联合检测血清SIRT1 和CTRP5水平对慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者预后的预测价值研究

龙借帆，李 翠，高元标，王妹妹，肖钦晓

(海南省东部中心医院a.急诊科；b.检验科；c.呼吸科，海南琼海 571400）

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是一种以持续气流受限和相应呼吸系统症状为主要特征的慢性呼吸道疾病[1-2]。慢性阻塞性肺疾病急性加重期(acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease，AECOPD)可引起持续的肺组织和功能损害，累及脑血管及心脏等重要部位，是COPD患者死亡重要因素[3]。肺功能检查仅能从呼吸功能判断AECOPD严重程度，对AECOPD患者预后判断价值较低[4]，积极探索相关生物标志物意义重大。沉默信息调节因子2相关酶1(silent information regulator 2 related enzyme 1，SIRT1)为Ⅲ类组蛋白去乙酰化酶，可调节机体炎性反应和氧化应激水平，在多种疾病病理发展中发挥重要作用[5-6]。补体1q/肿瘤坏死因子相关蛋白5(complement 1q/tumor necrosis factor related protein 5，CTRP5)是一种脂肪细胞因子，具有调节炎症反应功能[7]。目前已有研究报道SIRT1，CTRP5与COPD患者病情加重相关，但关于二者与AECOPD患者预后的关系尚无研究报道[8-9]。本研究旨在分析AECOPD患者血清SIRT1，CTRP5水平变化，探讨二者联合对患者预后的预测价值，以期为患者预后评估和诊治提供参考。

1 材料与方法

1.1 研究对象 选取海南省东部中心医院2019年1月～12月收治的152例COPD患者，根据病情程度分为急性加重期组和稳定期组，其中急性加重期组84例，男性49例，女性35例；年龄46～83（65.77±8.71）岁，体质指数19～27（23.13±1.66）kg/m2；稳定期组68例，男性40例，女性28例，年龄46～81（63.84±7.75）岁，体质指数18～27（23.24±1.77）kg/m2；两组一般资料对比，差异均无统计学意义(均P＞0.05)。纳入标准：①符合《慢性阻塞性肺疾病基层诊疗指南(2018年)》[10]诊断标准；②入组前1个月内无激素类药物治疗史者；③病历资料完整者；④患者及家属均知情研究；⑤可接受随访者。排除标准：①哮喘、肺结核、急性肺栓塞等其他原发性呼吸系统疾病者；②恶性肿瘤者；③自身免疫性疾病者；④造血系统疾病者；⑤严重心肝肾功能不全者；⑥意识障碍者。本研究经伦理委员会批准。

1.2 仪器与试剂 肺功能测试仪（意大利科时迈公司，型号 Quark PFT）；全波长酶标仪（美国MD，型号：SpectraMax 190）；SIRT1，CTRP5试剂盒（上海江莱生物科技有限公司，货号：1529144479，1529541049）。

1.3 方法

1.3.1 信息收集：收集急性加重期组患者基础资料，包括性别、年龄、体质指数、病程、吸烟史、饮酒史、病史(高血压、糖尿病、心房颤动等)、并发症(肺心病、呼吸衰竭等)、治疗方式(吸入激素、β2受体激动剂、机械通气)、肺功能分级[10]，采用肺功能测试仪测试患者入院时第1秒用力呼气容积(forced expiratory volume in one second，FEV1)、用力肺活量(forced vital capacity，FVC)，计算FEV1占预计值百分比(FEV1%)和FEV1/FVC。

1.3.2 血清SIRT1，CTRP5水平测定：采集两组患者入院时静脉血，3 000r/min离心10min，半径8cm，取上清液，酶联免疫吸附法测定血清SIRT1，CTRP5水平，所有操作严格按照试剂盒说明书进行。

1.3.3 预后评估：对急性加重期组患者进行为期1年的随访，以随访期间再次因COPD入院治疗或死亡为预后不良，根据预后情况分为预后不良组和预后良好组。

1.4 统计学分析 采用SPSS26.0统计学软件处理数据，计数资料以n(%)表示，采用χ2检验；正态分布计量资料以均数±标准差（±s）表示，组间比较采用t检验；偏态分布计量资料以中位数(四分位数)［M(P25,P75)］表示，组间比较采用Mann Whitney检验；多因素分析采用二元Logistic回归分析法；预测价值采用ROC曲线分析，曲线下面积(area under curve，AUC)采用Z检验；P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 急性加重期组与稳定期组血清SIRT1，CTRP5水平比较 急性加重期组血清SIRT1水平（0.68±0.19 ng/ml）低于稳定期组（0.93±0.22ng/ml），CTRP5水平（51.98±6.82 ng/ml）高于稳定期组（41.36±8.35 ng/ml），差异均有统计学意义(t=-7.451,8.630，均P＜0.001)。

2.2 AECOPD患者预后不良单因素分析 见表1。随访1年，84例AECOPD患者再次入院治疗或死亡共32例，预后不良率为38.10%(32/84)。预后不良组和预后良好组性别、体质指数、吸烟史、饮酒史、病史（高血压、糖尿病、心房颤动、高血脂）、并发症（呼吸衰竭、自发性气胸）、治疗方式（吸入激素、β2受体激动剂）比例比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05）。预后不良组年龄大于预后良好组，病程长于预后良好组，肺心病比例、机械通气比例、肺功能Ⅲ～Ⅳ级比例多于预后良好组，FEV1，FEV1/FVC，FEV1%，SIRT1水平低于预后良好组，CTRP5水平高于预后良好组，差异均有统计学意义(均P＜0.05)。

表1 AECOPD患者预后不良单因素分析 [n（%），±s， M(P25,P75)]

表1 AECOPD患者预后不良单因素分析 [n（%），±s， M(P25,P75)]

类 别 预后不良组(n=32) 预后良好组(n=52) χ2/t/Z P男性 20(62.50) 29(55.77) 0.369 0.543年龄(岁) 69.19±7.38 63.67±8.87 2.945 0.004体质指数(kg/m2) 23.38±1.72 22.98±1.61 1.060 0.292病程(年) 9.50(7.25,12.00) 8.00(5.25,9.00) -2.689 0.007吸烟史 12(37.50) 13(25.00) 1.481 0.224饮酒史 10(31.25) 10(19.23) 1.578 0.209病史 高血压 12(37.50) 16(30.77) 0.404 0.525糖尿病 4(12.50) 7(13.46) 0.016 0.899心房颤动 4(12.50) 4(7.69) 0.120 0.729高血脂 6(18.75) 6(11.54) 0.355 0.551并发症 肺心病 22(68.75) 19(36.54) 8.226 0.004呼吸衰竭 5(15.63) 5(9.62) 0.229 0.632自发性气胸 2(6.25) 3(5.77) 0.000 1.000治疗方式 吸入激素 11(34.38) 23(44.23) 0.799 0.371 β2受体激动剂 10(31.25) 18(34.62) 0.101 0.751机械通气 20(62.50) 15(28.85) 9.231 0.002肺功能分级 Ⅰ～Ⅱ级 11(34.38) 33(63.46)6.719 0.010Ⅲ～Ⅳ级 21(65.63) 19(36.54)FEV1(L) 40.06±9.28 45.90±10.50 -2.581 0.012 FEV1/FVC 51.61±14.04 58.28±13.20 -2.196 0.031 FEV1% 61.93±4.93 64.67±5.83 -2.215 0.030 SIRT1(ng/ml) 0.57±0.13 0.75±0.19 -4.759 ＜0.001 CTRP5(ng/ml) 56.51±6.06 49.19±5.71 5.582 ＜0.001

2.3 AECOPD患者预后不良多因素分析 见表2。以年龄(≥60岁=1，＜60岁=0)、病程(≥10年=1，＜10年=0)、肺心病(并发=1，未并发=0)、机械通气(是=1，否=0)、肺功能分级(Ⅲ～Ⅳ级=1，Ⅰ～Ⅱ级=0)、FEV1，FEV1/FVC，FEV1%，SIRT1，CTRP5为自变量，预后为因变量(不良=1，良好=0)，建立多因素逐步Logistics回归模型，逐步排除病程、肺功能分级、FEV1/FVC，FEV1%，FEV1，显示年龄≥60岁、并发肺心病、机械通气、高血清CTRP5水平为AECOPD患者预后不良独立危险因素，高血清SIRT1水平为独立保护因素(均P＜0.05)。

表2 AECOPD患者预后不良影响因素多因素分析

2.4 SIRT1联合CTRP5对AECOPD患者预后不良的预测价值 见表3，图1。ROC曲线显示，SIRT1联合CTRP5预测AECOPD患者预后不良的AUC大于SIRT1，CTRP5单独预测(Z=2.296，3.328,P=0.022，0.001)。

表3 SIRT1联合CTRP5对AECOPD患者预后不良的预测价值

图1 SIRT1联合CTRP5预测AECOPD患者预后不良的ROC曲线

3 讨论

慢性阻塞性肺疾病急性加重期(AECOPD)是由COPD呼吸症状急性恶化导致，表现为呼吸困难加重，咳嗽加剧，痰量增多和(或)痰液脓性，是导致患者死亡的重要原因[1-3,10]。目前评估AECOPD预后完全依赖患者临床表现，缺乏客观指标，寻找可量化评估患者预后不良的生物标志物对改善预后生存质量具有重要意义。近年研究表明[2,4]，炎症反应为COPD关键驱动因素，COPD伴有中性粒细胞、巨噬细胞、淋巴细胞等炎性细胞活化，急性期时炎性细胞会释放多种炎症介质，直接刺激呼吸道和损伤肺组织，引起结构改变；氧化应激为COPD持续炎症的结果或炎症放大的机制，急性期时氧化应激进一步加重，能诱导炎性细胞活化释放氧化剂，加重组织器官损害。因此，AECOPD相关炎症标志物可能有助于患者预后的评估。

沉默信息调节因子2相关酶1(SIRT1)是一类烟碱酰胺-腺嘌呤二核苷酸+依赖性的去乙酰化酶，在细胞生长、存活、变性、代谢等生理过程中扮演重要角色，并可通过去乙酰化多种底物调节自噬、凋亡、衰老、炎症反应、氧化应激、基因转录等关键生物过程[6]。核因子κB(nuclear factor κB,NFκB)是一种重要转录调控因子，能特异性结合多种细胞基因的启动子和增强子序列位点，调控生长因子、趋化因子、黏附因子、细胞因子、免疫受体等表达，在炎症反应过程中发挥关键作用[11]。动物实验发现，敲除SIRT1基因可导致小鼠肺中性粒细胞浸润，烟草烟雾诱导下调小鼠单核/巨噬细胞中SIRT1表达，可增加NF-κB乙酰化，促进白介素-6、白介素-8、肿瘤坏死因子-α等促炎因子释放，增强肺部炎症[12-13]。氧化物酶体增殖物激活受体γ辅助激活因子-1α(peroxi-some proliferator activated receptor coactivator-1 α,PGC-1α)为抗氧化应激系统关键转录调节因子，其活性提高能诱导抗氧化酶表达，提升组织抗氧化能力[14]。研究发现，烟草烟雾暴露下机体氧化应激水平增加，活性氧表达提升，导致SIRT1下调，抑制PGC-1α转录，下调超氧化物歧化酶(抗氧化剂) 表达，上调丙二醛(脂质过氧化产物)表达，引起肺组织损伤[15-16]。本研究结果显示，急性加重期组血清SIRT1水平低于稳定期组，推测是急性加重期组由于病情加重，机体内部炎症反应和氧化应激水平上调，导致SIRT1活性降低，因此SIRT1表达下调。进一步分析显示，预后不良组血清SIRT1水平低于预后良好组，高血清SIRT1水平为预后不良独立保护因素，SIRT1可通过去乙酰化NF-κB和促进PGC-1α转录，发挥抗炎和氧化应激作用，血清SIRT1水平降低会增强机体相关信号转录因子的乙酰化，增强其活性和促进转录，导致炎症反应和氧化应激加剧，加重组织器官损害，因此血清SIRT1水平越高，AECOPD患者预后不良风险越低。

补体1q/肿瘤坏死因子相关蛋白5(CTRP5)是一个高度保守脂联素同源家族，各成员组织表达谱和生物学功能存在独特差异，CTRP5主要分布于胎盘、肝、肺、眼、血管细胞等，能通过球形区域调节免疫防御、糖脂代谢、细胞分化、炎症等过程[17]。李准等[9]研究发现，COPD患者血清CTRP5水平随着炎症反应加重和肺功能降低而提升，说明CTRP5与COPD炎症反应密切相关。脂联素能通过激活p38丝裂原活化蛋白激酶和过氧物酶体增殖物激活受体、腺苷酸活化蛋白激酶等信号分子发挥抗炎作用，CTRP3与脂联素高度同源，也具有类似抗炎作用，已有研究证实脂联素在COPD疾病中发挥重要保护作用[18-19]。细胞试验发现，敲除CTRP3基因可上调脂肪细胞CTRP5表达，进一步实验发现，CTRP5呈剂量依赖性抑制脂联素表达，说明CTRP5可能与CTRP3和脂联素存在某种负向调节作用，可能是CTRP5一种促炎反应机制[7]。本研究结果显示，急性加重期组血清CTRP5水平高于稳定期组，推测是急性加重期患者全身炎症状态较稳定期组更严重。进一步分析显示，预后不良组血清CTRP5水平高于预后良好组，高血清CTRP5水平为预后不良独立危险因素，可能与高水平CTRP5可抑制CTRP3和脂联素表达，促进炎症反应有关。

本研究ROC曲线显示，SIRT1和CTRP5均对AECOPD患者预后不良具有一定预测价值，联合检测AUC显著增加，说明二者均可作为评估AECOPD患者预后不良指标，且联合检测可提高预后不良预测价值，更好地指导临床诊治。本研究结果还显示，年龄≥60岁、并发肺心病、机械通气为AECOPD患者预后不良独立危险因素，分析如下：①年龄≥60岁人群自身免疫降低，易并发肺部感染，同时各脏器退行性变化，也会减退肺组织结构和形态，加重COPD病情，近期加重快，治疗难度大，影响预后。②肺心病是COPD疾病发展的必然进程和最终结局，可引起右心室为主的心脏疾病甚至心力衰竭，影响预后[20]。③机械通气是治疗AECOPD常用手段，但因患者病理生理特点，长期机械通气易引起气道损伤和呼吸机相关性肺炎，影响预后。

综上所述，AECOPD患者血清SIRT1水平明显降低，CTRP5水平明显提高，为预后不良独立影响因素，联合检测能提高预后不良预测价值。但本研究为单中心小样本研究，且没有动态监测患者血清SIRT1，CTRP5水平变化，还有待多中心大样本研究证实。