补充维生素D对慢性阻塞性肺疾病患者肺功能与血气指标的影响

尹学信

慢性阻塞性肺疾病(Chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是一种以进行性肺通气限制为特征的慢性疾病,而且具有完全不可逆性。吸烟为COPD 患病的主要风险因素。当前COPD 在全世界范围内为第四种死亡原因,而且COPD 的发病率与死亡率仍然在增加。伴随着疾病严重程度的进展,COPD 患者发生病情恶化的次数变得越来越频繁,这种情况主要是由于呼吸道存在的细菌和病毒感染所导致的［1］。COPD 的病情恶化是患者住院的主要原因,而且导致患者的生活质量下降甚至死亡。随着维生素D 的重要免疫调节性特点被发现,维生素D 在COPD 患者治疗中所起到的作用引起了越来越多研究者的兴趣。大量体内或体外动物研究表明维生素D 在COPD 多种疾病进程中有作用。维生素D 如何作为一种治疗药物通过其对炎症的抗感染、气道重塑机制、抗氧化应激以及对糖皮质激素类药物抗炎的影响来起作用已经成为研究热点。本研究对 COPD 患者补充维生素D,检测维生素D 对COPD 患者肺功能、血气指标的影响,为患者的早期预防和早期干预治疗提供量化依据。现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 随机选择2018 年10 月～2019 年10 月在滨州市阳信县中医医院门诊与病房进行诊疗的60 例COPD 患者作为研究对象,其中男36 例,女24 例；平均年龄(68.24±10.13)岁；从未吸烟10 例,吸烟已戒8 例,吸烟42 例。纳入标准：参照2011 年颁布的全球策略修订版(GLOD) COPD 诊断标准和分级标准［2］。排除标准:①原发性或继发性甲状旁腺、甲状腺功能异常；②肝肾功能不全；③合并慢性肠道疾病、糖尿病、急性心肌梗死、肿瘤或免疫系统疾病者；④使用糖皮质激素、水杨酸、免疫调节剂及钙剂治疗者［3,4］。将患者随机分为对照组与研究组,每组30 例。

1.2 治疗方法 两组患者均给予戒烟、支气管扩张剂、祛痰剂、氧疗等常规治疗,研究组患者在常规治疗基础上补充维生素D,方法：维生素D 注射液(华润双鹤药业股份有限公司)30 mg 肌内注射,1 次/周。连续治疗6 周。

1.3 观察指标 比较两组患者治疗前后1,25(OH)2D3水平及肺功能指标(FEV1、FEV1%、FEV1/FVC)、血气指标(PaO2、PaCO2、SaO2)。

1.3.1 血气指标 患者在早晨8:00～10:00 清醒时进行测定,取挠动脉血用美国GEM Premier 400 全自动血气分析仪进行测定。

1.3.2 1,25-(OH)2D3水平 采用酶联免疫吸附剂测定(ELISA)法检测1,25-(OH)2D3水平。患者均在早晨空腹时取肘静脉3 ml,在常温下静置1 h,用塑料离心管以3000 r/min 的速度离心15 min,取上层血清并置于冰箱,在-70℃条件下保存待测。操作步骤严格按照说明书进行。

1.4 统计学方法 采用SPSS18.0 统计学软件对研究数据进行统计分析。计量资料以均数±标准差()表示,采用t 检验；计数资料以率(%)表示,采用χ2检验。P<0.05 表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者治疗前后1,25(OH)2D3水平及肺功能指标比较 治疗前,两组患者1,25(OH)2D3水平及FEV1、FEV1%、FEV1/FVC 比较差异均无统计学意义(P>0.05)。见表1。治疗后,研究组患者1,25(OH)2D3水平及FEV1、FEV1%、FEV1/FVC 均高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表1 两组患者治疗前1,25(OH)2D3 水平及肺功能指标比较()

表1 两组患者治疗前1,25(OH)2D3 水平及肺功能指标比较()

注：两组比较,P>0.05

表2 两组患者治疗后1,25(OH)2D3 水平及肺功能指标比较()

表2 两组患者治疗后1,25(OH)2D3 水平及肺功能指标比较()

注：与对照组比较,aP<0.05

2.2 两组患者治疗后血气指标比较 治疗后,研究组患者PaO2、SaO2均高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)；两组患者PaCO2比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表3。

表3 两组患者治疗后血气指标比较()

表3 两组患者治疗后血气指标比较()

注：与对照组比较,aP<0.05；1 mm Hg=0.133 kPa

3 讨论

有研究发现维生素D 能够增强COPD 患者肺部的抗感染防御能力。肺泡巨噬细胞和中性白细胞负责广泛的宿主防御功能,如识别和吞噬病原菌。然而在COPD 中,大量的证据表明肺泡巨噬细胞和中性白细胞的抗感染功能具有缺陷。通常在病情恶化期间,如肺炎链球菌和流感嗜血菌感染期间,从COPD 患者分离的肺泡巨噬细胞可减少对细菌的吞噬性摄入［4］。

体外研究表明,吸入的烟雾可损伤中性白细胞的吞噬功能和呼吸爆发功能,呼吸爆发功能对于有效杀灭吞噬的病菌是必需的。进一步显示,在小鼠的体内研究中确定被动吸烟损伤肺泡巨噬细胞对细菌的吞噬摄入,导致暴露于烟雾中动物肺部的微生物负荷量增加［5］。在COPD 中,肺泡巨噬细胞和中性白细胞吞噬能力的下降能够导致下呼吸道细菌慢性定殖,因此导致病情恶化。从COPD 患者分离的巨噬细胞不仅在微生物吞噬能力方面具有缺陷而且在凋亡细胞的吞噬方面(胞葬作用)也具有缺陷。对凋亡的中性白细胞吞噬能力的损害可降低中性白细胞消除率,因此增加继发性坏死和有害性细胞内容物的释放以及COPD 的持久性炎症［6］。

以慢性气流通气受阻为特征性的COPD 为实质性结构破坏(肺气肿)和(或)小气道疾病(梗阻性毛细支气管炎)的结果。在COPD 中存在蛋白水解酶类和抗蛋白水解酶类平衡破坏的现象,导致COPD 患者肺中的蛋白水解活性增加。这种失衡可导致实质组织的破坏并因此发展为肺气肿。在COPD 中,小气道疾病包括杯形细胞增生、呼吸道平滑肌细胞数量增加、气管壁纤维化增加。小气道纤维化可促进气道壁变厚并因此导致气流受限［7］。体外机制研究表明维生素D 可以影响肺气肿的发展和小气道的纤维化。1,25-(OH)2D3被证明可以在不同类型的细胞中抑制几种基质金属蛋白酶的表达［8］。

另外有研究表明维生素D 能够增强COPD 患者机体的抗氧化性应激能力。当活性氧被生成并且超过抗氧化物防御机制,氧化性应激就会生成。在COPD中氧化性应激来源于烟雾中所具有的高浓度氧化物,但是也可以从肺的炎性细胞激活内源性生成,例如巨噬细胞和中性白细胞［9］。氧化性应激在COPD 的发病机制中是一项重要的扩大因素,可激活NF-kB 和p38MAPK 通路,抑制抗蛋白水解酶活动,损坏抗菌防御机制,并且增加转化生长因子-β 的释放。此外,氧化性应激在COPD 的各种致病过程是一个主要的因素,因此以减少氧化应激为靶点的治疗可能在COPD 患者中具有重要的意义［10］。对于COPD 中的氧化性应激,一个主要的促进因素即为转录因子核因子红细胞2 相关因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2,Nrf 2),Nrf 2 可被氧化性应激所激活或活化,并且为大多数抗氧化物基因的转录调节子。在COPD 中,Nrf 2 的活性与表达已经被证明减少。几项研究表明维生素D 或维生素D 类似物治疗可以抑制几种疾病模型中的氧化性应激,并且与维生素D 对Nrf 2C 的作用有相关性［11］。维生素D 类似物已经证明可激活鳞状癌细胞中和髓样白血病细胞中的Nrf 2C。这些维生素D 对Nrf 2 的作用可能对肺泡吞噬细胞吞噬能力的增加具有意义,并增加对COPD 患者肺泡中所分离的H 流感病毒和铜绿假单胞菌的吞噬作用［12］。

综上所述,为COPD 患者补充维生素D 能显著改善患者肺功能指标和血气指标,从而达到改善患者临床症状的目的。