血浆膜微粒水平与慢性阻塞性肺疾病的相关性研究

孙静



血浆膜微粒水平与慢性阻塞性肺疾病的相关性研究

孙静

目的 对慢性阻塞性肺疾病患者循环中细胞膜微粒的水平与肺功能进行检测，并探讨其相关性。方法 选取 2014 年6月-2015年6月在本院门诊及住院治疗的慢阻肺患者106例，包括稳定期患者和急性加重期患者各53例，并选取同期的健康体检者53例为对照组；流式细胞仪检测各组患者和53例健康志愿者血浆膜微粒水平，包括内皮细胞膜微粒(EMP)、血小板膜微粒(PMP)、组织因子阳性膜微粒(TF+MP)，并记录肺功能情况，探讨膜微粒水平与慢阻肺肺功能变化的相关性。结果 3 组血浆EMP和PMP水平比较，差异有统计学意义 (P<0.01)，其中慢阻肺 稳定期组的EMP和PMP水平显著低于AECOPD 组，差异有统计学意义(P<0.05)。对照组的EMP和PMP水平显著低于稳定期和急性加重期患者，差异有统计学意义(P<0.05)；各组血浆TF+MP水平差异无统计学意义。慢阻肺患者EMP水平与肺功能中的FEV1、FEV1/FVC均呈负相关(P<0.01)；PMP水平与肺功能中的FEV1、FEV1/FVC均呈负相关(P<0.01)；TF+MP水平与肺功能中的FEV1、FEV1/FVC无明显相关性。结论 内皮细胞膜微粒、血小板膜微粒水平变化与慢阻肺及其急性加重过程密切相关，可作为其诊断和疾病进展的生物学标志物之一。

慢性阻塞性肺疾病；膜微粒；相关性

慢性阻塞性肺疾病(慢阻肺)是指以不完全可逆气流受限为特征一种进展性临床综合征，最终可引起慢性肺源性心脏病和呼吸衰竭，具有高患病率和高死亡率的特点,其急性加重是是老年人群的主要住院病因之一[1]。慢阻肺并非不可逆性疾病，可以通过缓解临床症状，预防急性加重,提高活动耐受性来改善疾病进展[2]。膜微粒(microparticles，MPs)是细胞受到刺激后从胞浆膜表面脱落的颗粒，其含有亲本细胞抗原，因此可反映亲本细胞的状态和特性。在慢性炎症性疾病、糖尿病和心血管疾病等发现循环微颗粒水平升高，其生物学活性(如细胞间生物信号的转导、免疫调节、血管生成和组织修复等)与疾病的发生发展密切相关[3]。所有细胞均可产生微颗粒，包括内皮细胞膜微粒(EMP)、血小板膜微粒(PMP)、组织因子阳性膜微粒(TF+MP)、淋巴细胞膜微粒(LMP)等[4]。内皮细胞和血小板在血栓、抗凝、炎症和肿瘤中具有重要作用，因此内皮细胞膜微粒及血小板膜微粒备受关注[5]。本研究通过检测慢阻肺患者外周血EMP、PMP、TF+MP水平并记录同时段肺功能情况，评估其与慢阻肺进展之间的关系。

资料与方法

一、一般资料

选取2014 年6月-2015年6月在本院门诊及住院治疗的慢阻肺患者106例，包括稳定期患者和急性加重期患者各53例，和同期的健康体检者53例为对照组；病例纳入标准：参照中华医学会的呼吸学分会的慢性阻塞性肺疾病中的诊断标准[6]①稳定期患者咳嗽、咳痰、气短等症状稳定或症状较轻，急性加重期患者短期内咳嗽、咳痰、气短和(或)喘息加重，痰量增多，呈脓性或粘液脓性，可伴发热等炎症明显加重的表现；②临床资料完整，医院伦理委员会批准，患者签署知情同意书。排除标准：①活动性结核、肺癌以及支气管扩张伴感染的患者；②肝、肾功能不全、严重室性心律失常及血液系统疾病患者；③有精神疾病，无法配合相关治疗。慢阻肺稳定期53例：男37例，女16例，平均年龄(51.35±6.42)岁。慢阻肺急性期53例：男39例，女14例，平均年龄(53.60±6.18)岁。以同期在本院行健康体检的健康志愿者53例作为对照组：男33例，女20例，平均年龄(51.64±5.76)岁。经统计学分析，各组间性别和年龄差异均无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。

二、方法

清晨空腹用抗凝管抽取两组患者外周静脉血 5 ml，加入血小板活化抑制剂PGE1(300 nmoL/L)和Apyrase(0.5 U ATPase/mL)，于4℃400 ×g离心15 min得到富血小板血浆，然后以1800×g离心15 min后得无血小板血浆，吸去上层血浆，置于-80℃冰箱冻存备用，即用于血浆微颗粒水平的检测。流式细胞仪技术检测各组内皮细胞微颗粒(EMP)、血小板微颗粒(PMP)、组织因子阳性微颗粒(TF+MP)。采用德国耶格Master Screen肺功能仪分别测定急性加重期、稳定期患者以及健康组的FEV1/FVC、FEV1/预计值%。

三、统计学方法

结 果

一、各组血浆膜微粒水平变化的比较

3 组血浆EMP和PMP水平比较，差异有统计学意义 (P<0.01)，其中慢阻肺 稳定期组的EMP和PMP水平显著低于AE慢阻肺 组，差异有统计学意义(P<0.05)。对照组的EMP和PMP水平显著低于稳定期和急性加重期患者，差异有统计学意义(P<0.05)。各组血浆TF+MP水平差异无统计学意义， P>0.05，(见表1)。

表1 各组血浆微颗粒水平变化比较

aP<0.05，与对照组比较；bP<0.05，与稳定期慢阻肺组比较

二、各组肺功能比较

3 组FEV1/FVC、FEV1/预计值%比较，差异有统计学意义 (P<0.01)；其中，稳定期和急性加重期患者较对照组FEV1/FVC、FEV1/预计值%降低，差异均有统计学意义 ( P<0.05)；急性加重期较稳定期患者FEV1/FVC、FEV1/预计值%降低，差异均有统计学意义，P<0.05，(见表2)

表2 各组肺功能比较

aP<0.05，与对照组比较；bP<0.05，与稳定期慢阻肺组比较

三、血浆微颗粒水平变化与肺功能相关性分析

Pearson相关分析显示，慢阻肺患者EMP水平与肺功能中的FEV1/FVC、FEV1/预计值%均呈负相关(r=-0.737、-0.695，P=0.000、0.000)；PMP水平与肺功能中的FEV1/FVC、FEV1/预计值%均呈负相关(r=-0.614，-0.691，P=0.003，0.001)；TF+MP水平与肺功能中的FEV1/FVC、FEV1/预计值%无明显相关性(r=0.048，0.059，P=0.608，0.601)。

讨 论

循环膜微粒是细胞激活、损伤或凋亡后从胞膜脱落的直径小于1μm的小囊泡，在慢性炎症性疾病、糖尿病和心血管疾病等发现循环微颗粒水平升高，其生物学活性(如细胞间生物信号的转导、免疫调节、血管生成和组织修复等)与疾病的发生发展密切相关[7]。研究表明，MPs(特别是EMP和PMP)与危险因素如吸烟，呼吸系统疾病，如慢阻肺等密切相关，Gordon等学者发现，香烟可以增加循环MPs水平，健康吸烟者循环EMP轻度增加，并提出早期的肺气肿可能与血浆EMP水平升高密切相关[8]。

EMP主要通过内皮细胞的活化或凋亡所产生，EMP表面表达的相关分子受体使其具有不同的生物学活性，如在血栓形成、血管生成、炎性反应、细胞凋亡和调节血管张力等方面均具有重要的作用[9-10]。有研究表明，给大鼠注射EMP后可引起大鼠的急性肺损伤；体外实验发现EMP可释放炎症因子、过氧化物酶等，并上调IL-1β、TNF-α等的表达使中性粒细胞聚集和激活增加，从而加重炎症反应[11]。许多疾病如高血压、糖尿病、动脉粥样硬化等血液循环中EMP水平均升高，且升高的EMP水平与疾病的进展相关，提示EMP可作为临床上干预治疗的靶点[12]。Takahashi[13]等提出EMP水平与肺组织破坏程度及气流受限明显相关，内皮损伤是慢阻肺重要的病理生理过程，认为MPs特别是EMP可作为慢阻肺新的生物学标记物。本研究中，各组血浆EMP水平差异具有统计学意义，其中急性期慢阻肺组高于稳定期慢阻肺组和对照组，稳定期慢阻肺组高于对照组，且慢阻肺患者EMP水平与肺功能中的FEV1、FEV1/FVC均呈负相关，提示EMP在慢阻肺特别是急性加重期起着重要作用，且与其气流受限密切相关。

研究发现，PMP在病理状态下为凝血蛋白组装提供组织因子及阴离子磷脂表面，因此可介导凝血的产生。生理状态下血液中亦有少量的PMP起到抗凝作用，主要通过促进蛋白酶C抗凝血酶来完成，提示PMP在凝血与抗凝系统中存在调控点，但其具体机制还不明确[14]。研究表明，PMP不仅在凝血与抗凝系统发挥作用，在恶性肿瘤、脓毒症、动脉粥样硬化和2型糖尿病等疾病的血液循环中均发现PMP的水平明显升高[15]。不管是血浆分离还是血小板刺激产生的PMP，均可作用于不同的细胞促使其产生黏附分子，释放细胞因子、调节血管反应性并诱导血管生成和肿瘤的生长转移。PMP可促使内皮细胞和单核细胞黏附，增加环氧合酶-2的表达，从而加重炎症反应[16-17]。体外实验发现PMP可通过刺激前列腺癌细胞分泌MMP-2，促使肿瘤细胞迁移并发生远处转移，且MMP的分泌不受内源性血小板相关血管生长因子的调节。提示目前PMP的研究已深入到炎症、组织修复、肿瘤等诸多方面[18-19]。本研究中，各组血浆PMP水平差异具有统计学意义，其中急性期慢阻肺组高于稳定期慢阻肺组和对照组，稳定期慢阻肺组和对照组比较差异无统计学意义，且PMP水平与肺功能中的FEV1、FEV1/FVC均呈负相关，提示PMP在慢阻肺特别是急性加重期的炎症反应中起着重要作用，其升高亦与其气流受限有关。本研究中，各组血浆TF+MP水平差异无统计学意义，且TF+MP水平与肺功能中的FEV1、FEV1/FVC无明显相关性，提示TF+MP与慢阻肺及其急性加重过程无明显相关性。

综上所述，循环微颗粒中的血小板微颗粒、内皮细胞微颗粒水平变化与慢阻肺及其急性加重过程密切相关，可作为其病情变化的标志物，亦可能作为其重要的干预治疗靶点，但还有待于更进一步研究。

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Clinical research of correlation between circulating microparticles level and chronic obstructive pulmonary disease

SUNJing

DepartmentofRespiratoryMedicine,ZaozhuangHospitalofZaozhuangMiningGroup,Zaozhuang,Shandong277100,China

Objective To investigate the correlation between the changes of cell membrane microparticles and chronic obstructive pulmonary disease. Methods 106 COPD patients were collected from June 2014 to June 2015, including 53 cases at stable stage and 53 cases at acute exacerbation in patients with 53 cases in each group, and another 53 healthy people were taken as the control group. Their plasma membranes particulate level, including TF+MP endothelial microparticles (EMP), platelet membrane microparticles (PMPs), and tissue factor positive membrane particles were detected by flow cytometry, and their lung function was observed. The correlation between membrane microparticles and pulmonary function changes was analyzed. Results There were significant differences in plasma EMP and PMP levels among the 3 groups (P<0.01). The levels of EMP and PMP were significantly lower in the COPD group than in the AECOPD group (P<0.05), and they significantly lower in the control group than in the COPD group and the AECOPD group (P<0.05). There was no significant difference in plasma TF+MP level among the three groups. FEV1and FEV1/FVC of lung function and EMP showed a negative correlation in COPD patients (P<0.01). PMP level and FEV1and FEV1/FVC showed a negative correlation (P<0.01). TF+MP level and lung function had no significant correlation. Conclusion The changes of endothelial membrane microparticles and platelet membrane particles are closely related to the COPD and acute exacerbation, and it can be used as one of the biomarkers for diagnosis and disease progression.

chronic obstructive pulmonary disease; membrane particle; correlation

10.3969/j.issn.1009-6663.2017.01.035

277100 山东 枣庄，枣庄矿业集团枣庄医院呼吸内科

2016-05-20]