COPD合并糖尿病患者血清基质金属蛋白酶-9的变化及相关因素分析

高婧 倪永红 杨艳荣

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一种具有气流受限为特征的慢性疾病，气流受限不完全可逆，呈进行性发展，与肺部对有害气体或有害颗粒的异常炎症反应有关，成为危害人类健康的重要疾病。目前，COPD合并糖尿病发病趋势逐年升高，病情复杂，但未引起足够重视。血清基质金属蛋白酶-9(MMP-9)是一种锌、钙离子依赖的内肽酶，与COPD等呼吸系统疾病密切相关，但在COPD合并糖尿病患者中研究较少，本研究测定COPD合并糖尿病患者血清基质金属蛋白酶-9(MMP-9)及C反应蛋白(CRP)表达情况，并分析该类患者的血气分析，肺功能等相关临床特点。

1 资料与方法

1.1 病例选择 选择2009年9月至2011年9月收住我院呼吸科的50例COPD患者为研究对象。入选患者给予常规的抗感染，化痰平喘等治疗，合并糖尿病时给予正规的胰岛素治疗，按是否合并糖尿病分为COPD组(25例)，男15例，女10例，平均年龄(66.95±8.95)岁;COPD合并糖尿病组(25例)，男13例，女12例，平均年龄(66.35±7.25)岁。COPD诊断标准参考2002年中华医学会呼吸病学分会慢性阻塞性肺疾病学组制定的＜慢性阻塞性肺疾病诊治指南＞［1］。糖尿病诊断标准为1985年WTO对于糖尿病的诊断标准及分型。所有患者均无心、肝、肾等其他疾病。对照组25例，为同期来医院门诊进行健康体检者，男15例，女10例，平均年龄(66.67±6.60)岁。各组性别、年龄、吸烟方面、血糖控制、病情严重程度等情况比较，差异无统计学意义(P＞0.05)，具有可比性。

1.2 研究内容

1.2.1 血清MMP-9和CRP的测定，所有患者在规定时间点抽取2ml空腹静脉血，4℃静置1 h后以4000r/min离心20min后，取血清于-80℃ 冷冻以备检测MMP-9。采用ELISA法检测血清MMP-9浓度，试剂盒由美国RD公司生产，严格按照试剂盒操作流程规范进行操作。应用日立自动生化仪，采用免疫比浊法测定血清CRP浓度。

1.2.2 血气分析，所有受试者呼吸室内空气，静息状态下使用罗氏公司compactⅢ型血气分析仪测定动脉血气指标，记录PaO2及 PaCO2。

1.2.3 肺功能的测定，使用日本Chest肺功能仪，测定受试者的肺活量(VC)、第一秒用力呼气容积(FEV1)以及第一秒用力呼气容积/用力肺活量(FEV1/FVC)。所有肺功能测定均在上午8:00～10:00时完成，检查均取坐位进行。

2 结果

2.1 住院时间及死亡率 COPD组患者平均住院12 d，合并糖尿病的COPD组患者病情较重，平均住院18 d，明显高于COPD组患者。COPD组患者住院期间死亡率9%，合并糖尿病的COPD组患者住院期间死亡率15%，明显高于COPD组患者。

2.2 血清MMP-9和CRP的变化 对照组血清MMP-9和CRP水平在正常范围内，COPD组，COPD合并糖尿病组血清MMP-9和CRP水平明显高于对照组，差异有统计学意义(P＜0.01)。COPD合并糖尿病组血清MMP-9和CRP水平高于COPD组，差异有统计学意义(P＜0.05)，见表1。

2.3 血气分析的变化 COPD组，COPD合并糖尿病组PaO2水平明显低于对照组，PaCO2水平明显高于对照组，差异有统计学意义(P＜0.01)。COPD合并糖尿病组PaO2，水平低于COPD组，差异有统计学意义(P＜0.05)，而两组间PaCO2差异无统计学意义(P＞0.05)，见表2。

2.4 肺功能的变化 COPD组，COPD合并糖尿病组肺功能水平明显低于对照组，差异有统计学意义(P＜0.01)。COPD合并糖尿病组血清肺功能水平低于COPD组，差异有统计学意义(P＜0.05)，见表3。

表1 各组血清基质金属蛋白酶9和C反应蛋白浓度比较()

表1 各组血清基质金属蛋白酶9和C反应蛋白浓度比较()

注:与对照组比较，▲P＜0.01与COPD组比较，●P＜0.05

组别 例数 MMP-9(μg/L) CRP(mg/L)对照组25 152.78±15.86 2.78±2.86 COPD组 25 325.73±13.76▲ 6.32±3.72▲COPD合并糖尿病组 25 397.92±10.21▲● 8.64±2.72▲●

表2 各组血气分析的比较(，mm Hg)

表2 各组血气分析的比较(，mm Hg)

注:与对照组比较，▲P＜0.01与COPD组比较，●P＜0.05

组别 例数 PaO2 PaCO2对照组25 88.78±9.86 40.33±2.24 COPD组 25 69.73±8.76▲ 46.32±3.72▲COPD并合糖尿病组 25 60.92±6.21▲● 49.64±4.72▲

表3 各组肺功能的比较()

表3 各组肺功能的比较()

注:与对照组比较，▲P＜0.01与COPD组比较，●P＜0.05

组别 例数 VC(L) FEV1(L) FEV1/FVC(%)对照组25 4.02±0.86 3.43±2.24 90±9.23 COPD组 25 3.63±0.76▲ 3.02±0.72▲ 66±8.82▲COPD合并糖尿病组 25 2.82±2.21▲● 2.64±0.72▲● 56±8.12▲●

3 讨论

COPD是呼吸系统疾病中的常见病和多发病，患病率和死亡率居高不下［2］，目前普遍认为COPD以气道、肺实质和肺血管的慢性炎症为特征，表现为肺泡巨噬细胞、中性粒细胞等增加，同时激活的炎症细胞释放多种介质，这些介质能破坏肺的结构，形成肺大疱或气肿。临床上主要表现为长期慢性的咳嗽咳痰，逐渐加重的呼吸困难。糖尿病是一种慢性代谢性疾病，持续高血糖可引起多系统损害，引起器官的功能缺陷与衰竭。近年来，COPD合并糖尿病有逐年增多的趋势，它们具有病情重［3］、疗效差、疗程长、易反复的特点。本研究测定COPD合并糖尿病患者血清基质金属蛋白酶-9(MMP-9)及C反应蛋白(CRP)表达情况，并分析该类患者的血气分析，肺功能等相关临床特点。

MMP-9是锌、钙离子依赖性的基质蛋白水解酶，它可降解细胞外基质中的多种蛋白质成分，如胶原，弹性蛋白等［4］，在慢性阻塞性肺疾病的发病机制主要是通过破坏肺泡基质成分，使肺泡腔扩大，肺泡弹性回缩能力减弱，从而引起肺气肿;还通过介导炎症细胞在气道腔及气道壁中聚集，加重了局部的炎症反应，导致气流阻塞［5］;炎性细胞还激活基质的生长因子，促进成纤维细胞增生、胶原沉积，最终引起气道重塑［6］。Russell等［7］研究发现慢性阻塞性肺疾病患者巨噬细胞释放的MMP-9比正常人明显增多。同时，不少学者发现糖尿病患者血清MMP-9浓度较健康人群升高，升高的原因考虑可能为糖尿病时所伴发的高血糖可增强血管基质金属蛋白酶活性［8］。但MMP-9在COPD合并糖尿病的患者中表达情况少有报道。CRP是一种可与肺炎球菌夹膜的C多糖物质起沉淀反应的血清因子，是一种非特异性炎症标志物，在慢性阻塞性肺疾病，糖尿病，冠心病，结缔组织疾病等，表达都有增加。

本文结果表明，COPD组，COPD合并糖尿病组血清MMP-9和CRP水平明显高于对照组，差异有统计学意义(P＜0.01)。COPD合并糖尿病组血清MMP-9和CRP水平高于COPD组，差异有统计学意义(P＜0.05)，表明COPD合并糖尿病组各项炎症因子水平更高，机体损伤更重，病情更严重，可能原因为［9，10］，①高血糖状态使粒细胞吞噬功能下降，抗体产生减少，身体抵抗力下降，还影响机体体液免疫和细胞免疫。②糖尿病可引起肺部中小血管功能和形态异常，使肺组织氧浓度下降，防御能力下降。③高血糖状态是病原体的良好培养基，致病菌容易生长并繁殖。④COPD合并糖尿病，使机体的高粘血症加重，缺氧状况加重，感染亦愈加难以控制，造成两者间的恶性循环等因素。

本文结果还表明，COPD组，COPD合并糖尿病组血气分析，肺功能情况明显低于对照组，差异有统计学意义(P＜0.01)，而COPD合并糖尿病组血气分析，肺功能低于COPD组，差异有统计学意义(P＜0.05)，表明COPD合并糖尿病组血气分析，肺功能水平更低。COPD主要表现为阻塞性通气功能障碍，小气道功能减退和弥散功能障碍，而糖尿病微血管病变是造成糖尿病肺损害的主要原因［11］，其机制可能与高血糖所致肺血管内皮细胞结构改变，造成肺微血管通透性增加有关;且高血糖环境可能会引起肺泡表面活性物质合成和分泌障碍，导致肺泡塌陷，引起气体交换面积减小［12］，进一步加重肺功能障碍。但后两组的PaCO2差异不明显，无统计学意义，进一步证实糖尿病对血气分析的影响主要是导致低氧血症。

综上所述，COPD合并糖尿病发病率增高，病程延长，病情更严重，病死率更高，我们应该引起足够重视。在积极治疗原发病的同时，合理应用抗生素，应用胰岛素控制血糖，减少住院时间及死亡率，防治多器官并发症。

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