慢性阻塞性肺疾病急性加重期血清皮质醇的表达特征

韦 鹏 陈昌枝

慢性阻塞性肺疾病( chronic obstructive pulmonary disease, COPD )是一组以气流受限为特征，气流受限不完全可逆，呈进行性发展，但是可以预防和治疗的肺部疾病[1]。COPD主要累及肺部，但也可以引起肺外各器官的损害[2]。研究表明慢性阻塞性肺疾病急性加重期(acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease, AECOPD)患者随着病程的延长、病情的发展，机体长期的慢性炎症、缺氧和/或二氧化碳潴留，常造成肺外多系统、器官功能损害，同时患者发生心血管疾患及癌症等合并症的机会增多，其中对肾上腺皮质功能，尤其是血清皮质醇有较大影响[3]。为此本研究通过探讨COPD组及非COPD组患者的血清皮质醇和促肾上腺皮质激素以及不同病情严重程度COPD患者的皮质醇水平的变化特征及其与病情的相关性，为以后的临床治疗提供理论及实验依据。

材料与方法

一、研究对象

选取2011年10月至2012年10月在我院住院治疗的AECOPD患者65例为COPD组，同期住院的非COPD患者33例为非COPD组。①COPD组：全部65例病例均符合AECOPD的诊断标准(中华医学会呼吸病学分会慢性阻塞性肺疾病学组修订的《慢性阻塞性肺疾病诊治指南(2007修订版)》)，并按第七版《内科学》(人民卫生出版社)COPD的严重程度分级标准将其分为轻、中度组及重度、极重度组[2]。其中轻、中度组33例，男17例，女16例，年龄55～85岁，平均70.33±7.40岁，平均病程11.30±8.62年。重度、极重度组32例，男17例，女15例，年龄63～88岁，平均71.89±5.93岁，平均病程11.60±8.69年；②非COPD组：随机选取同期住院的与COPD组患者年龄和性别相匹配的非COPD患者33例，其中常规住院体检患者18例，白内障患者9例，胃息肉患者6例。33例患者中，男18例，女15例，年龄50～79岁，平均66.10±9.55岁。所有研究对象和/或家属在检查前均通过医院伦理委员会讨论并被告知检查目的及检查方法，均自愿接受检查，并签署知情同意书。研究对象均经病史询问、体格检查、相关实验室检查及辅助检查等排除可能存在血清皮质醇代谢异常的疾病，如：库欣综合征、原发性慢性肾上腺皮质功能减退症、营养过剩、营养不良、睡眠呼吸暂停低通气综合征(sleep apnea hypopnea syndrome, SAHS)、肺结核肺纤维化、支气管扩张症、支气管哮喘、弥漫性泛细支气管炎(disffuse pan bronchiolitis, DPB)、急性炎症及其他代谢障碍等疾病，并且近3个月未曾接受过糖皮质激素治疗。COPD组与非COPD组性别差异无统计学意义(P>0.05)，COPD亚组间性别、年龄、平均病程比较差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。

二、仪器及试剂

主要仪器有意大利COSMED公司生产的Quark PFT3肺功能仪，瑞士罗氏诊断公司生产的Elecsys 2010/E 170/E 411全自动电化学发光免疫分析仪，日本三洋电气公司MCE-192冰箱，北京京立离心机有限公司生产的LD5-2A型台式低速离心机，德国西门子的Dpcimmulite 200全自动电化学发光免疫分析仪。皮质醇试剂盒是由瑞士罗氏诊断公司提供的罗氏原装配套试剂盒；促肾上腺皮质激素试剂盒是德国西门子提供的Laccm L2KA C2德普200T试剂盒。

三、研究方法

1. 肺功能检测方法：全部研究对象于入院经治疗稳定后采用COSMED公司的Quark PFT3肺功能仪检测肺功能指标(FVC、FEV1占预计值%、FEV1/FVC)，由专人负责检查，每位患者均吸入沙丁胺醇〔葛兰素史克制药(重庆)有限公司〕400 μg，休息20 min后测定3次，取最佳值记录其FEV1和FVC。结合临床病史、体征及第七版《内科学》(人民卫生出版社)COPD的严重程度分级标准，将COPD患者分为轻、中度组，即吸入支气管舒张剂后第1秒用力呼气容积占预计值百分比(FEV1%)≥50%，第1秒用力呼气容积与用力肺活量(FEV1/FVC)<70%，有或无慢性咳嗽、咳痰症状；重度、极重度组，即吸入支气管舒张剂后第1 秒用力呼气容积占预计值百分比(FEV1%)<50%，第1秒用力呼气容积与用力肺活量(FEV1/FVC)<70%，有或无慢性咳嗽、咳痰、慢性呼吸衰竭症状。

2. 标本采集：全部研究对象于入院后第二天按WHO推荐的静脉采血法抽取肘静脉血，采血的三个时间段分别为8am(上午8时)、4pm(下午4时)及0am(凌晨0时)。每次采血5～6 ml，分别置入两支EDTA真空抗凝玻璃试管用于皮质醇和促肾上腺皮质激素的检测，每管2～3 ml，标本均做好标记(包括姓名及具体时间)。抽好标本后0.5 h内送至检验科，放置于日本三洋电气公司MCE-192冰箱-20 ℃冷藏(皮质醇的检测标本可保存3个月，促肾上腺皮质激素的检测标本可保存4周。标本只能冻融一次，均不能加热灭活，标本及质控品禁用叠氮钠防腐)。

3. 检测步骤：①皮质醇：取含EDTA抗凝剂的待测标本，置于北京京立离心机有限公司生产的LD5-2A型台式低速离心机中，以离心半径8 cm，3000 r/min离心5 min后分离出血清。再将血清吸入至试剂盒内与试剂混合后，把试剂盒放入瑞士罗氏诊断公司生产的Elecsys 2010/E 170/E 411全自动电化学发光免疫分析仪自动分析。反应混合液被吸到微量池中，微粒通过磁铁吸附到电极上，未结合的物质被清洗液洗去，电极加压后产生化学发光。通过光电倍增管进行测定。检测结果由机器自动从标准曲线上查出。此曲线由仪器通过2点定标校正，由试剂条形码扫描入仪器的原版标准曲线而得。最后，用罗氏诊断公司配套的临床数据处理软件将每次分析过程中采集到的数据还原；②促肾上腺皮质激素：取含EDTA抗凝剂的待测标本，置于北京京立离心机有限公司生产的LD5-2A型台式低速离心机中，以离心半径8 cm，3000 r/min离心5 min后分离出血浆。后将血浆吸入德国西门子提供的Laccm L2KA C2德普200T试剂盒中。并按试剂盒上的操作说明将试剂盒放入德国西门子的Dpcimmulite 200全自动电化学发光免疫分析仪中自动分析。分析仪采用双抗体夹心法的原理，将反应液吸入检验池中，检验池中的微粒通过电磁作用吸附在电极表面。未结合的物质通过Procell除去。在电极上加以一定的电压，使复合体化学发光，用光电倍增器检测发光的强度。通过检验仪的定标曲线得到检测结果，定标曲线是通过2点定标点和试剂条形码上获得的主曲线生成的。然后用德国西门子公司配套的临床数据处理软件将每次分析过程中采集到的数据还原，得到最终的检测结果。

四、统计学方法

结 果

一、各组间的皮质醇水平比较

各组间皮质醇水平在三个不同时间段比较差异均有显著统计学意义(P<0.01)。进一步行两两比较，因方差不齐，采用Games-Howell检验，三个不同时间段轻、中度组及重度、极重度组皮质醇水平与非COPD组之间比较差异有显著统计学意义(P<0.01)；8am时段轻、中度组与重度、极重度组之间比较差异有显著统计学意义(P<0.01)，但在4pm、0am时间段轻、中度组与重、极重度组之间比较差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。

表1 三组间的血清皮质醇水平比较

二、各组间促肾上腺皮质激素水平比较

各组间促肾上腺皮质激素(adrenocorticotrophic hormone, ACTH)水平在8am时间段比较差异有显著统计学意义(P<0.01)，在4pm、0am时间段比较差别有统计学意义(P<0.05)。进一步行两两比较，因方差不齐，采用Games-Howell检验。三个不同时间段轻、中度组及重度、极重度组ACTH水平与非COPD组之间比较差异有统计学意义(P<0.05)，但轻、中度组与重、极重度组之间比较差异均无统计学意义(P>0.05)，见表2。

表2 三组间的血清ACTH水平比较

讨 论

COPD是以进行性发展、不完全可逆气流受限为特点的慢性呼吸系统疾病，COPD主要累及肺，但也可引起全身(或称肺外)的不良反应，例如：心血管、骨骼肌、肾上腺等，其病程长，反复发作，经久不愈，常并发多器官功能损害，严重影响患者的生存质量和预后[2，4]。

早期的研究结果多认为AECOPD患者皮质醇水平是升高的。郭剑超等[5]的研究认为，合并有肺心病的AECOPD组患者的皮质醇水平较健康对照组显著增高，而ACTH显著降低。华一民[6]的研究也认为AECOPD患者血清皮质醇浓度升高，并且PaO2越低，其皮质醇及ACTH浓度就越高。他们认为引起血清皮质醇增高的原因可能为：①AECOPD患者大多有长期缺氧，尤其是合并2型呼衰的患者，肝肾功能受到影响，导致肾排出量减少，血清皮质醇降解随之减慢；②与低T3 综合征有关，慢性疾病的低T3综合征是下丘脑的一种保护性适应，外周组织5-脱碘酶活性作用减弱使T3生成减少，组织耗氧量降低，皮质醇分解代谢减慢[7]；③应激状态下皮质醇分泌及合成增加，早在1990年，Anishchenko等[8]所做的动物实验示应激状态下鼠皮质醇分泌及合成均增加。但早期测定血清皮质醇多采用放射免疫法，仪器及标本处理操作技术复杂、及多种因素影响，做出的结果偏差较大，故可信度较低[9-10]。

血清皮质醇含量受下丘脑-垂体-肾上腺轴调节，呈现昼夜的周期性变化，清晨达到最高峰，随后在白天含量逐渐下降，到夜间降到最低，因此，了解采血时间是很重要的。故本研究采用三个采血时间段(8am、4pm、0am)，同时试验测定血清皮质醇水平采用目前成熟的电化学发光法，试剂安全、重复性好、结果较准确。本研究结果表明：三个不同时间段轻、中度组及重度、极重度组皮质醇水平与非COPD组之间比较差异有显著统计学意义(P<0.01)；8am时段轻、中度组与重度、极重度组之间比较差异有显著统计学意义(P<0.01)，但在4pm、0am时间段轻、中度组与重、极重度组之间比较差异无统计学意义(P>0.05)。本研究中AECOPD患者血清皮质醇水平降低的原因可能有以下几点：①营养不良：Baarends等[10]发现AECOPD患者的日总能量消耗比正常人明显增高，并且AECOPD患者由于长期处于消耗、高代谢状态，常导致营养不良，体重下降。病情的恶化可直接影响到肾上腺皮质功能，导致皮质醇合成及分泌下降；②缺氧和高碳酸血症：有研究表明，低氧血症或长期生活在高海拔地区的个体存在血清皮质醇代谢的改变。COPD的患者由于长期缺氧内环境改变可引起脑细胞功能受损及内分泌功能紊乱，导致垂体功能抑制，垂体反应性下降，下丘脑分泌ACTH增加，而下丘脑-肾上腺皮质轴负反馈因缺氧受到抑制，使皮质醇分泌下降[12-13]；③肾上腺皮质激素的应用：COPD患者频繁使用肾上腺皮质激素也是造成皮质醇代谢异常的原因之一，因为病情反复发作经常使用肾上腺糖皮质激素，外源性激素反馈性抑制ACTH分泌，引起肾上腺皮质萎缩或功能不全，使皮质醇分泌减少，引起皮质醇水平下降。临床上COPD患者每天口服强的松40 mg，连续分次给予5 d，即可出现下丘脑-垂体-肾上腺轴的抑制[14]；④急性感染及炎症因子炎症反应：COPD常存在着持续的全身系统性炎症反应。COPD急性加重期许多炎症因子的血浆水平升高，如C反应蛋白(C reactive protein, CRP)、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor-α, TNF-α)、瘦素、IL-6、α-抗胰蛋白酶，并且与疾病的严重程度相关[15-16]。这些炎症因子亦可导致肾上腺皮质功能减退。同时急性感染加重缺氧，使血清皮质醇水平进一步降低，皮质醇的降低可能有利于减少糖原合成，减慢三磷酸腺苷(adenosine triphosphate, ATP)转化，降低氧耗量，改善心肌缺氧。近年来一些学者的研究亦显示AECOPD患者血清皮质醇激素水平是降低的[17-20]。其中焦维克[17]认为COPD急性发作期与稳定期的皮质醇水平均明显低于健康对照组，同时急性发作期的水平低于稳定期。赵英雄[18]则认为虽急性发作期皮质醇水平有所下降，但稳定期水平与健康正常组对照差异无统计学意义。杨凝[19]的研究结果提示：AECOPD患者皮质醇水平降低,合并呼衰组较无呼衰组更加显著。钱亚娟[20]的研究强调皮质醇下降的水平与病情分级有关，重度和极重度组的皮质醇水平与轻度和中度对比较低。本研究结果亦支持上述观点。本研究结果显示：在8am时间段轻、中度组及重度、极重度组肾上腺皮质激素水平与非COPD组之间比较差异有统计学意义(P<0.05)，但轻、中度组与重、极重度组之间比较差异均无统计学意义(P>0.05)。

笔者的研究结果认为COPD患者在三个不同时间段(8am、4pm、0am)皮质醇水平均较非COPD患者降低，差异均有显著统计学意义(P<0.01)。其中8am这一时间段重度、极重度患者皮质醇水平又低于轻、中度组，差异有显著统计学意义(P<0.01)，这一结果可能与患者下丘脑-垂体-肾上腺轴调节功能有关，清晨是皮质醇激素分泌的最高峰，受下丘脑-垂体-肾上腺轴影响最大，重度、极重度组患者由于病情较重，夜间睡眠质量及营养状况较轻、中度组患者差，同时缺氧情况也更为严重，故分泌的皮质醇水平较低。COPD患者在4pm，0am这两个时间段促肾上腺皮质激素水平较非COPD患者升高，差异具有统计学意义(P<0.05)；而在8am这个时间段促肾上腺皮质激素水平较非COPD患者升高明显，差异具有统计学意义(P<0.01)，原因可能与清晨皮质醇水平降低幅度较大有关。而在三个不同时间段病情不同程度的AECOPD患者促肾上腺皮质激素水平变化不明显，差异无统计学意义(P<0.05)。AECOPD患者可能存在肾上腺皮质代谢紊乱，表现为血清皮质醇水平降低，促肾上腺皮质激素水平升高，该结果有必要扩大病例数进一步研究。

由于COPD是一种慢性炎症性疾病，病程较长，且反复急性发作，同时患者又以高龄者居多，许多危险及干预因素无法完全一致；此外，由于本研究样本量较小，统计数据不够详细和完整，使得结果存在一定的局限性。尽管如此，结合许多研究结果，我们仍认为AECOPD患者存在肾上腺皮质功能代谢异常：具体表现为皮质醇水平降低，促肾上腺皮质激素水平升高。AECOPD患者的肾上腺皮质功能代谢，不同的学者研究结果不尽相同，各种研究结果的差异可能与地域、实验组纳入标准及采取标本的时相点有关，尚有待更大样本量进一步研究证实。

参 考 文 献

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