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   中国临床医学  2021, Vol. 28 Issue (6): 1011-1015      DOI: 10.12025/j.issn.1008-6358.2021.20202331
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慢性阻塞性肺疾病患者血浆Clara细胞分泌蛋白水平的变化及其与动脉血气的相关性
严俊 , 石宝平 , 程克文 , 苏建花     
上海市宝山区仁和医院呼吸与危重症医学科, 上海 200431
摘要目的: 探讨慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)患者血浆Clara细胞分泌蛋白(Clara cell secretory protein,CC16)水平变化及其与动脉血气的关系。方法: 回顾性分析2019年3月至2020年6月上海市宝山区仁和医院收治的94例COPD患者和43例健康者的临床资料,分为COPD稳定期组(n=49)、COPD急性加重期组(n=45)和健康组(n=43)。对比3组血浆CC16水平和动脉血气相关参数[动脉血氧pH值、动脉血氧分压(PaO2)、动脉血二氧化碳分压(PaCO2)、动脉血氧饱和度(SaO2)]水平。采用Pearson相关分析探讨COPD患者血浆CC16水平与动脉血气相关参数的相关性。结果: 健康组血浆CC16、pH、PaO2、SaO2水平高于稳定期组,稳定期组高于急性加重期组,差异均有统计学意义(P < 0.05);稳定期组、急性加重期组PaCO2明显高于健康组,且急性加重期组明显高于稳定期组(P < 0.05);COPD稳定期(r=0.752、0.824、0.874)、急性加重期(r=0.768、0.856、0.917)、所有COPD患者(r=0.759、0.839、0.887)血浆CC16水平与pH、PaO2及SaO2水平均正相关,与PaCO2则均负相关(r=-0.819、-0.835、-0.820),P均 < 0.05。结论: 稳定期、急性加重期COPD患者血浆CC16水平与动脉血气相关参数相关,且COPD急性加重期患者变化幅度均明显大于COPD稳定期。
关键词慢性阻塞性肺疾病    稳定期    急性加重期    Clara细胞分泌蛋白    动脉血气    
Changes of plasma Clara cell secretory protein level and its relationship with arterial blood gas in patients with chronic obstructive pulmonary disease
YAN Jun , SHI Bao-ping , CHENG Ke-wen , SU Jian-hua     
Department of Respiratory and Critical Care Medicine, Renhe Hospital, Baoshan District, Shanghai 200431, China
Abstract: Objective: To explore the changes of plasma Clara cell secretory protein (CC16) and its relationship with arterial blood gas in patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Methods: The clinical data of 94 COPD patients and 43 healthy people admitted to the Renhe Hospital of Baoshan District in Shanghai from March 2019 to June 2020 were retrospectively analyzed. Study subjects were divided into stable COPD group (n=49), acute exacerbation COPD group (n=45), and healthy group (n=43). The levels of plasma CC16 and arterial blood gas related parameters (arterial oxygen pH, arterial partial pressure of oxygen[PaO2], arterial partial pressure of carbon dioxide[PaCO2], arterial oxygen saturation[SaO2]) were compared among the three groups. Pearson correlation analysis was used to explore the correlation between the changes of plasma CC16 levels and arterial blood gas related parameters in COPD patients. Results: The levels of plasma CC16, pH, PaO2 and SaO2 in the healthy group were higher than those in the stable COPD group, and which in the stable COPD group were higher than those in the acute exacerbation COPD group, with statistically significant differences (P < 0.05). The PaCO2 in the stable COPD group and the acute exacerbation COPD group were higher than that in the healthy group, and which in the acute exacerbation COPD group was higher than that in the stable COPD group (P < 0.05). The levels of plasma CC16 were positively correlated with pH, PaO2, and SaO2 in the stable COPD group (r=0.752, 0.824, 0.874), the acute exacerbation COPD group (r=0.768, 0.856, 0.917), and COPD patients (r=0.759, 0.839, 0.887), whereas negatively correlated with PaCO2 (r=-0.819, -0.835, -0.820), all P < 0.05. Conclusions: There are correlations between plasma CC16 levels and arterial blood gas parameters in stable and acute exacerbation COPD patients, and the changes in acute exacerbation COPD patients are significantly greater than those in stable COPD patients.
Key words: chronic obstructive pulmonary disease    stable period    acute exacerbation    Clara cell secretory protein    arterial blood gas    

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD,慢阻肺)是一种以气道慢性炎症、气流受限不完全可逆且进行性发展的呼吸系统疾病,临床中分为稳定期和急性加重期[1],COPD居世界死亡原因第4位。随着我国老龄化的日益严重,COPD发病率逐年增加。相关研究[2]报道,40岁以上人群中,COPD发病率约为13.72%。临床常通过检测肺功能评估COPD患者病情,但其在反映疾病进展、临床疗效评估方面具有一定的局限性[3]

相关研究[4]报道,血浆Clara细胞分泌蛋白(Clara cell secretory protein,CC16)水平与气管上皮细胞的合成和分泌密切相关,肺血管屏障完整性被破坏可引起血浆CC16水平变化,后者可作为评估气管上皮细胞完整性、通透性的特异性外周血标志物。相关研究[5]表明,动脉血气分析可一定程度反映COPD患者的严重程度、病情发展及治疗效果等。目前,COPD患者血浆CC16水平变化与动脉血气的关系尚不明确。因此,本研究旨在通过对不同临床分期COPD患者血浆CC16水平变化与动脉血气相关参数进行分析,明确COPD患者稳定期、急性加重期血浆CC16水平变化与动脉血气的关系,为临床评估COPD患者病情、治疗效果等提供理论依据。

1 资料与方法 1.1 一般资料

回顾性分析2019年3月至2020年6月上海市宝山区仁和医院收治的94例COPD患者和43例健康者的临床资料,分为COPD稳定期组(n=49)、COPD急性加重期组(n=45)和健康组(n=43)。其中稳定期组男33例、女16例,年龄32~71岁,平均(52.34±7.56)岁,COPD病程0.5~3年,平均(1.85±0.23)年;急性加重期组男30例、女15例,年龄31~68岁,平均(50.73±7.26)岁,COPD病程0.5~4年,平均(1.91±0.27)年,急性加重病程2~12 d,平均(5.13±0.76)d;健康组男28例、女15例,年龄34~69岁,平均(51.37±7.38)岁。

纳入标准:符合《2011版稳定期慢性阻塞性肺疾病诊治指南更新解读》[6]诊断标准的患者纳入稳定期组;符合《慢性阻塞性肺疾病急性加重(稳定ECOPD)诊治中国专家共识(草案)》[7]中诊断标准的患者纳入急性加重期组。排除标准:合并肺结核、哮喘等其他肺部疾病者;心、肝、肾等重要器官功能不全者;合并恶性肿瘤者;各种原发性、继发性肾病及严重心血管疾病者。本研究经上海市宝山区仁和医院伦理委员会批准(KJ2019-07),所有研究对象均签署知情同意书。

1.2 检测方法

血浆CC16水平检测:抽取清晨空腹静脉血2 mL(稳定期组、急性加重期组于治疗前,健康组于体检当天),室温静置20 min,冷冻离心机3 000 r/min(r=10 cm)离心15 min,分离血浆,-80℃超低温冰箱中保存。采用酶联免疫法进行检测,试剂盒购于江苏酶标生物有限公司,操作严格按照说明书进行。动脉血气相关参数测定:抽取清晨空腹动脉血2 mL(稳定期组、急性加重期组于治疗前,健康组于体检当天),采用肝素进行抗凝,隔绝空气后立即送检。采用全自动血气分析仪(GEM Premier 5000,仪器实验室公司)测定动脉血气指标,其相关参数主要包括动脉血氧酸碱度(arterial oxygen pH,pH值)、动脉血氧分压(arterial partial pressure of oxygen,PaO2)、动脉血二氧化碳分压(arterial partial pressure of carbon dioxide,PaCO2)和动脉血氧饱和度(arterial oxygen saturation,SaO2)。

1.3 观察指标

血浆CC16水平,动脉血气相关参数水平,稳定期组、急性加重期组及所有COPD患者血浆CC16水平变化与动脉血气相关参数的相关性。

1.4 统计学处理

样本含量计算公式:$n = {{\rm{ \mathsf{ ψ} }}^2}\left( {\Sigma {{\rm{s}}_{\rm{i}}}^2} \right)/\left[ {\Sigma {{\left( {{{\bar x}_{\rm{i}}} - \bar x} \right)}^2}/(k - 1)} \right]$,其中k为组数(k=3),xi、Si分别为各组血浆CC16水平均数、标准差估计值(分别为79.53、8.26;74.25、8.18;87.39、8.75),xxi/k,确定COPD稳定期、急性加重期及健康者分别为49例、45例、43例。采用SPSS 25.0软件进行数据分析,符合正态分布的计量资料以x±s表示,多样本计量资料以单因素方差分析,两两比较样本间计量资料以SNK-q检验;计数资料以n(%)表示,多样本和两样本计数资料均采用χ2检验,采用Pearson相关性分析法明确计量资料间的相关系数(r)。检验水准(α)为0.05。

2 结果 2.1 一般资料分析

结果(表 1)显示:3组年龄、性别差异无统计学意义,稳定期组、急性加重期组患者病程差异无统计学意义,具有可比性。

表 1 3组患者的一般资料分析
组别 性别n(%) 年龄/岁 COPD病程/年
稳定期组(n=49) 33(67.35) 16(32.65) 52.34±7.56 1.85±0.23
急性加重期组(n=45) 30(66.67) 15(33.33) 50.73±7.26 1.91±0.27
健康组(n=43) 28(65.12) 15(34.88) 51.37±7.38
χ2/F/t 0.148 0.563 0.986
P 0.702 0.441 0.127
2.2 血浆CC16水平分析

稳定期组的血浆CC16水平为(79.06±8.41)μg/L,急性加重期组为(75.13±8.32)μg/L,健康组为(87.39±8.75)μg/L,3组血浆CC16水平差异均有统计学意义(P < 0.001),稳定期组、急性加重期组血浆CC16水平均明显低于健康组(P < 0.001),急性加重期组血浆CC16水平明显低于稳定期组(P=0.004)。

2.3 动脉血气相关参数水平分析

结果(表 2)显示:3组pH、PaO2、PaCO2及SaO2水平差异均有统计学意义(均P<0.05),其中稳定期组、急性加重期组pH、PaO2及SaO2水平均低于健康组,急性加重期组均更低;稳定期组和急性加重期组PaCO2明显高于健康组,急性加重期组均更高(P < 0.001)。

表 2 3组动脉血气相关参数水平对比  
x±s
指标 稳定期组(n=49) 急性加重期组(n=45) 健康组(n=43) F P
pH 7.27±0.06*# 7.23±0.08# 7.38±0.11 36.864 0.000
PaO2/mmHg 74.65±8.13*# 67.13±7.82# 87.85±9.47 67.165 0.000
PaCO2/mmHg 49.61±6.37*# 57.28±7.59# 42.17±6.15 55.433 0.000
SaO2/% 0.91±0.02*# 0.87±0.03# 0.96±0.06 56.984 0.000
1 mmHg=0.133 kPa. *P < 0.05与急性加重期组相比;#P < 0.05与健康组相比。
2.4 血浆CC16水平与动脉血气相关参数的相关性分析

结果(表 3)显示:COPD患者稳定期、急性加重期、所有COPD患者血浆CC16水平与pH、PaO2、SaO2水平均正相关,与PaCO2负相关(P均<0.05);健康组血浆CC16水平与动脉血气相关参数均无相关性(P=0.216、0.308、0.417、0.099)。

表 3 血浆CC16水平变化与动脉血气的相关性分析
指标 pH PaO2 PaCO2 SaO2
r P r P r P r P
稳定期血浆CC16 0.752 0.013 0.824 0.010 -0.819 0.002 0.874 0.003
急性加重期血浆CC16 0.768 0.011 0.856 0.006 -0.835 0.003 0.917 0.002
所有COPD患者血浆CC16 0.759 0.018 0.839 0.007 -0.820 0.015 0.887 0.018
3 讨论

COPD的发生与环境、吸烟、感染等多种因素有关,其主要病理生理改变为气流受限和气道阻塞,可引发阻塞性通气功能障碍、通气血流比失调,导致低氧血症、高碳酸血症,使患者出现呼吸衰竭,严重影响患者的生命健康[8]。肺功能检测作为COPD诊断的常用指标,在评估患者病情、治疗效果方面不甚理想,需寻求一种无创、易于检测且具有较高特异性的生物标志物[9]。相关研究[10]表明,血浆CC16是支气管黏膜上皮细胞——Clara细胞分泌的一种蛋白,具有肺组织特异性。pH、PaO2、SaO2动脉血气相关指标均与COPD疾病的发生、发展密切相关[11-12],但COPD临床不同分期患者血浆CC16变化水平与动脉血气相关指标的相关性尚缺乏研究,因此,研究其之间的关系具有十分重要的意义。

本研究中,稳定期组、急性加重期组患者血浆CC16水平均明显低于健康组,急性加重期组血浆CC16水平明显低于稳定期组,说明COPD患者稳定期、急性加重期血浆CC16水平均存在明显异常,且急性加重期异常程度较稳定期更为严重。血浆CC16是一种肺特异性分泌蛋白,具有抗炎、抗氧化及免疫调节作用,在人体呼吸道防御方面意义重大[13]。相关研究[14]报道,血浆CC16水平可作为肺损伤的潜在标志物,当患者出现慢性肺部损伤时,因气道上皮受损,Clara细胞数量减少,血浆CC16水平明显降低。本研究结果与此相近,证实COPD患者稳定期、急性加重期血浆CC16水平均可出现明显异常。马青等[15]指出,COPD急性加重期患者血浆CC16水平明显低于COPD稳定期及健康者,且血浆CC16水平与病情程度和肺功能负相关。

本研究结果表明,稳定期组、急性加重期组患者pH、PaO2及SaO2水平均低于健康组,急性加重期组均更低;稳定期组、急性加重期组PaCO2则明显高于健康组,急性加重期组均更高,提示COPD患者稳定期、急性加重期动脉血气指标均存在明显异常。pH值是指未分离血细胞的血浆中氢离子浓度的负对数,能够表示细胞外液的情况,直接反映机体成分酸碱状况,是酸碱失衡的主要诊断指标。PaO2是指动脉血液中物理溶解的氧分子所产生的张力,是判断缺氧和低氧血症的客观指标,PaCO2是指动脉血液中物理溶解在血浆中二氧化碳分子产生的张力,能反映肺泡通气情况,是判断呼吸性酸碱平衡失调的主要指标。SaO2是指动脉血液中血红蛋白(Hb)在一定氧分压下和氧结合的百分比,即氧合Hb占Hb的百分比,是判断缺氧和低氧血症的客观指标。HCO3-指隔绝空气的全血标本在实际条件下所测得的人体血浆HCO3-含量。相关研究[16]表明,pH、PaO2、SaO2等动脉血气相关参数均与COPD的发生、发展密切相关。

此外,本研究对血浆CC16水平变化与动脉血气的相关性分析结果表明,COPD患者稳定期、急性加重期及COPD患者血浆CC16水平与pH、PaO2及SaO2水平均正相关,与PaCO2负相关,提示COPD稳定期、急性加重期及COPD患者血浆CC16水平变化与动脉血气相关参数均有紧密的关系,二者可相互影响。通过对COPD患者血浆CC16水平变化、动脉血液中不同类型气体和酸碱性物质进行分析,依据其相关参数可评价患者呼吸、氧合及酸碱平衡状态[17]。由于COPD患者有慢性气道炎症,Clara细胞数量减少,致使CC16分泌减少,CC16水平降低又可减弱抗炎作用,导致炎性细胞的浸润和扩散[18]

综上所述,稳定期、急性加重期COPD患者中血浆CC16水平与pH、PaO2、PaCO2、及SaO2动脉血气相关指标水平均存在严重异常,且血浆CC16水平与pH、PaO2及SaO2均正相关,与PaCO2负相关。因此,可通过检测稳定期、急性加重期COPD患者的治疗中血浆CC16水平,对COPD患者的病情、治疗效果等进行评估。

利益冲突:所有作者声明不存在利益冲突。

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引用本文
严俊, 石宝平, 程克文, 苏建花. 慢性阻塞性肺疾病患者血浆Clara细胞分泌蛋白水平的变化及其与动脉血气的相关性[J]. 中国临床医学, 2021, 28(6): 1011-1015.
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通信作者(Corresponding authors).
石宝平, Tel: 021-56731199, E-mail: 18930844975@163.com.
基金项目
上海市宝山区科学技术委员会科技创新专项资金项目(20-E-31),上海市宝山区仁和医院中青年优秀人才培养计划(BSRHYQ-2020-05)
Foundation item
Supported by Special Fund Project of Science and Technology Innovation of Shanghai Baoshan District Science and Technology Commission(20-E-31)and Training Plan for Young and Middle Aged Talents in Renhe Hospital of Baoshan District, Shanghai(BSRHYQ-2020-05)

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