为与机体对有害气体异常的炎性反应有关[1]。Polatli 等[2]报道COPD 患者的凝血和抗凝失衡容易诱发血栓前状态(prethrombotic state,PTS),导致肺血管微血栓栓塞的形成, 引起肺动脉高压及右心损害,导致COPD 急性发作(acute exacerbation of COPD,AECOPD)的发生。 目前,AECOPD 的研究热点是如何利用一些生物标志物,如血浆内皮素(endothelin-1,ET-1)、p-选择素(p-selectin,CD62P)纤维蛋白原(fibrinogen,FIB)、C 反应蛋白(C-reactive protein,CRP)、血清降钙素原(procalcitonin,PCT)等对其加重程度和病原学进行预测,指导临床诊疗。 对于这些指标的预测价值, 目前尚无统一认识。 本研究检测了血清ET-1和血小板CD62P 在COPD 急性发作期和缓解期的水平及其与缺氧、高碳酸血症的关系,以初步探讨AECOPD 发生PTS 的可能机制,为今后的干预治疗提供理论依据,现报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取2017年6月~2018年9月于我院就诊的147 例COPD 患者作为研究对象,其中呼吸内科收治的AECOPD 住院患者68 例作为A 组, 男32 例,女36 例;平均年龄(65.8±6.5)岁。 同期门诊的COPD 稳定期患者79 例作为B 组,男43 例,女36 例;平均年龄(66.2±7.8)岁。 纳入标准:所有AECOPD 患者的诊断均符合《慢性阻塞性肺疾病诊治指南(2013年修订版)》[3],即COPD 短期内因咳、痰、喘加重的住院患者。排除标准:近期应用抗凝或抗血小板聚集药物(如阿司匹林、肝素等)者;未能有效控制的高血压患者;近期有手术史或其他出凝血性疾病史患者;严重的肝肾功能障碍者;精神疾病无法配合的患者;妊娠和(或)哺乳期妇女。另选取同期体检中心的健康体检者72例作为健康对照C 组,其中男42 例,女30 例;平均年龄(67.5±5.7)岁。以上入组对象均无高血压、糖尿病史及心、肝、肾和血液系统疾病。 三组的性别、年龄等一般资料比较,差异无统计学差异(P>0.05),具有可比性。本研究经医院医学伦理委员会批准,所有参与的研究对象均签署知情同意书。
1.2 检测方法
ET-1:运用全自动酶标仪(意大利SEAC 公司,ALISEI.Q.S),选用ET-1 试剂盒(CUSABIO 生物有限公司,X21033233)测定血浆E-T1 含量,单位为ng/L。
CD62P:运用流式细胞仪(美国Coulter 公司的Beck-man-Coulter,贝克曼库尔特型),选用免疫荧光单克隆抗体CD62P-PE 试剂盒(美国Becton-dickion公司,348107)测定CD62P 含量。
动脉血氧分压(arterial blood oxygen partial pressure,PaO2)和动脉二氧化碳分压(arterial blood carbon dioxide partial pressure,PaCO2):运用血气分析仪(美国,Nova Biomedical)测定PaO2 和PaCO2,测定前停吸氧半小时。
1.3 观察指标
观察比较COPD 急性发作期、稳定期复查患者和同期健康体检者的血栓前状态和血气分析指标。血栓前状态指标包括:采用双抗体夹心酶联免疫吸附试验测定血浆ET-1 水平,采用双色直接免疫荧光法测定CD62P 含量;血气分析指标包括:采用干式电化学法测定动脉血PaO2、PaCO2
1.4 统计学方法
采用SPSS 18.0 统计学软件进行数据分析, 符合正态分布的计量资料采用均数±标准差(±s)表示,两组间比较采用t 检验,三组间比较采用单因素方差分析, 不符合正态分布者转换为正态分布后行统计学分析;计数资料用率表示,组间比较采用χ2 检验;血气分析(PaO2、PaCO2)与血清ET-1 和血小板CD62P的关系采用单因素直线相关分析,以P<0.05 为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 三组血浆ET-1、血小板CD62P 水平及PaO2、Pa-CO2 的比较
A 组的血浆ET-1 和血小板CD62P 水平均高于B 组和C 组,差异有统计学意义(P<0.05);B 组和C组的血浆ET-1 和血小板CD62P 水平比较,差异无统计学意义(P>0.05)。 A 组与B 组的PaO2、PaCO2 比较,差异无统计学意义(P>0.05)(表1)。
2.2 血浆ET-1、血小板CD62P 水平与血浆PaO2、Pa-CO2 的关系
血浆ET-1、血小板CD62P 水平与PaO2 成负相关(r=-0.41、-0.43,P<0.05),与PaCO2 成正相关(r=0.56、0.58,P<0.05)。
3 讨论
AECOPD 是COPD 自然进程中经常出现的急性事件,指稳定期患者短期内咳嗽、咳痰、气促等呼吸道症状突然加重超出日常变异,且需要改变原来的治疗方案。 PTS 系指对于某些与血栓形成有关的疾病而言,在血栓形成之前,由于血管内皮、血小板和血液流变学发生变化, 使机体促凝-抗凝机制失衡所引起的有利于血栓形成的病理状态[4]。在此状态下,循环血液发生血栓形成的可能性大为增加。 Leuppi 等[5]报道COPD 的主要死因是肺血栓栓塞症(pulmonary thromboembolism,PTE)。因此,AECOPD 患者的PTS 可严重影响病情进展及预后,对其进行指标监测和及时干预具有重要的临床意义。
表1 三组血浆ET-1、 血小板CD62P 水平及PaO2、PaCO2 的比较(±s)

 
与A 组比较,*P<0.05;“-”表示无数据
ET-1 系1988年由日本学者Yanagisawa 等从猪主动脉内皮细胞上清液中提取得到,其是一种生物活性肽,由21 个氨基酸残基组成,有三种异构体分别为ET-1、ET-2、ET-3。 其中,以ET-1 最早发现,且活性最强,作用持久,是迄今发现的最强缩血管物质[6]。 主要由肺组织合成,分布在肺、心、肾等组织器官中,主要表达在血管内皮,具有强烈的收缩血管、支气管及促进有丝分裂的生物活性。它在维系血管张力和心血管系统平衡中发挥重要作用,其表达可受到如血栓素、血管紧张素Ⅱ、缺氧、机械张力等诸多因素的影响[7]
本研究结果显示,AECOPD 患者的ET-1 含量较稳定期、健康对照组均显著升高(P<0.05),其原因分析如下:①AECOPD 的长期慢性低氧可导致血管内皮下胶原组织暴露, 血液中原本存在的极低浓度ET-1受到刺激后急剧升高,激活凝血反应链[8]。 ②AECOPD时的肝脏细胞在白介素-6(interleukin 6,IL-6)刺激下产生急性期CRP,后者释放到循环中可上调其他炎症细胞因子、激活补体、促进巨噬细胞摄取低密度脂蛋白,还可以刺激血管内皮细胞产生ET-1[9]。 ③发病期的肺组织因为功能状态的失常而减少了对ET-1 的降解,二者平衡破坏导致ET-1 含量急剧上升[10]
相关研究表明[11],AECOPD 患者体内明显升高的ET-1 与血管平滑肌中ET 受体相结合,使Ca2+流入细胞内,从而引发缩血管反应、血管平滑肌细胞增殖、肺血管的重塑,导致PTS 发生和肺动脉高压形成,而后者进一步加重缺氧缺血和血管栓塞,从而形成恶性循环[12]。 有动物实验表明[13],加用ET 受体拮抗剂可有效降低PTE 后的肺动脉高压, 并减少栓塞后血栓烷A2的释放。
血小板CD62P 是一种分子量为140 kD 的膜糖蛋白, 定位于血小板的a 颗粒及内皮细胞棒管状(Weibel-Palade)小体[14]。 它在人体诸多组织如肝、肺、结肠、胃及肾上腺的血管内皮细胞均有很低含量的表达,且主要分布于中等以上血管。 它在介导粒细胞和单核细胞在内皮细胞表面的滚动,促进粒细胞和单核细胞与血小板的黏附上发挥重要作用,是目前最具特征性的血小板活化的分子标志物[15]
本研究结果显示,AECOPD 患者的CD62P 水平较稳定期、健康对照组均显著升高(P<0.05),与Ferroni 等[16]报道COPD 患者可溶性CD62P 水平较健康人高的结果相仿。 原因分析如下:①COPD 患者由于代偿性增多的红细胞引发血液黏稠度增加,而其病程中常见的感染、酸中毒等因素可导致内皮损伤和胶原暴露,刺激血小板附着和聚集,引起CD62P 高表达[17]。②AECOPD 时的炎症反应通过上调血管内皮细胞组织因子的基因表达, 增加凝血因子的活性, 刺激CD62P 高表达,促进血液凝固[18]。 反之,凝血可以放大炎症反应,二者互为因果。
关于COPD 患者细胞表面受体表达的研究显示,白细胞表面的CD62P 糖蛋白配体-1 水平较健康人明显升高[19],CD62P 糖蛋白配体-1 促使CD62P 与激活的血小板结合,形成血小板-单核细胞聚合物,后者是检测血小板活性的高敏感性和特异性指标。
COPD 患者血浆ET-1、 血小板CD62P 与动脉血气分析指标之间可能存在相互影响, 本研究结果显示,COPD 急性加重期和稳定期患者的血浆ET-1、血小板CD62P 均与PaO2 成负相关,与PaCO2 成正相关(P<0.05)。 有研究发现, 阿司匹林有益于改善AECOPD 患者的生存率[20],建议AECOPD 发生后常规应用低剂量阿司匹林[21]。鉴于大多数严重AECOPD 住院患者易发生PTS, 慢性阻塞性肺疾病全球倡议(The Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease,GOLD)指南建议这些患者常规进行PTS 预防治疗。
综上所述,联合检测AECOPD 血清ET-1 和血小板CD62P 水平,可对AECOPD 的PTS 起到良好的预测作用,在确定PTS 后,是否需要积极进行抗血小板治疗, 抗血小板治疗是否会影响血小板CD62P 表达的报道罕见,对于AECOPD 患者给予血浆ET-1 受体拮抗剂是否会延缓PTS 的发生亦无统一认识,上述问题尚需要大规模、多中心的前瞻性试验来进行进一步研究。
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Detection and clinical significance of plasma endothelin-1 and platelet pselectin in chronic obstructive pulmonary disease
WANG Zhi-gang ZHENG Hong-yan LIN Xue-jun
Department of Respiratory Medicine, People′s Hospital Affiliated to Quanzhou Medical College, Fujian Province,Quanzhou 362000, China
[Abstract] Objective To investigate the level and clinical significance of plasma endothelin-1 (ET-1) and platelet pselectin (CD62P) in patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD).Methods A total of 68 patients with acute exacerbation of COPD (AECOPD) in our hospital from June 2017 to September 2018 were selected as group A,79 patients with stable COPD who were reviewed in the same clinic were selected as the group B, and a total of 72 healthy examinees served as the healthy control group C.The plasma ET-1 and platelet surface CD62P levels of the three groups were detected and compared, and the relationship between the plasma ET-1, platelet surface CD62P levels and arterial blood oxygen partial pressure (PaO2), arterial blood carbon dioxide partial pressure (PaCO2) was analyzed in group A and B.Results The plasma ET-1 and platelet CD62P levels in group A were higher than those in group B and C, and the differences were statistically significant (P<0.05).There were no significant differences in the levels of plasma ET-1 and platelet CD62P between group B and group C (P>0.05).There were no significant differences in PaO2 and PaCO2 between group A and group B (P>0.05).Plasma ET-1 and platelet CD62P levels were negatively correlated with PaO2 (r=-0.41, -0.43, P<0.05), and positively correlated with PaCO2 (r=0.56, 0.58, P<0.05).Conclusion The detection of ET-1 and CD62P in COPD patients is helpful for the early detection and clinical intervention of prethrombotic state (PTS) in COPD patients.
[Key words] Chronic obstructive pulmonary disease; endothelin-1; p-selectin; Prethrombotic state
[中图分类号] R563.5
[文献标识码] A
[文章编号] 1674-4721(2020)8(a)-0004-04
[基金项目]2015年福建省泉州市卫生计生科研资助项目(16)
[作者简介]王志刚(1963-),男,主任医师,院长,研究方向:呼吸内科危重症的诊疗
▲通讯作者:郑红艳(1980-),女,硕士,研究方向:慢性阻塞性肺疾病的综合防治
(收稿日期:2019-09-04)