Expression characteristics and detection value of histamine, soluble myeloid cell trigger receptor-1, microribonuclease-145 and high-sensitivity C-reactive protein in patients with chronic obstructive pulmonary disease and coronary heart disease
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摘要:目的
探讨组胺(HA)、可溶性髓样细胞触发受体-1(sTREM-1)、微小核糖核酸-145(miR-145)、超敏C反应蛋白(hs-CRP)在慢性阻塞性肺疾病(COPD)合并冠心病(CHD)患者中的表达特征及检测价值。
方法将107例COPD合并CHD患者设为研究组，同期健康体检者107例设为对照组。抽取受检者血液样本，检测miR-145、HA及sTREM-1、hs-CRP水平。比较2组HA、sTREM-1、miR-145、hs-CRP水平，并比较研究组不同病情严重程度和纽约心脏病协会(NYHA)分级患者的HA、sTREM-1、miR-145、hs-CRP水平。观察各指标水平与病情严重程度、NYHA分级的关联性。
结果研究组HA、sTREM-1、hs-CRP水平高于对照组, miR-145水平低于对照组，差异有统计学意义(P < 0.05)。不同COPD病情严重程度患者的HA、sTREM-1、miR-145、hs-CRP水平比较，差异有统计学意义(P < 0.05); 随着病情严重程度的加剧, HA、sTREM-1、hs-CRP水平持续增高, miR-145持续降低，差异有统计学意义(P < 0.05)。不同NYHA分级患者的HA、sTREM-1、miR-145、hs-CRP水平比较，差异有统计学意义(P < 0.05); 随着NYHA分级的增高, HA、sTREM-1、hs-CRP水平持续增高, miR-145持续降低，差异有统计学意义(P < 0.05)。HA、sTREM-1、hs-CRP与COPD病情严重程度、NYHA分级呈正相关, miR-145与COPD病情严重程度、NYHA分级呈负相关(P < 0.05)。
结论COPD合并CHD患者的HA、sTREM-1、miR-145、hs-CRP表达异常，且与COPD病情严重程度、NYHA分级密切相关。
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关键词:
- 慢性阻塞性肺疾病 /
- 冠心病 /
- 组胺 /
- 可溶性髓样细胞触发受体-1 /
- 微小核糖核酸-145 /
- 超敏C反应蛋白
Abstract:ObjectiveTo investigate the expression characteristics and detection value of histamine (HA), soluble myeloid cell trigger receptor-1 (sTREM-1), microribonuclease-145 (miR-145) and hypersensitive C-reactive protein (hs-CRP) in patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) and coronary heart disease (CHD).
MethodsA total of 107 healthy people with COPD and CHD were selected as study group, and 107 healthy people with physical examinations in the same period were selected as control group. The blood samples of the subjects were taken to measure the levels of miR-145, HA, sTREM-1 and hs-CRP. The levels of HA, sTREM-1, miR-145 and hs-CRP in the study group and the control group were compared, and their levels in different disease severity and different New York Heart Association(NYHA) grades were compared, and the correlations of the level of each indicator with the disease severity and NYHA grades were observed.
ResultsThe levels of HA, sTREM-1 and hs-CRP in the study group were higher than those in the control group, and the level of miR-145 was lower than those in the control group (P < 0.05). The levels of HA, sTREM-1, miR-145 and hs-CRP in patients with different degrees of COPD showed significant difference, and with increase of the severity of the disease, HA, sTREM-1 and hs-CRP continued to increase, while miR-145 continued to decrease (P < 0.05). The levels of HA, sTREM-1, miR-145 and hs-CRP in different NYHA grades showed significant differences, and with the increase of NYHA grades, HA, sTREM-1 and hs-CRP continued to increase, while miR-145 continued to decrease (P < 0.05). HA, sTREM-1, hs-CRP were positively correlated with the severity of COPD and NYHA grade, while miR-145 was negatively correlated with the severity of COPD and NYHA grade (P < 0.05).
ConclusionThe expression of HA, sTREM-1, miR-145 and hs-CRP are abnormal in patients with COPD and CHD, which is closely related to the severity of COPD and NYHA grade.
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慢性阻塞性肺疾病(COPD)为中老年群体多发呼吸系统疾病类型，受肺功能低下及氧化应激反应、炎性反应等诸多因素影响，心血管疾病发生风险显著增高，其中COPD合并冠心病(CHD)较为常见[1-2]。COPD合并CHD病情复杂，治疗及疾病良好转归难度较大，故早期对疾病进行准确评估极为重要[3-4]。超敏C反应蛋白(hs-CRP)为临床常见炎性反应标志物，正常生理状态下其血清含量较低，若发生感染、组织损伤等则会异常增高，可用于疾病诊疗评估，但敏感性与特异性欠佳。组胺(HA)属活性胺化合物，在免疫调节、宿主对病原微生物防御作用、变态反应中具有重要作用，且与心血管疾病密切相关。王澈等[5]研究证实，老年CHD合并COPD血清HA含量异常增高，并与肺功能关系密切，可用于疾病的诊断。可溶性髓样细胞触发受体-1(sTREM-1)为嗜中性粒细胞活化受体，其激活后可增加炎性介质生成量，在COPD及心血管疾病中均呈过表达状态，参与了上述疾病的发病与进展过程。临床研究[6]证实, COPD患者血清sTREM-1显著高于正常水平，且与病情严重程度关系密切。此外，微小核糖核酸(miRNA)作为新型基因调节分子，可影响靶基因表达，从而对信号通路及炎性反应进行调节，在多种疾病中具有重要作用[7]。赵盼盼等[8]研究证实, 微小核糖核酸-145(miR-145)在炎症疾病中呈异常表达状态，可参与炎症及免疫调节过程，在COPD、CHD中均具有重要调控作用。本研究选取COPD伴CHD患者进行分析，旨在明确HA、sTREM-1、miR-145、hs-CRP的表达特征及检测价值，现报告如下。
1. 资料与方法
1.1 一般资料
选取2020年1月—2021年12月107例COPD合并CHD的患者为研究组，另选取同期健康体检者107例为对照组。研究组男59例，女48例; 年龄64~90岁，平均(77.09±11.71)岁; COPD病情严重程度为轻度29例，中度39例，重度21例，极重度18例; 纽约心脏病协会(NYHA)心功能分级为Ⅰ级27例, Ⅱ级40例, Ⅲ级23例, Ⅳ级17例; 合并疾病为高血压病39例，糖尿病21例，高脂血症37例，其他11例。对照组男63例，女44例; 年龄61~90岁，平均(76.98±13.02)岁。2组年龄、性别比较，差异无统计学意义(P>0.05)。研究组纳入标准: ① 符合《慢性阻塞性肺疾病诊治指南(2021年修订版)》[9]中COPD诊断标准，《稳定性冠心病诊断与治疗指南》[10]中CHD诊断标准，经冠状动脉造影检查确诊者; ② 新确诊者; ③ 临床资料完整者; ④ 知晓本研究，签署同意书者。排除标准: ① 存在其他心脑血管及呼吸系统疾病者; ② 存在精神系统疾病者; ③ 存在肝、肾等脏器器质性病变者; ④ 存在免疫系统、血液系统疾病者; ⑤ 存在恶性肿瘤者; ⑥ 既往采取心肺手术治疗者; ⑦ 具有良好依从性及理解沟通能力，可配合完成调查研究者。对照组纳入标准: ① 体检健康者; ② 无基础疾病者; ③ 知情同意本研究者; ④ 具有良好认知功能、理解能力者。
1.2 方法
1.2.1 miR-145检测方法
晨起抽取所有受检者4 mL空腹静脉血，置于抗凝离心管中，室温条件下以2 500转/min离心10 min, 取上层血浆400 μL, 加入提取剂(Trizol)1 mL, 置于-70 ℃环境中储存待检。提取总RNA, 经聚合酶链式反应(PCR)仪实施实时荧光定量聚合酶链反应(RT-PCR), 内参选用U6, miRNA逆转录反应体系15 μL。无菌双馏水4.16 μL, RNase抑制剂0.19 μL(20 U/μL), 10×反转录缓冲液1.5 μL, 逆转录酶1 μL(50 U/μL), 脱氧核糖核苷酸(dNTPs, 100 mmol/L) 0.15 μL, U6与miRNA特异性茎环引物3 μL, RNA模板5 μL。反应条件: 30 min 16 ℃、30 min 42 ℃、5 min 85 ℃，扩增反应体系20 μL, 双蒸馏水7.67 μL, 反转录产物cDNA 1.33 μL, TaqMan通用混合物溶液(2×)10 μL, 引物与探针Mix(20×)1 μL。扩增条件: 95 ℃条件下实施10 min预变性, 95 ℃下变性15 s, 60 ℃下复性60 s, 共45个循环。各反应体系内荧光信号达到预设阈值经历的循环数即Ct值，通过2-△△Ct法计算miR-145相对表达量。
1.2.2 HA及sTREM-1、hs-CRP检测方法
抽取所有受检者3 mL外周静脉血，常温条件下以3 500转/min离心10 min, 取上清液，放入-80 ℃环境中储存待检; 通过酶联免疫吸附法检测HA及sTREM-1、hs-CRP水平，试剂盒购自上海酶联生物科技有限公司。
1.3 观察指标
记录2组HA、sTREM-1、miR-145、hs-CRP水平，比较研究组不同COPD病情严重程度者HA、sTREM-1、miR-145、hs-CRP水平，比较不同NYHA心功能分级患者HA、sTREM-1、miR-145、hs-CRP水平，分析HA、sTREM-1、miR-145、hs-CRP水平与COPD病情严重程度、NYHA心功能分级的关联性。
1.4 统计学分析
采用SPSS 22.0处理数据，计量资料采取Bartlett方差齐性检验与Kolmogorov-Smirnov正态性检验，均确认具备方差齐性且近似服从正态布的资料以(x±s)表示，组间比较行独立样本t检验，组内比较行配对t检验，多组间比较采用单因素方差分析，多重比较采用LSD-t检验; 计数资料以[n(%)]表示，行χ2检验; HA、sTREM-1、miR-145、hs-CRP水平与COPD伴CHD患者COPD病情严重程度、NYHA心功能分级的关联性采用Pearson进行相关性分析; P < 0.05为差异有统计学意义。
2. 结果
2.1 2组各指标水平比较
研究组血清HA、sTREM-1、hs-CRP水平高于对照组, miR-145水平低于对照组，差异有统计学意义(P < 0.05), 见表 1。
表 1 2组指标水平比较(x±s)组别 n HA/(nmol/L) sTREM-1/(ng/L) miR-145 hs-CRP/(mg/L) 研究组 107 3.71±0.69* 319.79±30.26* 0.69±0.15* 19.79±6.23* 对照组 107 0.81±0.21 59.23±11.07 1.33±0.26 3.19±1.08 HA: 组胺; sTREM-1: 可溶性髓样细胞触发受体-1; hs-CRP: 超敏C反应蛋白; miR-145: 微小核糖核酸-145。
与对照组比较, * P < 0.05。2.2 不同COPD病情严重程度患者指标水平比较
不同COPD病情严重程度的COPD合并CHD患者血清HA、sTREM-1、miR-145、hs-CRP水平比较，差异均有统计学意义(P < 0.05); 随着病情严重程度的加剧，血清HA、sTREM-1、hs-CRP水平持续增高，miR-145水平持续降低，差异有统计学意义(P < 0.05), 见表 2。
表 2 不同COPD病情严重程度者各指标水平比较(x±s)病情严重程度 n HA/(nmol/L) sTREM-1/(ng/L) miR-145 hs-CRP/(mg/L) 轻度 29 1.13±0.35 89.12±15.61 1.48±0.29 10.82±3.77 中度 39 2.59±0.49* 156.34±23.15* 1.19±0.23* 17.68±4.91* 重度 21 3.67±0.56*# 271.64±29.71*# 0.94±0.18*# 22.35±5.98*# 极重度 18 4.39±0.82*#△ 354.68±35.15*#△ 0.82±0.16*#△ 28.64±7.61*#△ 与轻度比较, * P < 0.05; 与中度比较, #P < 0.05; 与重度比较, △P < 0.05。 2.3 不同NYHA心功能分级患者指标水平比较
不同NYHA心功能分级的COPD合并CHD患者血清HA、sTREM-1、miR-145、hs-CRP水平比较，差异均有统计学意义(P < 0.05); 随着NYHA心功能分级的增高，血清HA、sTREM-1、hs-CRP水平持续增高, miR-145水平持续降低，差异有统计学意义(P < 0.05), 见表 3。
表 3 不同NYHA心功能分级患者指标水平比较(x±s)NYHA心功能分级 n HA/(nmol/L) sTREM-1/(ng/L) miR-145 hs-CRP/(mg/L) Ⅰ级 27 1.16±0.31 88.69±16.28 1.47±0.27 11.79±3.68 Ⅱ级 40 2.62±0.52* 154.23±24.04* 1.18±0.21* 18.01±4.82* Ⅲ级 23 3.63±0.54*# 269.97±30.23*# 0.96±0.17*# 23.18±6.06*# Ⅳ级 17 4.40±0.79*#△ 352.57±36.04*#△ 0.79±0.14*#△ 29.05±8.19*#△ 与Ⅰ级比较, * P < 0.05; 与Ⅱ级比较, #P < 0.05; 与Ⅲ级比较, △P < 0.05。 2.4 各指标水平与COPD病情严重程度、NYHA心功能分级的关联性分析
经Pearson检验可知，血清HA、sTREM-1、hs-CRP水平与COPD合并CHD患者COPD病情严重程度、NYHA心功能分级呈正相关(P < 0.05), miR-145水平与COPD病情严重程度、NYHA心功能分级呈负相关(P < 0.05), 见表 4。
表 4 指标水平与COPD病情严重程度、NYHA心功能分级的关联性分析指标 HA sTREM-1 miR-145 hs-CRP r P r P r P r P COPD病情严重程度 0.48 < 0.01 0.52 < 0.01 -0.46 < 0.01 0.47 < 0.01 NYHA心功能分级 0.47 < 0.01 0.46 < 0.01 -0.48 < 0.01 0.43 < 0.01 3. 讨论
CHD为COPD常见合并症，对患者生命健康及疾病预后转归造成了巨大威胁[11-12]。因此，早期对COPD合并CHD进行准确评估具有重要意义。HA为小分子生物胺，在胃酸分泌、过敏反应、免疫调节、机体神经信号传递等病理、生理过程中均具有重要作用。同时，HA能调节适应性免疫细胞与固有免疫细胞，引发、加快动脉粥样硬化，与CHD等疾病均密切关联[13-14]。此外, HA可引发变应性炎性反应，增加血管通透性及P物质生成量，后者可参与神经活动及免疫调节、炎症发生与进展。MOYA-GARCÍA A A等[15]研究表明, HA的代谢是极为复杂的网络，其可连接多种代谢过程，在呼吸系统疾病中具有重要作用。本研究结果显示，研究组血清HA水平高于对照组，证实HA可能参与了疾病发病及进展。炎症反应是COPD合并CHD发病及进展的重要基础之一, hs-CRP属急性时相反应蛋白，可在机体发生感染等病变后异常增高，但敏感性及特异性较低，导致其单独应用存在一定局限性。sTREM-1不仅具备ICAM-1大部分序列，还能结合淋巴细胞功能相关分子，在免疫细胞介导中具有重要作用[16]。SHIBER S等[17]研究证实，心血管疾病患者血浆sTREM-1水平高于健康体检者，可准确鉴别诊断是否为特异性胸痛，并能评估冠状动脉病情严重程度，预测疾病预后。周榕等[18]研究结果表明, sTREM-1为嗜中性粒细胞活化受体，被激活后能造成炎性介质过度释放, COPD合并CHD患者血清sTREM-1表达水平异常增高，参与了疾病发生及进展过程。本研究结果也显示，研究组血清hs-CRP、sTREM-1水平高于对照组，与上述研究结果一致，表明hs-CRP、sTREM-1也参与了COPD及CHD的发病及进展过程，主要是因为hs-CRP、sTREM-1为炎症反应调节因子，可参与炎性反应、免疫细胞介导过程，引发炎症反应，对体内血管产生损伤，加剧病情。
随着临床研究不断深入, miRNAs在呼吸系统及心血管疾病中的应用价值引起广泛关注, miRNAs可参与疾病发生及进展过程，持续性慢性炎性反应可造成部分miRNA表达异常，可造成大小气道重构、肺气肿形成、血管重塑[19]。miR-145能靶向调节缺氧所诱导的肺动脉平滑肌细胞迁移及增殖等过程，进而增加炎性介质生成量，诱导上皮细胞凋亡，参与COPD发病及进展[20]。此外, CHD发病与脂质浸润、免疫机制、炎症等关系密切，而miR-145可调节血管平滑肌迁移与增殖，也可参与CHD的病理过程。蔡晓航[21]研究显示，冠心病患者miR-145均呈低表达，检测其水平可评估冠心病患者病情严重程度。本研究中，研究组miR-145水平低于对照组，与其研究结果一致，进一步证实miR-145低表达是导致COPD合并CHD发生及进展的重要因素之一。miR-145可影响血管平滑肌的迁移、增殖，并下调血管紧张素转换酶含量，通过抑制炎症保护细胞，若miR-145表达降低，则会引发异常，增大相关疾病发生风险。本研究对不同病情严重程度的COPD合并CHD患者的HA、sTREM-1、miR-145、hs-CRP表达情况进行探讨，结果显示，不同COPD病情及NYHA心功能分级患者血清HA、sTREM-1、miR-145、hs-CRP水平存在显著差异，提示HA、sTREM-1、hs-CRP高表达及miR-145低表达是导致COPD合并CHD患者病情加剧及进展的重要因素。主要原因为: ① COPD合并CHD患者受病情等影响可出现免疫活动，致使淋巴细胞呈异常高表达状态，且病情越严重，上述现象越显著，体内炎性反应及免疫反应更加强烈，故血清HA、sTREM-1、hs-CRP水平越高。② miR-145可控制信号通路，其表达异常可活化促炎细胞因子，引发气道反复炎性反应与重塑; miR-145为血管内皮上特殊miRNA, 其靶基因Ephrin-A3为血管内皮生长因子(VEGF)所介导血管新生信号通路重要信号分子，在Hif-1a-VEGF信号通路的调节中具有重要作用，能促使内皮细胞形成血管，有助于血管再生，故COPD及CHD者病情越严重, miR-145表达越低。
综上所述, COPD合并CHD患者的HA、sTREM-1、miR-145、hs-CRP表达呈异常状态，且增高或降低程度与COPD病情严重程度、NYHA心功能分级密切相关，因此临床可通过检测上述指标水平对疾病进行评估，并根据其表达情况制订或调整干预方案，以保证疾病干预效果及预后的良好转归。
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表 1 2组指标水平比较(x±s)
组别 n HA/(nmol/L) sTREM-1/(ng/L) miR-145 hs-CRP/(mg/L) 研究组 107 3.71±0.69* 319.79±30.26* 0.69±0.15* 19.79±6.23* 对照组 107 0.81±0.21 59.23±11.07 1.33±0.26 3.19±1.08 HA: 组胺; sTREM-1: 可溶性髓样细胞触发受体-1; hs-CRP: 超敏C反应蛋白; miR-145: 微小核糖核酸-145。
与对照组比较, * P < 0.05。
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表 2 不同COPD病情严重程度者各指标水平比较(x±s)
病情严重程度 n HA/(nmol/L) sTREM-1/(ng/L) miR-145 hs-CRP/(mg/L) 轻度 29 1.13±0.35 89.12±15.61 1.48±0.29 10.82±3.77 中度 39 2.59±0.49* 156.34±23.15* 1.19±0.23* 17.68±4.91* 重度 21 3.67±0.56*# 271.64±29.71*# 0.94±0.18*# 22.35±5.98*# 极重度 18 4.39±0.82*#△ 354.68±35.15*#△ 0.82±0.16*#△ 28.64±7.61*#△ 与轻度比较, * P < 0.05; 与中度比较, #P < 0.05; 与重度比较, △P < 0.05。
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表 3 不同NYHA心功能分级患者指标水平比较(x±s)
NYHA心功能分级 n HA/(nmol/L) sTREM-1/(ng/L) miR-145 hs-CRP/(mg/L) Ⅰ级 27 1.16±0.31 88.69±16.28 1.47±0.27 11.79±3.68 Ⅱ级 40 2.62±0.52* 154.23±24.04* 1.18±0.21* 18.01±4.82* Ⅲ级 23 3.63±0.54*# 269.97±30.23*# 0.96±0.17*# 23.18±6.06*# Ⅳ级 17 4.40±0.79*#△ 352.57±36.04*#△ 0.79±0.14*#△ 29.05±8.19*#△ 与Ⅰ级比较, * P < 0.05; 与Ⅱ级比较, #P < 0.05; 与Ⅲ级比较, △P < 0.05。
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表 4 指标水平与COPD病情严重程度、NYHA心功能分级的关联性分析
指标 HA sTREM-1 miR-145 hs-CRP r P r P r P r P COPD病情严重程度 0.48 < 0.01 0.52 < 0.01 -0.46 < 0.01 0.47 < 0.01 NYHA心功能分级 0.47 < 0.01 0.46 < 0.01 -0.48 < 0.01 0.43 < 0.01
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