慢阻肺急性加重期肺功能与呼出气一氧化氮、血清维生素D、IL-13水平的相关性分析

潘海洋 卢立国 严明月 陈碧

慢性阻塞性肺病(COPD)是呼吸内科常见疾病，是一种以持续性气流受限为特点的慢性气道炎性疾病，发病后主要表现出明显的咳嗽、咯痰、喘息症状，同时伴随有不同程度的呼吸困难，给患者及其家庭以及社会带来沉重的经济负担[ 1-2]。现阶段，临床对于慢性阻塞性肺疾病急性加重期(AECOPD)疾病的诊断及病情评估主要是肺功能[3]、动脉血气分析[ 4]，然而两种评估方式均未能反映气道炎症，因此单纯依肺功能无法完整反映AECOPD病情演变过程中，也无法有效评估其治疗效果变化。因此，有必要探究AECOPD疾病诊断及病情评估演变的重要检测指标尤为重要。为探究AECOPD肺功能与FeNO、维生素D、IL-13水平的相关性，本次研究详细报道如下。

资料与方法

一、一般资料

选取2017年10月～2020年10月期间我科室收治的120例AECOPD患者，同期门诊随诊110例稳定期COPD患者及同期110例健康体检者，分别作为AECOPD组(n=120)、COPD稳定期组(n=110)、对照组(n=110)。AECOPD组中男性、女性分别67例(55.83%)、53例(44.17%)；年龄46～79岁，平均(53.54±6.54)岁；BMI 21.8～29.3kg/m2，平均(25.75±1.75)kg/m2；病程1～11(4.54±1.34)年。对照组男性、女性分别为59例(53.64%)、51例(46.36%)；年龄46～78岁，平均(56.84±5.32)岁；BMI 22.4～28.5kg/m2，平均(25.82±1.42)kg/m2。COPD稳定期组中男性、女性分别为58例(52.73%)、52例(47.27%)；年龄46～75岁，平均(55.43±6.44)岁；BMI 21.73～28.4kg/m2，平均(25.63±1.37)kg/m2。两组年龄(t=0.374，P=0.642)、性别(χ2=0.243，P=0.785)、BMI(t=0.153，P=0.853)比较无明显差异(P>0.05)。

二、纳入标准与排除标准

纳入标准：AECOPD组及COPD稳定期组患者都符合《慢性阻塞性肺疾病全球倡议(2017版)》(GOLD指南)[5]终关于AECOPD、稳定期的相关诊断标准，依据胸片、临床表现、病史及相关实验室检查，确诊为COPD疾病；AECOPD患者标准：短期咳嗽、气短、咳痰和(或)喘息加重，脓性、粘脓性痰量明显增多，而且存在严重炎症；稳定期组患者标准：气短、咳痰、咳嗽等症状稳定状态；稳定期组患者至少三个月，且治疗方案(含口服药物、吸入药物)无更改，而且胸片证实无下呼吸道感染；全部入选研究对象均在近期6个月内未使用过糖皮质激素、抗生素治疗，首次就诊及诊断，无吸烟史；自愿参与本次研究，对本次研究肺功能、IL-13、维生素D检测及检查有所了解，积极配合研究。

排除标准：合并囊性纤维化、支气管扩张、间质性疾病等慢性呼吸道疾病；合并糖尿病、心衰等全身慢性疾病[6 ]；存在慢性肺源性心脏病、肺结核等肺部疾病及自身免疫性疾病、甲状腺疾病、肿瘤等可能影响维生素D水平的相关疾病患者；近三个月使用过含维生素D药物者。

对照组选择标准：无肺功能异常(FEV1/FVC>70%且FEV1>80%预计值)；无呼吸疾病；体重指数正常；辅助检查、查体、病史等检查排除肾、肝、心、脑、糖尿病等器官器质性病变，近两个月无全身感染史。

三、方法

1 FeNO检测[7]全部入选研究对象都先进行FeNO检测(入院当天检测)，我院采用的检测仪器为GAS Tiger 2000-NO型号一氧化氮测量仪(生产企业：万安迪)，采用电化学法对该指标进行检测，单位为百亿分之单位(ppb)。具体检测方法：在检测前，指导受检者最大限度呼入肺部气体，吸入过滤器，使劲吸气，保持5秒钟，争取在10秒钟内保持均匀呼气，停止90秒钟后观察读取数值，将27 ppb作为切点。

2 肺功能检测[8]本次研究通过日本产ChestCraphJHI-701型肺功能测定仪对肺功能指标进行检测，全部受检者肺功能检测均由同一名操作者检测，检查前采集病史、性别、年龄等资料，而且测量其体重、身高，检测肺活量(FVC)、第一秒用力呼气容积占预计值百分比(FEV1/占预计值%)、第一秒用力呼气容积(FEV1)、第一秒用力呼气容积占预计值百分比(FEV1/FVC)等指标。肺功能检测前需要了解受检者基础疾病、过敏史，心率应<120次，如果受检者存在严重心脏病或者支气管扩张剂过敏史，则不能进行肺功能检查。本次研究患者对肺功能检测均具有良好耐受性。

3 维生素D、25-羟维生素D3、白介素-13(IL-13)[9]清晨抽取受检者空腹静脉血10mL，保存于抗凝管内，在温度4 ℃的环境下放置30min，离心10min，转速为3 000rpm/min，取上层血清分装于 EP管中， -80 ℃冰箱保存待用。采用酶联免疫吸附法检测总维生素D、25-羟维生素D3、IL-13，我院采用的酶标仪是victor 1420 multilabelconuter 酶标仪(生产企业英国 Perkin Elmer 公司的 ，操作均严格按照仪器和试剂盒说明书要求进行。

四、观察指标

1)对比两组受检者FENO、血清总维生素D、IL-13水平；2)对比两组受检者肺功能指标，包括检测FVC、FEV1/占预计值%、FEV1、FEV1/FVC；3)采用Pearson 相关分析肺功能与FeNO、血清总维生素D、25-羟维生素D3/IL-13水平的相关性[10 ]。

五、统计学方法

结 果

一、对比3组FeNO、血清维生素D、IL-13、25-羟维生素D3水平

AECOPD组FeNO、IL-13表达水平较对照组及COPD稳定期组高，血清维生素D、25-羟维生素D3检测结果较对照组及COPD稳定期组低，数据差异有统计学意义(P<0.05)，COPD稳定期组与对照组对比具有统计学意义(P<0.05)(见表1)。

表1 对比3组FeNO、血清维生素D、25-羟维生素D3、IL-13水平

二、对比两组肺功能指标

AECOPD组患者FEV1、FVC、FEV1/占预计值、FEV1/FVC较对照组及COPD稳定期组低，数据差异有统计学意义(P<0.05)(见表2)。

表2 对比两组肺功能指标

三、相关性分析

相关性分析结果表明，肺功能4个指标与FeNO无显著相关性(P>0.05)；与血清维生素D均呈显著正向相关性(r=0.543、0.621、0.594、0.752，P<0.05)；与25-羟维生素D3均呈显著正向相关性(r=0.654、0.754、0.865、0.653，P<0.05)；与IL-13均呈显著负向相关性(r=-0.754、-0.542、-0.684、-0.653，P<0.05)(见表3)。

表3 相关性分析

讨 论

COPD疾病呈进行性发展，其与肺部对有害气体或有害颗粒的异常炎症反应有关。本病患者由于肺功能受损引起活动耐力下降及呼吸困难，严重影响生活质量。单纯依肺功能难以评估AECOPD疾病病情演变过程中，也无法有效评估其治疗效果[10]。因此，有必要探究评估病情的有效方式。

FeNO属于气道炎性反应标志物，其表达水平高低，能够衡量嗜酸性粒细胞性气道炎性反应及严重程度[11]。尽管美国胸科协会将其推荐应用于慢阻肺疾病管理中，但是证据级别不高。FeNO检测技术能够有效评估激素治疗反应性，而且能够评估气道炎症程度，具有简单、快速、可重复、无创等优点，因此在评估气道炎症相关疾病诊断中得到应用[12]。本次研究中，AECOPD组FeNO检测结果较对照组及COPD稳定期组高，(P<0.05)。相关性分析结果表明，肺功能4个指标与FeNO无显著相关性(P>0.05)。这提示，FeNO是一种无创检测，对于诊治AECOPD具有积极作用，然而与肺功能病变严重程度无明显相关性，与既往研究[13]一致，其中的原因可能在于，FeNO能够诊断健康者与AECOPD疾病，然而可能无法区分AECOPD与其他相似疾病(比如哮喘、哮喘-慢性阻塞性肺疾病重叠综合征)，这在本次研究中并非证实，有待进一步研究，临床可利用该项技术筛查AECOPD，为病情评估提供参考，能够衡量气道炎症反应程度，然而无法衡量肺功能损伤严重程度，仍然需要考虑与其他疾病鉴别。

肺功能是评估呼吸疾病病情严重程度的主要评估方式，本次研究中，AECOPD组患者FEV1、FVC、FEV1/占预计值、FEV1/FVC较对照组低，数据差异有统计学意义(P<0.05)。这提示，AECOPD患者肺功能指标与健康者明显不同，AECOPD患者存在明显气道炎症，导致患者气道阻塞及肺通气功能障碍，因此存在明显气流受限[14-15]。维生素D是人体发育需要的维生素，而且能够调节免疫功能，若维生素D缺乏可导致呼吸黏膜上皮角化、增长及变性，致使呼吸道抵抗力下降，随着年龄增长，免疫功能下降，气道防御功能降低，致使AECOPD患者增加感染风险，加重病情[16]。IL-13是由于TH2细胞活化而且释放的细胞因子，在AECOPD病情发展及炎症反应中具有重要作用[17]。本次研究中，AECOPD组IL-13表达水平较对照组高，血清维生素D、25-羟维生素D3检测结果较对照组低，数据差异有统计学意义(P<0.05)。与血清维生素D均呈显著正向相关性(P<0.05)；与25-羟维生素D3均呈显著正向相关性(P<0.05)；与IL-13均呈显著负向相关性(P<0.05))。这提示，AECOPD患者血清维生素D、25-羟维生素D3下降及IL-13表达提高，可将血清维生素D、25-羟维生素D3、IL-13三者作为衡量指标。体内维生素D表达水平越低，其肺功能也越差，AECOPD患者维生素D缺乏可能会加重患者的肺功能损伤，这可能与维生素D具有抗炎和调节免疫作用以及影响气道重构有关[18]。因此，临床对 AECOPD 患者维生素D、25(OH)D表达水平进行监测有助于评估患者的病情。严重程度，同时及时并合理补充维生素D，对AECOPD患者的辅助治疗有重要意义[19-20]。

综上所述，FeNO是一种无创检测，对于诊治AECOPD具有积极作用，然而与肺功能病变严重程度无明显相关性；血清维生素D、25-羟维生素D3及IL-13表达与肺功能间具有明显相关性，能够评估AECOPD病情严重程度，因此可将血清维生素D、25-羟维生素D3、IL-13三者作为急性期COPD患者病情动态变化的指标。