慢性阻塞性肺部疾病患者血清及痰中β防御素2水平及临床意义.pdf

j E 壅匿堂2 Q Q 8 生箜3 Q 鲞筮!Q 塑慢性阻塞性肺部疾病患者血清及痰中p 一防御素一2 水平及临床意义王卓，姚婉贞2 夏国光1论著【摘要】目的测定慢性阻塞性肺疾病(C O P D)急性加重期(A E C O P D)和稳定期患者血清和诱导痰中B 一防御素一2(h B D 一2)水平，探讨h B D 一2 在C O P D 发病中的可能作用。方法收集3 0 例A E C O P D 患者、2 1 例C O P D 稳定期患者及2 2 例健康受试者的血清和诱导痰。处理后进行痰细胞计数和分类应用酶联免疫吸附I 去(E L I S A)检测血清和诱导痰中h B D 一2 及白细胞介素一8(I L 一8)水平，并分析h B D 一2 与中性粒细胞、I L 一8、气道阻塞之间的相关性。结果血清h B D 一2 水平，A E C O P D 组为4 4 8(2 9 1 1 5 5 8)n g L，C O P D 稳定期组为6 9 8(5 7 9 7 8 3)n g L 健康对照组为6 9 7(3 4 2 7 0 6)n g L，乏组比较无显著性差异。诱导痰h B D 一2 水平，A E C O P D 组为2 4 7(1 5 8。4 5 1)n g L、C O P D 稳定期组为3 4 1 f 2 9 7 4 0 1)n g L、健康对照组为4 5 1(2 8 2 4 9 5)n g L，三组比较无显著性差异。A E C O P D 患者痰培养细菌菌落1 0 7 C F U m l 组和 1 0 7 c F u n l l 组比较，诱导痰h B D 一2 水平无显著性差异。血清I L 一8 水平A E C O P D 组为(1 2 1+1 1 4)n g L、C O P D 稳定期组为(8 4+1 6)n g L，均显著高于健康对照组(5 4+2 7)n g L (P 均 0 0 5)。诱导痰I L 一8 水平，A E C O P D 组为(5 6 7 1+2 2 0 8)n g L、C O P D 稳定期组为(3 0 3 7 6 6 9)n g C L，均显著高于健康对照组(1 8 7 0 1 2 1 7)n g L (P 均 0 0 5)；A E C O P D 组显著高于C O P D 稳定期组(尸 0 0 5 T h e r ew a sn os i g n i f i c a n td i f f e r e n c ei nt h ei n d u c e ds p u t u mh B D-2l e v e la m o n gt h eA E C O P Dg r o u p 2 4 7(1 5 8-4 5 1)n g L ，s t a b l eC O P Dg r o u p 3 4 1(2 9 7 4 0 1)n g L a n dh e a l t h ys u b j e c t s 4 5 1(2 8 2 4 9 5)n g L，x 2=4 9 2，P 0 0 53 T h e r ew a sn os i g n i f i c a n td i f f e r e n c ei nt h ei n d u c e ds p u t u mh B D 一2l e v e lb e t w e e nt h ep o s i t i v eq u a n t i t a t i v es p u t u mc u l t u r eg r o u p(1 0 7 C F U m 1)a n dn e g a t i v eq u a n t i t a t i v es p u t u mc u l t u r eg r o u p(0 0 5 1 T h es e r u mI L-8l e v e lw e r es i g n i f i c a n t l yh i g h e ri np a t i e n t so fA E C O P D (1 2 1+11 4)n g L la n ds t a b l eC O P D (8 4 1 6)n g L a sc o m p a r e dt ot h a to fh e a l t h ys u b j e c t s【(5 4 2 7)n g 几P o 0 5 中华医学会临床医学慢性呼吸道疾病研究专向基金(0 7 0 1 0 4 4 0 0 5 2)1 北京大学医学部第四临床医学院北京积水潭医院呼吸科(邮编1 0 0 0 3 5)2 北京大学第三医院呼吸科 万方数据j 室匿堂2 四8 生箜3 Q 鲞箜!Q 塑 胁es p u t u mI L-8l e v e lw a ss i g n i f i c a n t l yh i g h e ri np a t i e n t so fA E C O P D【(5 6 7 1+2 2 0 8)n s L a n ds t a b l eC O P D【(3 0 3 7 6 6 9)n g L】a 8c o m p a r e dt ot h a to fh e a l t h ys u b j e c t s【(1 8 7 0 1 2 1 7)n 轧P 0 0 5 1 A n dt h e r ew a ss i g n i f i c a n td i f f e r e n c eb e t w e e nA E C O P Da n ds t a b l eC O P D(P 0 0 5)(y 1 1 I es e r u mh B D 一2l e v e lw a sp o s i t i v e l yc o r r e l a t e dw i t ht h es e r u mI L 一8l e v e li nA E C O P Dp a t i e n t sf r=O 6 2，P=O 0 0)C o n c l u s i o n sT h es p u t u mh B D 一2l e v e li np a t i e n t sw i t IC O P Dd o e sn o ti n c r e a s e I ts u g g e s t st h a tt h e r em a yb ed y s f u n c t i o no fd e f e n s ei na i r w a yo fp a t i e n t sw i t hC O P D，w h i c hr e s u l t si nc o l o n i z a t i o na n di n f e c t i o no fm i c r o o r g a n i s mi na i r w a y【K e yw o r d s JC h r o n i co b s t r u c t i v ep u l m o n a r yd i s e a s e(C O P D)1 3-d e f e n s i n-2I n t e r l e u k i n-8慢性阻塞性肺部疾病f C O P D)是一种以气道受限为特征的慢性气道炎症性疾病患病率及病死率均较高。呼吸道感染是C O P D 发病及加剧的一个重要因素【1 。防御素(d e f e n s i n)是一类重要的抗微生物肽，具有广谱的抗微生物活性，能有效杀灭病毒、细菌 2 j、真菌、螺旋体和支原体等 3】。此外，防御素还在先天性免疫及获得性免疫中发挥着重要作用。防御素家族成员众多，其中人B 一防御素一2(h B D 一2)与呼吸系统疾病关系紧密在肺部黏膜防御中起着重要作用。但h B D 一2 与C O P D 的关系尚不清楚。我们自2 0 0 6 年1 0 月至2 0 0 7 年9 月对在我院和北京大学第三医院就诊的C O P D 患者进行研究通过测定5 1例C O P D 患者血清和诱导痰h B D 一2 水平并分析其与炎性细胞、炎性介质白介素一8(I L 一8 1、气流阻塞之间的相关性探讨h B D 一2 在C O P D 发生发展中的可能作用。报告如下。对象与方法一、一般资料本组5 l 例，男3 3 例，女1 8 例。C O P D 诊断标准参照文献 1 ：在吸入支气管扩张剂后，第1 秒用力呼气容积(F E V l)用力肺活量(F V C)2 5 个、鳞状上皮细胞0 0 5)。A E C O P D 组和C O P D 稳定期组患者肺功能下降，F E V 占预计值百分比、F E V l F V C 和P a 0 2 显著低于对照组沪 0 0 1)；P a C 0 2 显著高于对照组沪 万方数据j 夏医堂2 鲤8 生星3 Q 鲞复!Q 塑0 二0 1)，见表1。二、诱导痰的细胞计数及分类A E C O P D 组和C O P D 稳定期组痰细胞总数、中性粒细胞数、中性粒细胞比例显著高于对照组而巨噬细胞比例显著低于对照组。A E C O P D 组和C O P D稳定期组比较，以上指标均有显著性差异(表2)。三、血细胞分析三组比较，血白细胞总数、中性粒细胞数、血红蛋白浓度无显著性差异A E C O P D 组中性粒细胞比例显著高于C O P D 稳定期组和对照组(P 0 0 1)。A E C O P D 组和C O P D 稳定期组淋巴细胞比例显著低于对照组(P 0 0 1)，见表3。四、血清和诱导痰h B D 一2 含量血清和诱导痰h B D 一2 水平三组比较无显著性差异(表4)。五、血清和诱导痰I L-8 含量血清I L 一8 水平，A E C O P D 组、C O P D 稳定期组显著高于对照组(P 0 0 1)；痰I L 一8 水平。A E C O P D组显著高于C O P D 稳定期组和对照组f P 0 0 1 1，C O P D 稳定期组显著高于对照组俨 0 0 5)，见表4。六、A E C O P D 组患者痰培养结果与痰h B D 一2 浓度的关系细菌阳性组f 1 0 7 C F U m 1)痰h B D 一2 水平为2 9 5(1 5 8 4 4 0)g L，细菌阴性组(0 0 5)。痰h B D 一2 与各项指标亦无相关性f P 0 0 5)。表1 三组研究对象一般资料的比较G-4-s)与对照组比较，-尸 0 0 1；与C O P D 稳定期组比较，A p 0 0 1表2 三组研究对象的诱导痰细胞计数及分类 5)。中性粒细胞巨噬细胞嗜酸粒细胞淋巴细胞组别茹痰细胞数计数比例计数比例计数比例计数比例(x l&L)(x 1 0 V L)(x 1 0 9 L)(x l&L)对照组2 22 5 7 o 4 7 0 7 6 0 2 90 2 8：t O 0 81 4 3 0 2 20 5 6 0 0 50 0 5 0 0 30 0 1 士0 0 10 2 5 0 0 9 0 1 0 0 0 3C O P D 稳定2 13 7 9 o 4 4 1 9 5 o 3 4 0 5 1 0 0 5+1 3 6 0 2 30 3 6 0 0 6+0 0 5 士O 0 40 0 1：t O 0 10 4 0-J：0 0 9+0 11 0 0 2期组A E C O P D 组3 04 9 2 o 5 4 2 7 0 0 5 0“0 5 7：e 0 0 6”1 5 0 0 2 20 3 1 0 0 5“0 0 6 0 0 40 0 2 0 0 10 5 0 0 2 4 0 1 1 0 0 4与对照组比较，P 0 0 1；与C O P D 稳定组比较，P 0 0 1表3三组研究对象的外周血细胞计数及分类 s)与对照组比较，P O O l；与C O P D 稳定组比较，A p 0 0 1 万方数据表4 三组研究对象血清和诱导痰I L 一8 和h B D 一2 水平的比较(n g 删j E 夏匡堂2 四8 笙笠3 Q 鲞笠!Q 塑与对照组比较，P O 0 1；与C O P D 稳定组比较，P 0 0 5讨论h B D 一2 不仅具有抗微生物活性还参与炎症反应。当微生物入侵呼吸道时，呼吸道上皮细胞产生h B D 一2 以直接对抗微生物。同时h B D 一2 还可趋化中性粒细胞、T 淋巴细胞等向炎症部位移动和聚集，提高机体抵抗微生物感染的获得性免疫水平，可以说h B D 一2 提供了一个连接先天和获得性免疫反应的桥梁使这两个系统更为协调更有力地抵御微生物侵袭。这可以解释当h B D 一2 浓度低至不能直接杀灭病菌时所产生的生物学效应 5 。h B D 一2 还能够作为T o l l 样受体4(t o l l l i k er e c e p t o r4。T L R 一4)的内源性配体与之结合产生一系列的下游效应。研究显示，h B D 一2 作为T L R 一4 的内源性配体，在白介素一1f I L 一1 1 相关蛋白激酶(I R A K)和肿瘤坏死因子受体相关因子6(T R A F 6 1 等信号传导分子的协同作用下。与T L R 一4 结合后触发一个信号级联反应导致N F K B 激活并迁移到细胞核内激活细胞因子基因转录(如I L 一1、I L 一6 和I L 一8)，介导协同刺激分子(如B 7 家族成员、的表达上调和树突状细胞的成熟进而活化T 细胞，触发强有力的特异性免疫应答1 6,7 。一般情况下h B D 一2 的表达水平相当低，当细菌入侵或炎症因子刺激后h B D 一2 可以被诱导表达。其含量明显增高 8】。在某些肺部疾病如弥漫性泛细支气管炎(d i f f u s ep a n b r o n c h i o l i t i s D P B)、肺炎以及分支杆菌感染中发现h B D 一2 高水平表达但囊性纤维化(c y s t i cf i b r o s i s。C n 却是例外，D a u l e t b a e v 等 9 检测了健康人、感冒患者及C F 患者鼻腔上皮细胞h B D 一2m R N A 的表达发现感冒患者有高水平的表达健康人及C F 患者表达水平较低。非C F 的其他肺疾病患者h B D 一2m R N A 水平与炎症因子的刺激高度相关而C F 患者h B D 一2m R N A 水平与高水平的炎症标志物、高中性粒细胞百分比及I L 一8 不相关，提示C F 患者B 防御素的表达不受炎症因子的调节。C h e n 等 1 0 也观察到C F 患者肺功能的减退与h B D 一2m R N A 的表达减少有关。研究发现当I L 一8等炎症因子高水平存在时，C F 患者鼻腔上皮细胞、下呼吸道和肺泡灌洗液中h B D 一2 呈低水平表达。其原因可能为：C F 患者上皮长期暴露于炎症刺激，失去了上调合成防御素的能力。炎症刺激可能不是唯一的诱导防御素表达的因素。本研究结果显示C O P D 急性加重期和稳定期患者痰h B D 一2 浓度与对照组比较无显著性差异且痰h B D 一2 浓度与痰中性粒细胞数及百分比、痰I L 一8等炎症标志物不相关推测C O P D 患者气道中h B D 一2 的表达情况类似C F 患者。感染是C O P D 发病机制之一相当数量的C O P D 患者气道存在微生物定植 1 1 1 5 ，这与C F 相似。本研究A E C O P D 组超过半数患者痰培养出细菌(菌落数1 0 7 C F U m 1)，但痰茵培养阳性的患者痰中h B D 一2 浓度没有增高说明C O P D患者气道的防御功能减退易发生呼吸道感染和细菌定植。研究证实，h B D 一2 的产生或作用被抑制。机体将发生肺部感染 1 6-推测人为补充外源性防御素可能会阻止细菌的定植和感染的发生。这一推测被相关研究证实重组h B D 一2 对肺损伤有保护作用可减少绿脓杆菌感染大鼠肺组织的菌落数【1 8 。C O P D 患者存在气道、肺实质和肺血管炎症。在肺上皮细胞中高表达的h B D 一2 通过对肺部炎症因子的调节阻止全身性炎症反应(S I R S)。甚至多器官功能衰竭(M O D S)的发生发展。此外。重组h B D 一2 可调控脓毒症诱发的肺组织细胞的过度凋亡从而减轻了肺组织损伤。保护肺功能“引。保护机制主要是通过对肺局部的炎症调节作用来实现而不是通过全身性的杀菌作用。C O P D 患者痰h B D 一2 水平没有升高其原因可能为：细胞因子和炎症介质基因过度表达，造成肺部过度炎症反应，致呼吸道上皮组织受损 2 1 。C O P D 患者巨噬细胞中分泌更多的半胱氨酸组织蛋白酶导致支气管肺泡灌洗液中半胱氨酸组织蛋白酶浓度增加。h B D 一2 对这种酶敏感，可全部被其降解 万方数据些室匡堂2 鳗g 堡塑塑鲞筮!Q 塑灭活。本研究结果显示，血清h B D 一2 浓度A E C O P D组、C O P D 稳定期组和健康对照组之间无显著性差异。此结果支持h B D 一2 的主要产生部位为呼吸道上皮组织。外周血白细胞经诱导后产生h B D 一2L 2 aJ。但存在个体差异。方向明等 甜报道，经内毒素诱导后健康人外周血白细胞h B D 一2 基因可诱导性表达的阳性率为3 9 2。本研究A E C O P D 组血清h B D 一2 浓度与血清I L 一8 呈正相关提示外周血白细胞受炎症因子诱导后产生h B D 一2，只是量很少，在本研究中未引起显著性差异。总之C O P D 患者气道抵抗微生物感染的能力降低：C O P D 患者血及痰中h B D 一2 低表达水平肺组织的自我保护能力降低气道炎症加重，促进了C O P D 的进展。目前针对h B D 一2 与C O P D 关系的研究较少有待深入研究。参考文献中华医学会呼吸病学分会慢性阻塞性肺疾病学组慢性阻塞性肺疾病诊治指南(2 0 0 7 年修订版)中华结合和呼吸杂志，2 0 0 7。3 0：8 1 7 A g e r b e r t hB，G u d m u n d s s o nG H H o s ta n t i m i c r o b i a ld e f e n c ep e p-t i d e si nh u m a nd i s e a s e C I I I TT o pM i c m b i o lI m m u n o l，2 0 0 6，3 0 6：6 7 9 0 田翠环，俞森洋B 2 防御素与呼吸系统的防御和损伤国外医学呼吸系统分册。2 0 0 4，2 4：1 5 0 1 5 4 中华医学会呼吸病学分会哮喘学组咳嗽的诊断与治疗指南(草案)中华结核与呼吸杂志，2 0 0 5，2 8：7 3 8 7 4 4 Y a n gD，C h e r t o iO，B y k o v s k a i aS M，e ta 1 B e t a-d e f e n s i n s：l i n k i n gi n n a t ea n da d a p t i v ei m m u n i t yt h r o u g hd e n d r i t i ca n dTc e l lC C R 6 S c i e n c e。1 9 9 9，2 8 6：5 2 5 5 2 8 B i r a g y nA，R u f f i n iP A，L e i f e rC A，e ta 1 T o l l-l i k er e e e p t o r4-d e p e n d e n ta c t i v a t i o no fd e n d r i t i cc e l l sb yb e t a-d e f e n s i n2 S c i e n c e，2 0 0 2，2 9 8：1 0 2 5 1 0 2 9，M e a n sT K，G o l e n b o e kD T，F e n t o nM J n eb i o l o g yo fT o l l-l i k er e c e p t o r s C y t o k i n eG r o w t hF a c t o rR e v，2 0 0 0，1 1：2 1 9 2 3 2 O N e i lD A，P o t e rE M，E l e w a u tD，e ta 1 E x p r e s s i o na n dr e g u l a t i o no ft h eh u m a nb e t a-d e f e n s i n sh B D la n dh B D 2i ni n t e s t i n a le p i t h e-l i u m JI m m u n o l o g y，1 9 9 9，1 6 3：6 7 1 8 6 7 2 4 D a u l e t b a e vN，G r o p pR，F r y eM，e ta 1 E x p r e s s i o no fh u m a nb e t ad e f e n s i n(H B D 一1a n dH B D 一2)m R N Ai nn a s a le p i t h e l i ao fa d u l t5 8 1 c y s t i cf i b r o s i sp a t i e n t s，h e a l t h yi n d i v i d u a l s，a n di n d i v i d u a l sw i t ha c u t ec o l d R e s p i r a t i o n，2 0 0 2，6 9：4 6 5 1 1 0 C h e nC I，S e h a l l e r-B a l sS，P a u lK P,e ta 1 B e t a-d e f e n s i n sa n dL L 一3 7i nb r o n e h o a l v e o l a rl a v a g ef l u i do fp a t i e n t sw i t hc y s t i cf i b r o s i s JC y s tF i b r o s 2 0 0 4。3：4 5 5 0 11 M o n s oE，R u i zJ，R o s e l lA，e ta 1 B a c t e r i a li n f e c t i o ni nc h r o n i co b s t r u c t i v ea i r w a y sd i s e a s e：as t u d yo fs t a b l ea n de x a c e r b a t e do u t p a t i e n t su s i n gt h ep r o t e c t e ds p e c i m e nb r u s h A mJR e s p i rM e d，1 9 9 5，1 5 2：1 3 1 6 1 3 2 0 1 2 M o b b sK J，V a nS e a n eH K，S u n d e r l a n dD，e ta 1 O m p h a r y n g e a lg r a m n e g a t i v eb a c i l l a r yc a r r i a g ei nc h r o n i co b s t r u c t i v ep u l m o n a r yd i s e a s e：r e l a t i o nt os e v e r i t yo fd i s e a s e R e s p i rM e d，1 9 9 9，9 3：5 4 0 5 4 5 1 3 M c H a r d yV U，I n g l i sJ M，C a l d e rM A，e ta 1 As t u d yo fi n f e c t i ea n do t h e rf a c t o r si ne x a c e r b a t i o n so fc h r o n i cb r o n c h i t i s B rJD i sC h e s t，1 9 8 0，7 4：2 2 8 2 3 8 1 4 G u m pD W，P h i l l i p sC A，F o r s y t hB R，e ta 1 R o l eo fi n f e c t i o ni nc h r o n i cb r o n c h i t i s A mR e vR e s p i rD i s，1 9 7 6，11 3，4 6 5 4 7 4 1 5 M i r a v i t l h sM E x a c e r b a t i o n so fc h r o n i co b s t r u c t i v ep u h n o n a r yd i s e a s e：w h e na r eb a c t e r i ai m p o n a n t?E u rR e s p i rJS u p p l，2 0 0 2，3 6：9 8 1 9 s 1 6 G a n zT D e f e n s i na n dh o s td e f e n s e S c i e n c e，1 9 9 9，2 8 6：4 2 0 4 2 1 1 7 S c h r i d e rJ M，H a r d e rJ H u m a nb e t ad e f e n s i n2 I n tJB i o c h e mC e l lB i o l，1 9 9 9。3 1：6 4 5 6 5 1 1 8 王海宏，舒强，石卓，等重组B 一防御素一2 对呼吸道绿脓杆菌感染大鼠急性肺损伤的保护作用中华麻醉学杂志2 0 0 5，2 5：7 6 2 7 6 4 1 9 徐笑益，石卓，鲍军明，等重组B 一防御素2 多肽对脓毒症大鼠肺组织细胞凋亡的影响浙江大学学报(医学版)，2 0 0 6，3 5：6 0 0-6 0 4 2 0 石卓，赵正言，舒强，等重组B 防御素一2 在脓毒症所致大鼠急性肺损伤发生发展中的作用浙江大学学报(医学版)，2 0 0 6，3 5：6 0 5 6 0 9 2 1 黎檀实，尹明，冯丽洁，等急性肺损伤中肺泡型细胞凋亡机制的研究现状中国危重病急救医学，2 0 0 2，1 4：1 8 5 1 8 7 2 2 施焕中慢性阻塞性肺疾病北京：人民卫生出版社，2 0 0 6：1 2 7 1 2 8 2 3 T a g g a r tC C，G r e e n eC M，S m i t hS G，e ta 1 I n a c t i v a t i o no fh u m a nb e t a-d e f e n s i n s2a n d3b ye l a s t o l y t i cc a t h e p s i n s JI m m u n o l，2 0 0 3，1 7 1：9 3 1 9 3 7 2 4 方向明，徐静，陈齐兴，等d 一防御素基因和B 防御素基因在外周血白细胞中的不同表达中华麻醉学杂志，2 0 0 3，2 3：7 6 0 7 6 3(收稿：2 0 0 7 1 2 11)吲吲吲 万方数据