COPD并發(fā)肺動脈高壓患者血清OPG水平的變化及臨床意義*

王欣宇 馬晶晶 賈睿奕 楊林瀛 姜鋒 龐桂芬

(承德醫(yī)學院附屬醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學科，河北 承德 067000)

肺動脈高壓(Pulmonary hypertension，PH)作為慢性阻塞性肺疾病(Chronic obstructive pulmonary disease，COPD)的一種常見且嚴重的并發(fā)癥，是導(dǎo)致COPD患者死亡及預(yù)后不良的重要因素。研究表明，并發(fā)PH的COPD患者其存活率顯著下降，可高達50%[1]。右心漂浮導(dǎo)管檢查目前是診斷PH的金標準，但其操作復(fù)雜、經(jīng)濟負擔大且有較大創(chuàng)傷性。因此ESC/ERS指南推薦超聲心動圖作為COPD患者疑診PH的主要無創(chuàng)診斷工具[2]，但其對診斷醫(yī)師具有較高技術(shù)要求。越來越多的研究人員廣泛關(guān)注尋找一種無創(chuàng)且更容易獲得的血清生物標志物，以便早期發(fā)現(xiàn)肺動脈高壓。骨保護素(Osteoprotegerin，OPG)最初是從人類成纖維細胞中培養(yǎng)出來的，參與骨代謝[3]。隨著研究不斷深入，發(fā)現(xiàn)OPG與動脈粥樣硬化、血管鈣化、血管生成和高血壓等疾病有關(guān)[4]?？稍谌说男?、肺等多種器官及成骨細胞、B細胞、巨核細胞、血管內(nèi)皮細胞和血管平滑肌細胞等多種細胞中廣泛表達[3，5]。最近有研究明確指出OPG可作為肺血管鈣化和重塑的生物標志物[5]，可誘導(dǎo)肺動脈平滑肌細胞(Pulmonary artery smooth muscle cells，PASMC)的增殖和遷移，促進肺血管重構(gòu)，是PH發(fā)病的關(guān)鍵介質(zhì)[6]。既往細胞及動物實驗已證明OPG與特發(fā)性肺動脈高壓密切相關(guān)[7]，且有望將OPG作為PH新型治療靶點[4]，但血清OPG水平變化與慢阻肺并發(fā)肺動脈高壓的相關(guān)性研究鮮少。本研究旨在該方面做進一步探討。

1 資料與方法

1.1 研究對象 選取本院2020年12月～2021年12月住院治療的COPD患者120例，其中男性80例，女性40例，平均(70.58±8.42)歲。選取同期健康體檢者49例，其中男性34例，女性15例，平均(70.73±5.48)歲。慢阻肺診斷標準符合2020年慢性阻塞性肺疾病全球倡議(Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease，GOLD)[8]；肺動脈高壓診斷標準符合2015年歐洲呼吸學會和歐洲心臟病學會聯(lián)合頒布的肺動脈高壓診治指南[2]。排除發(fā)熱、合并肺炎及其他呼吸系統(tǒng)疾病如支氣管哮喘、支氣管擴張、肺結(jié)核、肺栓塞等；心血管系統(tǒng)疾病如高血壓、左心功能不全等，內(nèi)分泌系統(tǒng)疾病、肝腎功能不全；風濕免疫性疾病、自身免疫性疾病、骨代謝相關(guān)疾病、惡性腫瘤、近期手術(shù)史等。

1.2 研究方法

1.2.1 收集臨床資料 收集研究對象的一般資料包括年齡、性別、體重指數(shù)(BMI)、吸煙指數(shù)(SI)等；血液檢驗數(shù)據(jù)包括血氣分析、血白細胞計數(shù)、血小板計數(shù)、淋巴細胞計數(shù)、血CRP、NT-ProBNP水平及PASP等數(shù)據(jù)。

1.2.2 超聲心動圖檢查 患者在安靜狀態(tài)下取仰臥位或左側(cè)臥位，由本院超聲科醫(yī)師測得。依據(jù)超聲心動圖檢查結(jié)果，將研究對象分為COPD組(PASP<40 mmHg)、COPD-PH組(PASP≥40 mmHg)、對照組，按照PH的嚴重程度，分為輕度(40～50 mmHg)、中度(51～70 mmHg)及重度COPD-PH組(≥71 mmHg)。

1.2.3 血清OPG水平的測定 采集患者入院第2日晨起空腹肘靜脈血4 mL，置于真空采血管中，離心后分離血清，-80℃冰箱保存待檢。采用酶聯(lián)免疫吸附測定法(ELISA)檢測血清OPG水平，OPG試劑盒購自杭州聯(lián)科生物技術(shù)股份有限公司，實驗步驟均嚴格按照說明書操作。

2 結(jié)果

2.1 3組研究對象一般資料比較 3組研究對象的年齡、性別、BMI和吸煙指數(shù)比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表1。

表1 3組研究對象一般資料比較

2.2 3組研究對象血清OPG水平的比較 COPD-PH組患者血清OPG水平高于COPD組，且兩組均高于對照組，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，見表2。

表2 3組研究對象血清OPG水平的比較[M(P25，P75)]

2.3 不同嚴重程度PH患者血清OPG水平的比較 重度PH組患者血清OPG水平高于中度PH組，且兩組均高于輕度PH組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，見表3。

表3 不同嚴重程度PH患者血清OPG水平的比較[M(P25，P75)]

2.4 血清OPG水平與PASP及臨床常用檢驗指標的相關(guān)性分析 相關(guān)性分析顯示，血清OPG水平與肺動脈收縮壓(Pulmonary arterial systolic pressure，PASP)、血小板/淋巴細胞計數(shù)比值(PLR)、中性粒細胞/淋巴細胞計數(shù)比值(NLR)、C-反應(yīng)蛋白(CRP)、N端腦鈉肽前體(NT-ProBNP)呈正相關(guān)(rs=0.463，0.278，0.396，0.285，0.273，P<0.05)，與氧合指數(shù)呈負相關(guān)(rs=-0.415，P<0.001)。見表4。

表4 血清OPG水平與PASP及臨床常用檢驗指標的相關(guān)性分析

3 討論

肺動脈高壓是COPD病程進展中的并發(fā)癥，一旦并發(fā)肺動脈高壓則意味COPD患者預(yù)后不良。COPD并發(fā)肺動脈高壓大部分為輕、中度肺動脈高壓，且進展較緩慢[9]，肺動脈高壓所引起的癥狀如呼吸困難、胸悶、氣短等常與COPD的臨床表現(xiàn)難以區(qū)分，同時部分重度肺動脈高壓與肺功能下降程度不成正比[10]，故臨床常易漏診、誤診。研究發(fā)現(xiàn)COPD中的PH的發(fā)生與肺血管重塑有關(guān)，其特征是PASMC內(nèi)膜增殖、彈性纖維和膠原纖維的沉積，肺血管重塑的發(fā)生與COPD患者長期處于慢性缺氧、炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激及自身免疫功能低下密切相關(guān)[1,11]。國內(nèi)外學者在探究PH發(fā)生機理的實驗中發(fā)現(xiàn)，OPG是參與其發(fā)病的重要介質(zhì)，或可用于肺動脈高壓的早期診斷。

本研究發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，COPD組、COPD-PH組血清OPG水平均升高，COPD-PH組最高，且血清OPG水平與肺動脈高壓程度呈正相關(guān)。相關(guān)性分析顯示，血清OPG水平與PASP、PLR、NLR、CRP、NT-ProBNP呈正相關(guān)，與氧合指數(shù)呈負相關(guān)。

OPG是一種分泌型堿性糖蛋白，與血管鈣化和重構(gòu)密切相關(guān)，可由PASMC分泌。Ben-Tal等[12]研究表明，血清OPG水平上調(diào)與炎癥因子密切相關(guān)，當炎癥水平升高時，血清OPG可通過自分泌和旁分泌作用提高內(nèi)皮細胞活性，保護血管免受損傷，高水平的OPG可提示持續(xù)的肺動脈內(nèi)皮細胞(Pulmonary artery endothelial cells，PAEC)損傷和PASMC的增殖[13-14]，參與了PH的形成。缺氧同樣導(dǎo)致血清OPG水平升高，一方面是由于在缺氧環(huán)境下PAEC釋放大量炎性介質(zhì)如白介素-6(IL-6)、白介素-1β(IL-1β)等，促進了血清OPG水平升高[12，15]，另一方面，缺氧反應(yīng)的主要調(diào)控因子即缺氧誘導(dǎo)因子-1α(HIF-1α)可能直接與OPG的上游位點結(jié)合并增強其表達[16]。雖然目前國內(nèi)外OPG與COPD-PH的相關(guān)臨床研究鮮少，但在低氧性肺動脈高壓大鼠模型中[17-18]發(fā)現(xiàn)，PASMC的OPG mRNA表達水平升高，且隨PH的發(fā)展進一步升高，大鼠血清OPG水平也顯著升高，與PASP呈正相關(guān)。

CRP、NLR、PLR是炎癥反應(yīng)的血清學標志物，目前文獻[19-21]已經(jīng)證實3者作為炎癥因子參與PH的發(fā)病。本研究發(fā)現(xiàn)，進一步證實了慢阻肺并發(fā)肺動脈高壓患者血清OPG水平升高與炎癥反應(yīng)、缺氧有關(guān)。

目前研究明確的是，OPG是核因子κB受體激活因子(Receptor activator of nuclear factor kappa B，RANK)配體(Receptor activator of nuclear factor kappa B-ligand，RANKL)的可溶性誘餌受體，參與組成OPG/RANK/RANKL軸。近年來大量基礎(chǔ)及臨床實驗[22-25]表明OPG/RANK/RANKL軸在心力衰竭發(fā)展過程中發(fā)揮作用，OPG及RANKL可誘導(dǎo)IL-1β、IL-6等炎性因子的釋放、Th1/Th2細胞功能失衡等[25]，引發(fā)持久的炎癥反應(yīng)，從而導(dǎo)致心肌損傷和心室重塑。目前NT-ProBNP是臨床中作為心力衰竭診斷、治療和預(yù)后的公認生物學標志物，其升高水平與心力衰竭程度呈顯著相關(guān)[26]。其水平高低與COPD患者是否并發(fā)肺心病密切相關(guān)[27-29]。有研究證實，心力衰竭患者血清OPG、RANKL水平與NT-ProBNP呈正相關(guān)[27-29]，OPG/RANKL水平可反應(yīng)心力衰竭嚴重程度，并作為心力衰竭患者危險分層指標。本研究結(jié)果進一步印證了血清OPG水平與NT-ProBNP的相關(guān)性，我們推測，血清OPG水平未來或可成為評估COPD患者肺心病發(fā)生、發(fā)展的臨床指標。

4 結(jié)論

本研究發(fā)現(xiàn)慢阻肺并發(fā)肺動脈高壓患者血清OPG水平升高，且與肺動脈高壓程度相關(guān)，動態(tài)觀察該指標或可監(jiān)測慢阻肺患者肺動脈高壓的發(fā)生、發(fā)展，具有一定臨床意義。未來還需要開展大量、多中心、前瞻性研究，為臨床提供更為可靠的依據(jù)。