COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者氧化应激水平在其预后早期评估中的临床价值

陈泳祥

【摘要】 目的：探討慢性阻塞性肺疾病（COPD）急性加重期伴呼吸衰竭患者氧化应激水平在其预后早期评估中的临床价值。方法：选取2012年1月-2014年8月本院收治的COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者85例为研究组，另选取30例COPD稳定期患者为对照组。检测两组治疗前、治疗3 d和1周的血清8-isoprostane、超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）和总抗氧化能力（T-AOC）等氧化应激指标，采用Kaplan-Meier生存曲线分析两组随访1年的预后情况，比较不同预后情况COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者治疗前后的氧化应激指标水平并采用Spearman无条件相关分析法和Logistic多元回归分析法分析其氧化应激指标水平与预后的关系。结果：与对照组比较，研究组治疗前后的血清SOD、T-AOC水平均降低（P<0.01），同期血清8-isoprostane和MDA水平均升高（P<0.01）；与治疗前比较，研究组治疗3 d和1周的血清SOD、T-AOC水平均升高（P<0.01），同期血清8-isoprostane和MDA水平均降低（P<0.01）。研究组和对照组1年生存率分别为78.82%和96.67%，研究组1年生存率低于对照组（P<0.05）。且研究组死亡患者治疗前后的血清SOD、T-AOC水平均较存活患者降低，同期血清8-isoprostane和MDA水平均升高（P<0.05）。Spearman无条件相关分析结果显示，COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者血清SOD、T-AOC水平与其1年生存率均呈正相关（r=0.748、0.766，P<0.05），其血清8-isoprostane和MDA水平与其1年生存率则呈负相关（r=-0.753、-0.768，P<0.05）。Logistic多元回归分析结果亦显示，COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者血清SOD、T-AOC、8-isoprostane和MDA水平与其1年生存率均密切相关（P<0.01）。结论：COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者氧化应激水平升高而抗氧化能力降低且其氧化应激水平与其预后密切相关，这可能与氧化应激促进细胞损伤和血管内皮功能损伤相关，COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者氧化应激水平可能作为其预后的早期评估的参考指标。

【关键词】 COPD； 急性加重期； 呼吸衰竭； 氧化应激水平； 预后； 早期评估

Clinical Value of Oxidative Stress Level in Early Assessing the Prognosis of COPD Patients with Respiratory Failure in Acute Exacerbation Period/CHEN Yong-xiang.//Medical Innovation of China，2017，14（06）：001-005

【Abstract】 Objective：To investigate the clinical value of oxidation stress level in early assessing the prognosis of chronic obstructive pulmonary disease（COPD） patients with respiratory failure in acute exacerbation period.Method：85 COPD patients with respiratory failure in acute exacerbation period in our hospital from January 2012 to August 2014 were selected as the research group，and 30 patients with COPD in stabilization period were selected as the control group.Before treatment and after treated with 3 d and 1 week serum 8-isoprostane，superoxide dismutase（SOD），malondialdehyde（MDA） and total antioxidant capacity（T-AOC） and other oxidative stress indicators level of the research group and control group were tested.Kaplan Meier survival curve was applied in analysis of the prognosis of two groups in 1 year followed up and the oxidative stress indexes level of patients with different prognosis in COPD patients with respiratory failure in acute exacerbation period before and after treatment were compared.Spearman unconditionally correlation analysis and Logistic multivariate regression analysis method were applied to analyze the relationship between serum oxidative stress index level with the prognosis.Result：Compared with the control group，serum SOD and T-AOC level of the research group before and after treatment were reduced（P<0.01），while serum 8-isoprostane and MDA level were higher（P<0.01）；compared with before treatment，serum SOD and T-AOC level of the exacerbation group after treated with 3 d and 1 week were elevated while serum 8-isoprostane and serum MDA levels at the same time were lower （P<0.01）.1 year survival rates of research group and the control group were 78.82% and 96.67% respectively，1 year survival rate of research group was lower than that of the control group（P<0.05）.Compared with the survival patients，serum SOD and T-AOC level of death patients in experimental group before and after treatment were lower while serum 8-isoprostane and MDA levels in the same time were elevated （P<0.05）.Unconditional Spearman correlation analysis results showed that serum SOD and T-AOC level of COPD patients with respiratory failure in acute aggravating period were positively correlated with 1 year survival rates （r=0.748，0.766，P<0.05），while the serum 8-isoprostate and MDA level and the 1 year survival rate were negatively correlated with （r=-0.753，-0.768，P<0.05）.Logistic multivariate regression analysis results also showed that serum SOD，T-AOC，8-isoprostane and MDA level of COPD patients with respiratory failure in acute aggravating period and 1 year survival rate were closely related（P<0.01）.Conclusion：Oxidative stress levels of COPD patients with respiratory failure acute exacerbation period increase and antioxidant capacity decrease and the oxidative stress level and its prognosis are closely related，this may be related to oxidative stress promoting cell injury and vascular endothelial function injury，therefore oxidative stress levels of COPD patients with respiratory failure in acute exacerbation period may be the reference index in early evaluation of the prognosis.

【Key words】 COPD； Acute exacerbation period； Respiratory failure； Oxidative stress level； Prognosis； Early assessment

First-authors address：The Second Peoples Hospital of Nanhai District in Foshan，Foshan 528200，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2017.06.001

慢性阻塞性肺疾病（Chronic obstructive pulmonary disease，COPD）是常见的慢性呼吸系统炎症性疾病，以患者气流受限呈现不可逆性和进行性发展为主要特点，其疾病加重期症状严重，患者常出现呼吸困难，严重者甚至出现呼吸衰竭而危及患者的生命安全，导致不良预后的发生[1-3]。因此早期对COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者的预后情况进行评估，并及时采取措施改善预后十分重要。已有研究发现COPD患者可出现氧化应激水平的升高，且氧化应激水平与重症患者的预后情况密切相关[4-5]。因此COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者的氧化应激水平亦可能存在异常，亦可能与其预后密切相关，可能用于其预后情况的早期评估。然而目前关于COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者的氧化应激水平的变化及其意义的研究甚少。因此本研究分析COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者的氧化应激水平的变化及其与患者1年生存率的关系，旨在为COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者预后的早期评估干预和改善提供指导，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2012年1月-2014年8月本院收治的COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者85例为研究组，纳入标准：所有患者均符合2006版GOLD中的COPD诊断标准[6]，短期内咳嗽、咳痰、气短、喘息等症状均加重，痰量增多，痰呈脓性或黏液脓性，部分患者伴发热症状，且动脉血气分析显示PaCO2高于50 mm Hg且PaO2低于60 mm Hg；排除标准：排除合并心脏疾病、恶性肿瘤、自身免疫系统疾病患者或检测前3个月内采用糖皮质激素治疗患者。另选取30例COPD稳定期患者为对照组，所有患者均符合2006版GOLD中的COPD诊断标准且各症状轻微且稳定。两组的性别、年龄、病程等基本资料比较，差异均无统计学意义（P>0.05），具有可比性，见表1。本研究经医院伦理委员会审核批准且入选患者均已签署知情同意書。

1.2 治疗方法 研究组患者常规给予抗感染、平喘、止咳、祛痰、解痉、吸氧等常规治疗，并进行无创正压通气治疗；对照组患者常规行糖皮质激素吸入治疗、支气管扩张剂、茶碱等治疗。治疗后患者均预计随访1年，每个月随访1次，期间无患者失访。

1.3 检测方法 于两组治疗前、治疗3 d和1周抽取空腹静脉血5 mL用于血清8-isoprostane、超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）和总抗氧化能力（T-AOC）等氧化应激指标的检测。将获得的血液标本置于EDTA抗凝管中，静放20 min后上离心机并以2500 r/min转速和3 cm离心半径离心10 min，分离血清血浆，取血清分装于1 mL冷冻管中并保存于-20 ℃冰箱中待测，所有标本检测前30 min取出。血清SOD、MDA和总T-AOC水平的检测采用比色法，采用仪器为贝克曼库尔特AU680自动生化分析仪，血清8-isoprostane和E2水平检测采用酶联免疫吸附法（ELISA），酶标仪为德国Berthold Centro LB 960化学发光酶标仪，相关试剂盒均由武汉博士的生物工程有限公司提供，操作严格按照仪器和试剂盒说明进行。统计两组随访1年的预后情况并计算1年生存率。

1.4 统计学处理 采用SPSS 13.0统计学软件，计量资料用（x±s）表示，计数资料以率（%）表示，比较采用 字2检验；比较采用t检验；采用Kaplan-Meier生存曲线分析两组随访1年的预后情况，关系分析采用Spearman无条件相关分析法和Logistic多元回归分析法，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组治疗前后氧化应激水平比较 研究组治疗前后的血清SOD、T-AOC水平均较对照组降低，同期血清8-isoprostane和MDA水平均较对照组升高，差异均有统计学意义（P<0.01）；研究组治疗3 d和1周的血清SOD、T-AOC水平均较治疗前升高，同期血清8-isoprostane和MDA水平均较治疗前降低，差异均有统计学意义（P<0.05），见表2。

2.2 两组预后情况比较 研究组和对照组随访1年死亡患者例数分别为18例和1例，存活患者例数分别为67例和29例，研究组和对照组1年生存率分别为78.82%（67/85）和96.67%（29/30），研究组1年生存率低于对照组，差异有统计学意义（ 字2=3.907，P<0.01），见图1。

2.3 治疗前后研究组不同预后情况患者的氧化应激水平比较 治疗前后研究组死亡患者的血清SOD、T-AOC水平均较存活患者降低，同期血清8-isoprostane和MDA水平则升高，差异均有统计学意义（P<0.01），见表3。

2.4 COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者氧化应激水平与预后关系的Spearman无条件相关分析 Spearman无条件相关分析结果显示，COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者血清SOD、T-AOC水平与其1年生存率均呈正相关（P<0.05），其血清8-isoprostate和MDA水平与其1年生存率均呈负相关（P<0.05），见表4。

2.5 COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者氧化应激水平与预后关系的Logistic多元回归分析 进一步Logistic多元回归分析结果亦显示，COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者血清SOD、T-AOC、8-isoprostate和MDA水平与其1年生存率均密切相关（P<0.01），见表5。

3 讨论

3.1 COPD及其危害 近年来随着环境的恶化和人口老龄化的不断发展，COPD等老年相关疾病的发病率不断上升[7-8]。COPD是常见呼吸系统慢性疾病，其发病率高[9]，是以不完全可逆的气流受限为特征的慢性呼吸系统疾病[10]，患者可出现呼吸困难，可明显影响患者的肺功能，严重者甚至累及心肾等脏器[11]，不但可影响患者的健康，甚至引发严重并发症危及患者的生命安全，导致不良预后情况的发生[12-14]。COPD患者常有呼吸困难，甚至可出现呼吸衰竭，进一步加剧患者病情，增加不良预后的发生[15]。本研究结果显示，COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者1年生存率低于80%。COPD急性加重期伴呼吸衰竭的预后情况极差，急需改善。

3.2 COPD及氧化应激 COPD患者常可出现氧化-抗氧化平衡状态的失调，患者清除氧自由基的能力下降[16-17]。人体内存在完整的抗氧化系统来保持机体氧化-抗氧化平衡，可通过放大活性氧的作用[9]，导致细胞膜的流动性和通透性增高，完整性破坏，引起细胞损伤，影响患者的病情[18-19]。已有研究表明，重症患者的氧化应激水平提高，抗氧化应激能力出现降低，氧化应激与重症患者的病情和预后均密切相关[20-21]。然而目前关于COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者氧化应激水平的变化及其与患者预后的关系研究甚少。因此本研究检测了COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者治疗前后的氧化应激水平，结果显示，COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者治疗前后的血清SOD、T-AOC水平降低，抗氧化能力降低，同期血清8-isoprostane和MDA水平升高，氧化應激水平增强；且COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者治疗3 d和1周的血清SOD、T-AOC水平较治疗前升高，同期血清8-isoprostane和MDA水平则较治疗前降低，随着患者病情的缓解其抗氧化能力增强，氧化应激水平降低，提示COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者氧化应激与其病情相关，可能用于其病情和预后的早期评估。

3.3 COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者氧化应激水平与其预后的关系分析 本研究结果显示，COPD急性加重期伴呼吸衰竭治疗和随访期间死亡患者治疗前后的血清SOD、T-AOC水平均较存活患者降低（P<0.01），同期血清8-isoprostane和MDA水平均升高（P<0.01），提示其氧化应激水平与其预后可能相关。Spearman无条件相关分析结果显示，COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者血清SOD、T-AOC水平与其1年生存率均呈正相关（P<0.05），其血清8-isoprostane和MDA水平与其1年生存率均呈负相关（P<0.05）。进一步Logistic多元回归分析结果亦显示，COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者血清SOD、T-AOC、8-isoprostane和MDA水平与其1年生存率均密切相关（P<0.01）。高氧化应激水平和低抗氧化能力可促进细胞损伤和血管内皮功能损伤[22]，影响COPD患者的病情和血管内皮功能，导致肺心病、心衰等严重并发症的发生，影响其预情况。COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者氧化应激水平可早期反映患者的预后情况，从而指导其不良预后的早期干预，实现改善患者预后情况的目的。

COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者氧化应激水平升高而抗氧化能力降低，且其氧化应激水平与其预后密切相关，COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者氧化应激水平可用于其预后的早期评估，从而指导其不良预后的早期干预，实现改善患者预后情况的目的。然而由于本研究的样本量较小，且COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者预后情况受多方面因素的影响，因此明确COPD急性加重期伴呼吸衰竭患者氧化应激水平的变化及其与患者预后的关系需更大样本量和更全面深入的研究。

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（收稿日期：2016-12-12） （本文编辑：张爽）