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摘要目的：本文通过对临床老年COPD患者与健康对照组血清GSH水平和IL-18水平的表达差异及相关性研究，探讨以GSH为代表的氧化应激保护作用和以IL-18为代表的炎症因子在COPD发生过程中的作用和机制。方法：老年COPD患者32例，健康对照组30例，通过比色法和酶联免疫法测定血清中的GSH和IL-18水平，比较各组间GSH和IL-18表达差异及其相关性。结果：①急性COPD患者经常规治疗后转入稳定期时，各项肺功能指标(FEV10和FEV10/FVC)、GSH水平、IL-18水平均比急性加重期有明显改善;具体体现为COPD稳定期较急性加重期FEV10和FEV10/FVC指标显著的升高(P<005)，GSH水平有明显的升高(P<005)，IL-18水平有显著的降低(P<005);②对照组较COPD患者急性加重期和稳定期各组指标均有显著差异(P<005)，但是GSH水平在稳定期则无差异(P>005)。③COPD患者急性加重期时GSH水平较低且IL-18水平很高，COPD患者稳定期时GSH水平较高，IL-18水平较低，正常组则是GSH水平较高且IL-18水平很低，但是各组IL-18的水平和GSH水平之间的却没有显著的相关性。结论：这反映了在常规COPD治疗过程中消炎药物的应用能很快降低炎症因子表达水平，但提高GSH水平却并非和降低IL-18水平是同时同步起作用的，这可能和个体差异有关，同时也反映了当前药物治疗COPD的单一性，而非系统性的从各个层面治疗COPD。 关键词老年COPD患者谷胱甘肽白介素18 COPD是气流受限不完全可逆性的疾病，目前普遍认为COPD的发生是以氧化应激引起的气道慢性炎症。因此，抗氧化剂如GSH等在体内的失衡不仅造成机体组织、细胞、酶、DNA的氧化损害，其引起的炎症反应也是在COPD的形成和发展有着重要的作用。慢性炎症不仅表现在肺部，而且可以使循环中的中性粒细胞、淋巴细胞等炎症细胞激活，使血清中的炎症因子表达增高，引起全身炎症反应。炎症可以引起外周肌肉萎缩和功能障碍。除全身炎症、骨骼肌功能不良外，有研究发现COPD可以导致体重下降、食欲减退、心血管疾病、精神抑郁和焦虑等全身不良反应。为了解COPD患者体内的抗氧化应激和炎症作用，2010～2012年收治老年急性COPD患者32例，对血清中的GSH和IL-18水平进行检测，并以30例相同条件的30例健康人群为对照组，对各组GSH和IL-18水平进行了差异分析和相关性研究。现报告如下。 资料与方法 2010～2012年收治急性COPD患者32例，男18例，女14例，年龄66～81岁，以上患者经抗感染等治疗病情好转，2周后复查，咳嗽、咳痰、气短等症状均有好转，即转入COPD稳定期且接受复查32例，另30例为健康志愿者。所有入选对象均行肺功能检查，测肺通气功能。 COPD患者组及对照组纳入标准：COPD组的纳入标准，年龄≥65岁，经病史、体检及胸片或胸部CT、肺功能等证实，诊断符合2007年中华医学会制定的《慢性阻塞性肺疾病诊治指南》中的诊断标准。排除标准：年龄≤65岁，排除哮喘、血液病、皮肤病、肝肾疾病、心血管系统、神经精神系统疾病和其他系统感染性疾病，未使用抗氧化治疗。①慢性阻塞性肺疾病急性加重期：患者短期内咳嗽、咳痰、气短和(或)喘息加重，痰量增多，呈脓性黏液脓性，可伴有发热等炎症明显加重的表现;②COPD稳定期组的纳入标准：COPD稳定期是指患者咳嗽、咳痰、气短等症状减轻14天。对照组纳入标准：所有对象均为正常健康65岁以上健康志愿者，无急慢性呼吸道疾病史和其他系统感染性疾病，近2个月内无呼吸系统疾病史，并已戒烟5年以上，经询问病史、体检、胸部X线摄片、肺功能检查均未发现异常。COPD患者及对照组志愿者均采用肺功能检查仪测定肺功能，主要观察指标FEVI%和FEVI/FVC%。所有患者同意参加试验并且签署知情同意书。 血液标本收集和处理：分别取COPD患者急性加重期时和稳定期时，以及对照组外周静脉血5ml，并置入试管中，静置30分钟后，500r/分离心8分钟，留取血清并冻存于-80℃待检。 GSH和IL-18测定：GSH测试盒：DTNB与巯基化合物反应时能生成一种黄色化合物，通过分光光度计进行定量分析。Human IL-18 Instant ELISA：通过酶联免疫的方法检测人的IL-18水平，通过酶标仪450nm处读取OD值进行定量分析。 统计学处理：数据用SPSS13.0统计软件分析。表中的各项指标以(X±S)表示，并进行相关分析，P<005差异为为显著性。 结果 研究对象基本资料：实验组与对照组年龄，性别、吸烟构成比经X2检验，统计学差异均无显著性，见表1。 COPD组及对照组肺功能指标：急性加重期患者经治疗病情缓解后肺功能[FEV10%(4938±1056)%、FEV10/FVC%(4626±966)%]较急性加重期[FEV10%(3926±842)%、FEV10/FVC%(3774±946%]有所好转(t=7876，P<005)，但均显著低于对照组[FEV10%(7864±1576%)、FEV10/FVC%(7474±1354%)](t=1318，P<001)，见图1。 实验组和对照组血清GSH水平变化：COPD急性加重期患者经治疗后症状缓解2周后为稳定期，稳定期GSH水平比急性加重期明显升高(t=-2424，P<005)，比对照组则无差别(t=7386，P>005);对照组GSH水平则显著高于(t=-8223，P<001)急性加重期患者，见表2。 表2两组血清GSH水平比较 组别IL-18(mg/L)COPD组 (n=32)急性加重期53.82±7.22*#稳定期59.74±8.13健康对照组 (n=32)60.28±8.37注：*与健康对照组比较P<001，#与CPOD稳定期比较P<005。 实验组和对照组血清IL-18水平变化：COPD组稳定期血清中的IL-18较健康对照组升高，差异有显著性(t=3973，P<005;急性加重期血清中的IL-18较稳定期有显著的升高(t=4722，P<001);见表3。 各组间GSH与IL-18表达的相关性：COPD患者急性加重期大致GSH水平较低且IL-18水平很高;COPD患者稳定期时GSH水平较高，IL-18水平较低;正常组GSH水平较高且IL-18水平最低。将GSH与IL-18水平进行标准化处理，以Pearson相关系数分别计算IL-18与GSH的相关性，结果显示各组人群的IL-18水平与GSH呈不显著的正相关(r=0.1887，P>0.05)。 表3两组血清IL-18水平比较 组别IL-18(ng/L)COPD组(n=32)急性加重期286.32±107.22*#稳定期218.66±88.13*健康对照组(n=32)98.23±42.37注：*与健康对照组比较，P<0.01，#与CPOD稳定期比较，P<0.01。讨论 GSH是含有巯基的非蛋白三肽，在哺乳动物细胞中广泛存在，谷氨酰半胱胺酸合成酶(γ-GCS)为其限速酶。GSH作为一种重要的细胞内抗氧化剂，在保持气道上皮细胞完整性，抵御肺部损伤与炎症等方面起到重要的作用。GSH保护作用涉及酶动力及非酶动力过程：非酶动力系直接结合亲电子反应物，酶动力则通过酶催化反应来结合亲电子反应物[1]。许多研究表明[2～6]，体内GSH能增强肺的抗氧化防御系统，抵御氧化应激，减轻肺组织损伤。孙莹等观察到COPD患者给予富露施(其化学成分为N-乙酰半胱氨酸)治疗后MDA明显降低，SOD及GSH-PX明显升高，FEV1%、RV/TLC%明显改善，提示富露施通过改善COPD急性加重期患者氧化应激水平而改善肺功能。 体内的IL-18蛋白具有诱导细胞产生多种细胞因子和增强Th1细胞活性等多种生物学的功能。吸烟是引起COPD的重要原因，也是IL-18升高的独立因素。成熟的IL-18作为一种炎性细胞因子，已经有实验证明其表达在老鼠致命性的肺部损伤和人类的特发性肺纤维化的发病过程中起了重要作用。近年对慢性肺部炎症疾病的研究发现，IL-18与细胞因子的调节关系密切，在肺慢性炎症的发生发展过程中起着重要的作用。有研究发现，COPD患者诱导痰中的IL-18水平要明显高于无COPD[7]。Hoshino T通过对肺内过表达IL-18的转基因小鼠的研究发现[8]，IL-18在肺内表达增加，可导致严重的肺气肿改变。 本文结果显示，急性COPD患者经常规治疗后转入稳定期时，GSH水平、各项肺功能指标、IL-18水平均比急性加重期有明显改善(P<005);具体体现为COPD稳定期较急性加重期GSH水平有明显的升高(P<005)，IL-18水平有显著的降低(P<005)，且FEV10和FEV10/FVC指标也显著的升高;对照组较COPD患者急性加重期和稳定期各组指标均有显著差异，但是GSH水平在稳定其则无差异。COPD患者急性加重期时GSH水平较低，且IL-18水平很高，COPD患者稳定期时GSH水平较高，IL-18水平较低，正常组则是GSH水平较高且IL-18水平很低，但是各组IL-18的水平和GSH水平之间的却没有显著的相关性，这反映了在常规COPD治疗过程中消炎药物的应用能很快降低炎症因子表达水平，但提高GSH水平却并非和降低IL-18水平是同时同步起作用的，这可能和个体差异有关，同时也反映了当前药物治疗COPD的单一性，而非系统性的从各个层面治疗COPD。 本研究从临床的角度调查CPOD患者氧化应激保护因子GSH和炎症诱导因子IL-18的表达水平，探讨了GSH和IL-18水平在COPD发生过程的相关性。因临床COPD患者个体差异及其引起的治疗效果的差异，本文局限性在缺乏体外动物试验验证氧化应激保护因子的作用和炎症诱导因子的在COPD发生中的具表1研究对象一般资料 组别例数性别(男/女)年龄(岁)吸烟人数COPD组(急性加重期、稳定期)3218/1468.75±7.6720对照组3016/1466.75±7.2516注：与对照组比较，以上均P>0.05。 参考文献 1刘慧,李文朴.呼吸系统氧化与抗氧化作用机制的研究进展[J].中国现代医学杂志,2008,18(8):1075-1080. 2孙莹,孙文青,李琦,等.富露施对慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者氧化应激及肺功能的影响[J].山东医药,2008,48(20):68-69. 3赵兵,李海明,张华茹.还原型谷胱甘肽对慢性阻塞性肺疾病炎性因子影响[J].中国医疗前沿,2010,5(23):55-56. 4姚婉贞,孙德俊.慢性阻塞性肺疾病热点问题[M].北京:人民卫生出版社,2009:246-249. 5Sadowska AM,Manue Y,Keenoy B,De Backer WA.Antioxidant and anti-inflammatory efficacy of NAC in the treatment of COPD:discordant in vitro and in vivo dose-effects:a review[J].Pulm Pharm. 6唐秀光,陈林,吴相慰,等.谷胱甘肽降低慢性阻塞性肺疾病感染恶化率的疗效探讨[J].陕西医学杂志,2009,38(9):1169-1171. 7Rovina N,Dima E,Gerassimou C,et al.Interleukin-1 in induced sputum:Association with lung function chronic obstructive pulmonary disease.Respir Med,2009,1:1-7. 8Hoshino T,Kato S,Oka N,et al.Pulmonary Inflammation and Emphysema:Role of the Cytokines IL-18 and IL-13.Am J Respir Crit Care Med,2007,76:49-62. 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