胰岛素生长因子与组织蛋白酶B在慢性阻塞性肺疾病患者血液中的表达水平及其临床意义

李 毅

(成都市第二人民医院检验科，四川 成都 610017)

胰岛素生长因子与组织蛋白酶B在慢性阻塞性肺疾病患者血液中的表达水平及其临床意义

李 毅

(成都市第二人民医院检验科，四川 成都 610017)

目的 探讨慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)患者血液中胰岛素生长因子(IGF)与组织蛋白酶B(CB)的变化及其临床意义。方法 选取60例不同分级的COPD患者及40例健康对照者，测定血清中的IGF-I、IGF-II和CB含量，分析COPD患者血液中IGF和CB水平变化，并与健康对照组进行对比。结果 COPD组血清IGF-I、IGF-II水平明显高于对照组，CB水平明显低于对照组(P< 0.05)，不同分级COPD患者IGF-I、IGF- II及CB水平差异均有统计学意义(P< 0.05)；CB水平与IGF-I、IGF-II水平均呈负相关关系(r分别为-0.513，-0.462，P< 0.05)。结论 IGF和CB表达水平的检测对了解COPD患者病情的发生发展具有重要的临床意义。

慢性阻塞性肺疾病；胰岛素生长因子Ⅰ；胰岛素生长因子Ⅱ；组织蛋白酶

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是一种以气道重构和持续性气流阻塞为特征的呼吸系统常见疾病，与气道和肺脏对有毒颗粒或气体的慢性炎性反应增强有关，临床主要表现为慢性咳嗽、咳痰、胸闷气短和呼吸困难等[1]。COPD具有较高的致残率和病死率，其死亡率居全球死亡原因第四位，目前发病率极高，全球40岁以上人群发病率高达9%～10%[2]。了解其分子学和细胞学的发病机制，对改进其早期诊断方法，提高治疗效果具有重要的临床意义。大量研究证实[3]，多种炎性介质、细胞因子、生长因子和酶类参与了COPD的气道重构，胰岛素生长因子(insulin-like growth factor，IGF)和组织蛋白酶B(cathepsin B，CB)是其中重要的代表。IGF是一种多功能的细胞增殖调控因子，主要有两种表现形式，即IGF-I和IGF-II。CB是体内重要的组织蛋白酶，在体内主要起到降解组织蛋白、参与各种疾病组织的重构作用。相关研究证实[4]，这几种因子在气道重塑过程中起到相当重要的作用。本研究对COPD患者血液中的IGF和CB进行测定，以了解其在不同分级的COPD患者体内的表达水平及临床意义。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2013年11月至2015年11月在我院接受治疗的60例COPD患者，男39例，女21例，年龄54～82岁[(69.3±7.2)岁]，均符合2013年中华医学会呼吸分会制定的COPD诊断标准[5]，依据FEV1%预计值分为I级15例，II级16例，III级14例，IV级15例，60例患者在入选前一周均无糖皮质激素用药史。选取在我院体检肺功能正常的40例健康志愿者为对照组，男27例，女13例，年龄53～84岁[(68.1±6.3)岁]。所有入选者均排除严重心脑血管疾病、肝肾功能损伤、糖尿病、肿瘤，也无合并支气管哮喘、肺结核、支气管扩张等其他肺部疾病及特殊职业病史。两组均签署知情同意书。两组年龄、性别、体重等基线资料比较差异均无统计学意义(P> 0.05)。

1.2 检测方法 COPD组于治疗前，对照组于体检时抽取空腹静脉血4 ml，采用酶联免疫吸附法(试剂盒由上海西唐生物科技有限公司提供)测定血清IGF-I、IGF- II水平；采用蛋白质印迹法对CB含量进行测定。

1.3 统计学方法 采用SPSS 17.0统计学软件进行数据分析。计量资料以均数±标准差表示，两组间比较采用t检验，多组间差异比较采用F检验；计数资料比较采用χ2检验。P< 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组临床情况比较 COPD组与对照组血压水平差异无统计学意义(P> 0.05)，但体重指数(BMI)、(FEV1/FVC)和(FEV1%Pred)值均低于对照组(P< 0.05)，见表1。

表1 两组临床情况比较

2.2 两组IGF和CB表达水平比较 COPD组的IGF-I、IGF-II水平明显高于对照组，CB水平明显低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表2。

表2 两组IGF和CB表达水平比较

2.3 不同分级COPD患者IGF和CB表达水平比较 不同分级COPD患者IGF-I、IGF- II及CB水平差异均有统计学意义(P< 0.05)，见表3。

表3 不同分级COPD患者IGF和CB表达水平比较

*与I级比较，P< 0.05

2.4 COPD患者CB与IGF-I、IGF-II表达水平的相关性分析 COPD患者CB水平与IGF-I、IGF- II水平均呈负相关关系(r分别为-0.513，-0.462，P< 0.05)。

3 讨论

COPD是呼吸系统的常见病，多发病，具有极高的发病率和死亡率，已成为严重的全球性公共卫生问题，其诊断和治疗已成为临床关注热点。该病以气道不完全性气流受限为主要特征，常因气道管壁增厚变形，导致气管腔狭窄和气道阻力增加，即气道重塑[6]。其机制目前尚不明确，但大量研究证实，多种炎性介质、生长因子和酶类参与了该过程，IGF和CB即是其中代表。

IGF是一类多功能细胞增殖调控因子，在细胞的分化、增殖、个体的生长发育中具有重要的促进作用。在人体内主要以IGF-I和IGF- II两种表现形式存在，这两种因子具有相似的结构和体外活性，但在人体内的生物学效应却不尽相同[7]。IGF-1是一种活性蛋白多肽物质，是人体内肝细胞、肾细胞、脾细胞等十几种细胞自分泌和旁分泌的产物，主要起促进细胞增殖作用，其功能主要表现在降低血糖、舒张血管、促进细胞分化、促进新陈代谢等方面。IGF-I对气道重塑具有重要的促进作用，是研究气道重塑及其病理过程的一个重要因子。有研究表明[8]，在COPD动物模型的气道上皮细胞、气道黏膜的表达水平均显著升高。沈俊娅等[9]研究发现，肺癌患者IGF-I表达水平与健康对照组相比明显升高。本研究发现COPD组的IGF-I水平明显高于对照组，并随着疾病分级的增加逐渐升高，说明IGF-I在疾病发生发展过程中起到了重要作用，这可能是由于在COPD发病过程中，由于炎症刺激，导致IGF-I病理性增多，从而起到修复肺内损伤细胞的作用。而IGF- II是一种多功能的细胞增殖调控因子，在细胞的增殖、分化过程中具有重要作用，IGF-II还有抗凋亡的作用，能有效阻止有恶变趋势的细胞转变为肿瘤细胞。研究表明[10，11]在肝癌、胃癌、直肠癌等肿瘤组织中IGF- II都有高表达。本研究也发现，在COPD患者体内，IGF- II也呈现高表达，随病程发展，其水平也不断升高，其机制可能是IGF- II通过与其受体结合，从而促进细胞增殖分化，抑制细胞凋亡，起到修复肺内损伤细胞、重塑气道的作用。

CB广泛分布于各种组织细胞的溶酶体内，是体内重要的组织蛋白酶[12]，它既能在溶酶体内起作用，也能在细胞外参与降解胶原蛋白、糖蛋白、弹性蛋白等多重细胞外基质成分。在体内主要起到降解组织蛋白，参与各种疾病组织的重构作用。唐群等[13]的研究表明，在肾纤维化动物模型中，CB的表达降低。本研究也发现，COPD患者体内的CB含量明显低于对照组，而且随着COPD分级的增加，CB水平逐渐下降，说明CB在细胞外基质重塑中起到非常重要的作用。

此外，本研究还发现COPD患者CB表达水平与IGF-I、IGF-II表达水平均呈负相关关系，这与李雪等[14]的研究结果一致。说明COPD患者体内CB在发挥降解组织蛋白作用的同时，可能也能间接降低IGF-I、IGF-II的含量，具体作用机制需进一步研究证实。

综上所述，COPD患者会出现不同程度的IGF-I、IGF-II水平上升，CB水平下降，IGF和CB表达水平的检测可能会对了解COPD患者病情的发生发展起到作用。

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R446.6；R563

A

1672-6170(2016)04-0158-03

2016-01-03；

2016-03-24)