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缓慢阻塞性肺疾病患者抗菌肽LL—37表达水平的检测及含义

宋亚茹 李荣凯 翟成凯[摘要]意图检测抗菌肽LL-37缓慢阻塞性肺疾病(COPD)患者血清中和诱导痰中的表达水平及其在COPD发病中的效果。办法挑选27例契合规范的安稳时COPD患者(COPD安稳组),28例契合规范的急性加剧期COPD患者(COPD急性加剧组)及24例健康对照者(自2014年1~8月),运用ELISA法检测血清中和诱导痰中LL-37

宋亚茹 李荣凯 翟成凯

[摘要] 意图 检测抗菌肽LL-37缓慢阻塞性肺疾病(COPD)患者血清中和诱导痰中的表达水平及其在COPD发病中的效果。 办法 挑选27例契合规范的安稳时COPD患者(COPD安稳组),28例契合规范的急性加剧期COPD患者(COPD急性加剧组)及24例健康对照者(自2014年1~8月),运用ELISA法检测血清中和诱导痰中LL-37的含量,由定量数据剖析其与FEV1%和SGRQ 分数的直线相关联系。 成果 与健康对照组比较,COPD安稳组和COPD急性加剧组诱导痰中LL-37的含量均显着升高(P<0.01),三组之间血清中LL-37的含量无显着差异(P>0.05)。COPD安稳组和COPD急性加剧组诱导痰中LL-37的水平与FEV1%呈负相关(P<0.05或P<0.01),而与SGRQ 分数正相关(P<0.05或P<0.01)。 定论 COPD患者诱导痰中LL-37含量升高,且其表达水平与FEV1%和SGRQ 分数有相关性,LL-37可能在COPD的发病中发挥重要效果。

[关键词] 缓慢阻塞性肺疾病;LL-37;圣乔治呼吸问卷分数;炎症

[中图分类号] R562.25 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701(2015)32-0008-03

[Abstract] Objective To examine the concentrations of LL-37 in sera and induced sputum from chronic obstructive pulmonary diseases(COPD) patients and to access the role of LL-37 in the pathogenesis of COPD. Methods The LL-37 levels were determined in sera and induced sputum from twenty-seven patients with stable COPD(SCOPD group), twenty-eight patients with acute exacerbation of COPD(AECOPD group)and twenty-four healthy controls (from Jan to Aug 2014)by ELISA, and then the linear correlations with FEV1% and SGRQ scores were analyzed using quantitative data. Results Compared with healthy control group, the levels of LL-37 in induced sputum were markedly higher in SCOPD group and AECOPD group(P<0.01). However, the levels of LL-37 in sera were no difference among these three groups(P>0.05). Furthermore, the LL-37 levels in induced sputum negatively correlated with FEV1% in both SCOPD group(P<0.05)and AECOPD group(P<0.01). On the contrary,the LL-37 levels in induced sputum positively correlated with SGRQ scores in both SCOPD group(P<0.05) and AECOPD group(P<0.01). Conclusion The expression levles of LL-37 are increased in induced sputum from COPD patients compared with healthy controls,and correlated with FEV1% and SGRQ scores in COPD patients, suggesting that LL-37 may play an important role in the pathogenesis of COPD.

[Key words] Chronic obstructive pulmonary diseases; LL-37; SGRQ scores; Inflammation

缓慢阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是一种继续存在的以不彻底可逆的气流受限为特征的缓慢呼吸道疾病,近年来的研讨标明,气道部分滋润的固有免疫细胞如巨噬细胞、树突状细胞和中性粒细胞活化后开释的炎症介质和蛋白酶成分在COPD的致病过程中扮演重要人物[1,2],但是准确的发病机制没有彻底说明。内源性抗菌肽是机体固有免疫系统的重要组成部分,在人类现已判定出十多种抗菌肽,而防护素宗族和Cathelicidins宗族是机体最重要的内源性抗菌肽。到目前为止,LL-37是Cathelicidins宗族的仅有成员[3]。LL-37具有光谱抗菌活性,参加反抗和杀伤革兰阴性菌、革兰阳性菌、真菌和病毒等,还能够中和革兰阴性菌细胞壁的脂多糖内毒素[4-5]。但是,LL-37在人类COPD患者的表达及其重要性尚不清楚。

1 目标与办法

1.1 研讨目标

COPD组:病例搜集自2014年1~8月在新乡市榜首人民医院呼吸科住院的COPD患者55例,其中男42例,女13例,病例当选规范均契合中华医学会呼吸病学分会拟定的COPD确诊规范[6]。病例组又分为安稳时27例和急性加剧期28例。健康对照组:于新乡市榜首人民医院体检中心挑选无心肺疾病,且近期无呼吸道感染史,肺功用正常的健康志愿者24例,其中男17例,女7例。一切当选者均知情并签署知情同意书,并经医院道德委员会同意。

1.2 办法

肺功用测定:一切受试目标的肺功用均在同一肺功用检测医生指导下运用德国耶格肺功用仪测定,肺功用目标包含榜首秒用力呼气容积(FEV1)占估计百分比(FEV1% pred)和榜首秒用力呼气容积占用力肺活量(FVC)的百分比(FEV1/FVC(%))等。受试目标的健康情况运用St.George's呼吸调查表(St.George's Respiratory Questionnaire,SGRQ)评价[7,8],SGRQ的评价分数规模是0~100分,分数越低表明健康情况越好。

1.3 检测目标

1.3.1 血液标本和诱导痰标本搜集 一切受试目标均于清晨空腹抽取外周静脉血5 mL,凝结离心后当心汲取上清液即血清冻存于-80℃冰箱。受试目标先吸入沙丁胺醇200 μg,20 min之后经过超声喷雾器吸入3%高渗生理盐水,随即搜集诱导出的痰液并称重,粘液稀释离心后汲取上清液冻存于-80℃冰箱,待检测。

1.3.2 LL-37的测定 选用酶联免疫吸附法(ELISA)检测血清中和诱导痰中LL-37的含量,严厉依照试剂盒(上海佳和生物科技有限公司)说明书操作。

1.4 计算学处理

计量材料以均数±规范差(x±s)表明,两组间均数差异选用双侧非配对t查验,多样本均数间比较选用单因素方差剖析,相关性剖析选用Spearman 秩相关剖析。一切剖析均运用GraphPad Prism 5.0计算学软件进行,一切计算定论选用0.01与0.05两概率界值。

2 成果

2.1 三组间临床材料剖析

三组研讨目标的临床材料特征见表1,与健康对照组比较,COPD安稳组和COPD急性加剧组均存在不同程度的气流受限,肺功用检测相关目标FEV1%pred和FEV1/FVC差异有计算学含义(P<0.01)。别的,COPD安稳组和COPD急性加剧组的吸烟指数显着高于健康对照组(P<0.05或P<0.01),SGRQ亦显着高于健康对照组(P<0.01)。而各组在年纪构成方面差异无计算学含义(P>0.05)。

2.2 血清中和诱导痰中LL-37的表达改变

健康对照组与COPD安稳组血清中LL-37的水平无显着改变[(291.8±15.52)pg/mL vs (282.9±17.36)pg/mL,P>0.05],与COPD急性加剧组血清中LL-37的水平亦无显着改变[(291.8±15.52)pg/mL vs (274.6±17.44)pg/mL,P>0.05],见图1。与健康对照组比较,COPD安稳组诱导痰中LL-37水平显着升高[(2.7±0.25)ng/mL vs (6.3±0.42)ng/mL,P<0.01],COPD急性加剧组诱导痰中LL-37的水平也显着升高[(2.7±0.25)ng/mL vs (9.5±0.45)ng/mL,P<0.001]。急性加剧组诱导痰中LL-37水平高于安稳组,差异有计算学含义[(9.5±0.45)ng/mL vs (6.3±0.42)ng/mL,P<0.01],见图2。

2.3 LL-37与FEV1%和SGRQ的相关性剖析

相关性剖析成果显现:COPD安稳组诱导痰中LL-37水平与肺功用目标FEV1%负相关,相联系数r=-0.432(P<0.05);急性加剧组诱导痰中LL-37的水平亦与肺功用目标FEV1%负相关,相联系数r=-0.562(P<0.01),见图3。此外,COPD安稳组和急性加剧组诱导痰中LL-37的水平与SGRQ均呈正相关联系,相联系数分别为r=0.459(P<0.05)和r=0.669(P<0.001),见图3。

3 评论

内源性抗菌肽是机体固有免疫系统的重要组成部分,在抗感染免疫过程中发挥重要效果。LL-37初次从骨髓细胞中发现,是人类Cathelicidins宗族的仅有成员[9],LL-37散布广泛,首要由部分固有免疫细胞如巨噬细胞、中性粒细胞和部分上皮细胞排泄开释[2,3]。但是LL-37在人类COPD患者中的表达及重要性没有研讨。在本项研讨中,为讨论LL-37在COPD致病过程中的可能效果,咱们首要检测LL-37在COPD患者血清中和诱导痰中的表达水平,接着剖析LL-37的表达水平与肺功用相关目标的相关性。

COPD安稳组和COPD急性加剧组诱导痰中LL-37的水平与健康对照组比较显着升高,而且COPD急性加剧组高于COPD安稳组,形成这种差异的原因可能是气道炎症应对的不同情况所造成的。一般情况下,急性加剧期一起伴有流感嗜血杆菌和卡他莫拉菌感染,相对于安稳时,这种感染会进一步诱发部分炎症应对,LL-37水平排泄添加可能做为一种反应机制按捺此种炎症应对。免疫组化成果显现LL-37首要表达于支气管上皮细胞、肺泡上皮细胞、肺部滋润的中性粒细胞和巨噬细胞等炎细胞[10],估测这些细胞是导致LL-37水平升高的重要来历。COPD患者诱导痰中LL-37的反常升高不仅仅是部分免疫细胞滋润数量的添加导致,而是于炎症环境中多种细胞一起参加交互效果调理的成果。咱们进一步剖析了LL-37与肺功用目标FEV1%和SGRQ的相关性,重要的是,发现LL-37的水平与FEV1%存在显着的负相关,提示LL-37的表达水平能够在必定程度上猜测肺功用的情况。此外,LL-37的水平与SGRQ存在显着的正相关,咱们主张选用LL-37和SGRQ两层目标可能更能反映COPD的疾病严峻程度。

总归,这些研讨成果提示LL-37可能在COPD的发病过程中发挥重要效果,LL-37发挥效果的机制以及能否用于临床确诊和医治COPD有待于进一步研讨。

[参考文献]

[1] Barnes PJ,Shapiro SD,Pauwels RA. Chronic obstructive pulmonary disease: Molecular and cellular mechanisms[J]. Eur Respir J,2003,22(4):672-688.

[2] Shaw JG,Vaughan A,Dent AG,et al. Biomarkers of progression of chronic obstructive pulmonary disease(COPD)[J].J Thorac Dis,2014,6(11):1532-1547.

[3] Bals R,Wang X,Zasloff M,et al. The peptide antibiotic LL-37/hCAP-18 is expressed in epithelia of the human lung where it has broad antimicrobial activity at the airway surface[J]. Proc Natl Acad Sci USA,1998,95(16):9541-9546.

[4] Nagaoka I,Hirota S,Niyonsaba F,et al. Cathelicidin family of antibacterial peptides CAP18 and CAP11 inhibit the expression of TNF-alpha by blocking the binding of LPS to CD14(t)cells[J]. J Immunol,2001,167(6):3329-3338.

[5] Velarde JJ,Ashbaugh M,Wessels MR. The human antimicrobial peptide LL-37 binds directly to CsrS,a sensor histidine kinase of group A Streptococcus,to activate expression of virulence factors[J]. J Biol Chem,2014,289(52):36315-36324.

[6] 中华医学会呼吸病学分会缓慢阻塞性肺疾病学组. 缓慢阻塞性肺疾病诊治攻略(2007年修订版)[J]. 中华结核和呼吸杂志,2007,30(1):8-17.

[7] Mohktar MS,Redmond SJ,Antoniades NC,et al. Predicting the risk of exacerbation in patients with chronic obstructive pulmonary disease using home telehealth measurement data[J]. Artif Intell Med,2015,63(1):51-59.

[8] Jones PW. Health status measurement in chronic obstructive pulmonary disease[J]. Thorax,2001,56(11):880-887.

[9] Larrick JW,Hirata M,Balint RF,et al. Human CAP18:a novel antimicrobial lipopolysaccharidebinding protein. Infect Immun,1995,63(4):1291-1297.

[10] Zhang Y,Shi W,Tang S,et al. The influence of cathelicidin LL37 in human anti-neutrophils cytoplasmic antibody(ANCA)-associated vasculitis[J]. Arthritis Res Ther,2013,15(5):R161.

(收稿日期:2015-08-31)

宋亚茹 李荣凯 翟成凯[摘要]意图检测抗菌肽LL-37缓慢阻塞性肺疾病(COPD)患者血清中和诱导痰中的表达水平及其在COPD发病中的效果。办法挑选27例契合规范的安稳时COPD患者(COPD安稳组),28例契合规范的急性加剧期COPD患者(COPD急性加剧组)及24例健康对照者(自2014年1~8月),运用ELISA法检测血清中和诱导痰中LL-37