血清壳质酶相似蛋白水平与哮喘严重程度的相关性研究

马雨霞 王瑛 焦桂微 鲁犇

血清壳质酶相似蛋白水平与哮喘严重程度的相关性研究

马雨霞 王瑛 焦桂微 鲁犇

目的 探讨血清壳质酶相似蛋白(YKL40)的水平与哮喘发病的严重程度是否具有相关性。方法 取确诊支气管哮喘的患者血清106例(诊断标准采取GINA2013版)，按照GINA的急性发作期的严重程度诊断标准区分患者，轻度及中度的患者归于轻中度哮喘组，重度及危重度患者归于重度哮喘组，其中重度哮喘组45例，轻中度哮喘组61例。对照组为100例健康成人。实验测定受试对象的血清YKL40的水平并进行对比分析，明确是否与支气管哮喘急性发作期的发病严重程度具有相关性。结果 血清YKL40的水平在重度哮喘组、轻中度哮喘组及非哮喘组之间的差异具有统计学意义，P<0.05。结论 血清YKL40的水平与支气管哮喘急性发作期的严重程度具有相关性。

哮喘；YKL40；血清

支气管哮喘(简称哮喘)是一种由多因素引起的疾病。已经有多个研究中心从基因水平寻找到了哮喘发病的相关病因，但是尚有更多的未知的基因水平的课题未得到答案。因此进一步筛选和确定哮喘相关基因可以为实现真正意义上的控制和治愈哮喘病提供可靠的理论基础。患者如果存在哮喘控制基因的突变，则会造成突变个体对外界的刺激呈现出剧烈和持续的应激反应，并可能因为持久的病理应激反应导致气道重塑，最终发展成为重度哮喘。CHI3L1基因的表达蛋白甲壳酶类似蛋白是免疫反应的潜在调节因子。 CHI3L1基因所编码的一个产物甲壳酶类似蛋白40(YKL-40)是一个哺乳动物糖蛋白。虽然本身不具有酶的特性,但它参与炎症和组织重塑的过程。以往对该物质的研究集中在肝纤维化和一些恶性肿瘤上。近期发现CHI3L1基因的单核苷酸突变影响哮喘的发生、发展，该基因的表达蛋白YKL40的血清表达水平也相应发生变化，但表达水平的高低是否与哮喘发病的严重程度具有相关性，在中国人群中尚无研究，本研究旨在发现中国北方地区的哮喘患者血清YKL40表达水平与哮喘的严重程度是否具有相关性。

资料与方法

一、对象

本文研究对象分为哮喘组和健康对照组，均选自哈尔滨医科大学第一临床医学院呼吸内科住院及门诊患者和健康体检志愿者，受试对象均是中国北方汉族且彼此间不存在血亲关系。按照GINA的急性发作期的严重程度诊断标准区分患者，轻度及中度的患者归于轻中度哮喘组，重度及危重度患者归于重度哮喘组。哮喘组106例，其中重度哮喘组45例，男28例，女17例，年龄(28-56)岁，平均(50.19±11.17)岁，轻中度哮喘组61例，男34例，女27例，年龄(25-56)岁，平均(51.70±10.66)岁。以上对象均依据临床症状、病史、既往史、个人及家族史、体格检查及辅助检查(肺通气功能,血气分析)等进行病情判定，确定符合支气管哮喘的诊断标准[1]并且不合并慢性心肺疾病及变态反应性疾病。健康对照组100例，男52例，女48例，年龄(25-59)岁，平均(49.53±10.91)岁，不患有慢性呼吸系统和心血管系统疾病，并无变态反应性疾病史及哮喘家族史等。受试对象均知情同意。

二、主要仪器和试剂

925低温冰箱(美国Forma公司)，MDF-492型超低温冰箱(日本三洋公司)，高速离心机(德国 Eppendorf公司)微量加样器(德国 GILSONP公司)德国耶格公司 PFT 型肺功能仪，YKL40试剂盒购自武汉博士德生物工程有限公司。

三、方法

所有受试对象清晨空腹采静脉血 5mL，室温静置 1h小时,3000 r/ min 离心10min，留取血清-80℃冻存待测。应用 ELISA 法测定,按照试剂盒说明书步骤操作。

四、数据统计学处理

数据分析采用SPSS14.0软件，计量资料采取均数±标准差( x±s) 表示，多组间对比用单因素方差分析，组间两两对比使用秩和检验。计数资料对比使用χ2检验。P<0.05 为差异有统计学意义。

结 果

一、三组间性别年龄的差异对血清YKL40表达水平的影响。

1 哮喘患者发作期性别对血清的YKL40水平的影响：支气管哮喘患者发作时的血清YKL40水平以中位数40.0ug/L为标准，当血清的YKL40的水平≤40.0ug/L为低水平；当血清的YKL40的水平>40.0ug/L为高水平。采用单因素方差分析，P<0.05为检验标准,其中男性114位患者中低水平为61位,高水平为53位;女性92位患者中低水平的55位,高水平为37位,结果显示性别对于哮喘患者发作期的血清YKL40D的水平高低的影响差异不具有统计学意义,P=0.11,>0.05。

2 哮喘患者发作期年龄对血清的YKL40水平的影响：结果显示年龄对于哮喘患者发作期的血清YKL40的水平高低的影响的差异不具有统计学意义，P>0.05，(见表1)。

表1 年龄对哮喘患者的血清的YKL40水平的影响

二、哮喘患者急性发作期严重程度对血清YKL40水平的影响

结果显示重度哮喘组YKL40高水平的人数是35例，低水平的人数是10例；轻中度哮喘组YKL40高水平的人数是19例，低水平的人数是42例。应用χ2检验分析二组表达水平高低的比率,统计显示哮喘患者急性发作期严重程度对血清的YKL40水平程度的高低影响差异具有统计学意义(P=0.000,P<0.05)。

三、哮喘患者急性发作期严重程度与健康对照组的血清YKL40水平的比较

两个实验组内受试对象的血清YKL40的水平，采用秩和检验方法分析，结果显示不同严重程度的哮喘患者与对照组的实验对象血清YKL40的水平差异有统计学意义，P<0.05，(见表2)。

表2 三组血清中 YKL40 水平

讨 论

支气管哮喘是一种气道发生慢性炎症变化的疾病，复杂的炎症介质与细胞因子介入到哮喘的病理变化中。以往的实验至少证实了多达20余种细胞因子和50余种活性介质会参与哮喘病的发病机制中。YKL-40 是一种壳质酶类似物蛋白，普遍存在于哺乳动物体内，不仅是中性粒细胞、巨噬细胞、单核细胞等这样参与慢性炎症反应的细胞中含有该物质，就是平滑肌细胞、软骨细胞、内皮细胞甚至肿瘤细胞中也发现了它的存在[2]。生理条件下YKL-40的功能研究不很全面，但关于人体内的炎症反应、组织重塑、纤维化等过程中KL-40表现出的作用，越来越多的研究涉略其中。有研究证实YKL-40可能参与多种呼吸系统疾病的[3-4]发病机制。本实验显示,实验对象的性别和年龄对血清YKL40的水平影响的差异不具有统计学意义。这表明患者的性别及年龄不影响血清YKL40的水平表达的高低程度，试验检测结果的差异来自疾病本身，作为一种细胞因子，YKL40具备了可以用来判断病情预后及转归的标记物的潜质，后续研究如果拓展实验对象疾病严重程度多水平的分组，可能进一步明确该蛋白对哮喘发病及进展的病理价值。同时疾病严重程度对血清YKL40水平的影响呈现的统计学差异，表明支气管哮喘患者的血清YKL40的表达量直接与疾病的严重性(是否合并呼吸衰竭)呈现正相关，患者病情越严重，YKL40 呈现高表达的可能性越大。并且在随后的数据分析中还表现了，这种差异在三个实验组之间血清YKL40的表达水平上也是具有统计学意义的。曾有试验研究显示YKL40参与支气管哮喘气道的慢性炎症[5-6]，并可能成为一种潜在的标记物，用于疾病初期预测哮喘患者病情的严重程度及肺功能下降的程度。但可能对于哮喘程度的作用机制还需多中心研究整合。

结 论

哮喘患者体内YKL-40的水平显著增高，表达水平的高低与支气管哮喘急性发作期的严重程度关系密切，可能成为哮喘诊断、病情评估的潜在生物学标记。

[1] 中华医学会呼吸病学分会哮喘学组,中华医学会全科医学分会.中国支气管哮喘防治指南(基层版) [S].中华结核和呼吸杂志,2013,36(5):331-336.

[2] 杜春仙，杨亦斌，杨炯．YKL-40与呼吸系统疾病[J].国际呼吸杂志,2013,33(14):1091-1095.

[3] Park JA,Drazen JM,Tschumperlin DJ.The chitinase-like protein YKL-40 is secreted by airway epithelial cells at base line and in response to compressive mechanical stress[J].J Biol Chem,2010,285(39):29817-29825.

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[5] 陈敏，赖天文，招轩娜，等.CHI3L1基因多态性和血清YKL-40水平与支气管哮喘发病的关联性[J].吉林大学学报(医学版),2014,40(5):1058-1063.

[6] Tang H,Sun Y,Shi Z,et al.YKL-40 induces IL-8 expression from bronchial epithelium via MAPK(JNK and ERK) and NF-κB pathways，causing bronchial smooth muscle proliferation and migration[J].J Immunol,2013,190(1):438-446.

Correlation study between the level of YKL40 in serum of asthma patients and asthma severity

MAYu-xia,WANGYing,JIAOGui-wei,LUBen
theFirstClinicCollegeofHarbinMedicalUniversity,Harbin,Helongjiang150001,China

Objective To evaluate the possible association between the expression level of chitinase-3-like protein (YKL40/CHI3L) in serum of asthma patients and asthma severity. Methods 106 asthmatic patients (n=106) were divided into the moderate group (n=61) and the severe group (n=45) according to GINA classification, and another 100 healthy adults were taken as the control group. Their serum level of YKL40 were detected and analyzed to eventually determine whether YKL40 was associated with asthma severity. Results There was significant difference in serum YKL40 level among the three groups (P<0.05). Conclusion The level of YKL40 in serum is associated with asthma severity.

asthma; YKL40; serum

10.3969/j.issn.1009-6663.2017.07.020

黑龙江省教育厅科学技术研究项目资助(No 12521333)

150001 黑龙江 哈尔滨，哈尔滨医科大学附属第一医院

2016-11-03]