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[摘 要] 目的：探讨ICU慢性阻塞性肺病急性加重期（acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease，AECOPD）机械通气患者呼出气冷凝液过氧化氢（H2O2）和髓过氧化酶（MPO）水平与预后关系。方法：69例AECOPD机械通气患者按预后分为存活组（36例）和死亡组（33例），收集机械通气1d、3d、5d和7 d的EBC，测定EBC中H2O2、MPO含量。结果：①存活组EBC中H2O2和MPO含量逐渐下降，机械通气3d、5d、7 d较1 d明显降低（均P<0.05）。②死亡组EBC中H2O2和MPO含量逐渐升高，机械通气第7 d时达到最高（均P<0.05）。③两组EBC中H2O2和MPO含量与急性生理学与慢性健康状况评分系统（APACHE Ⅱ、Ⅲ）评分均无相关性（均P>0.05）。结论：EBC中H2O2和MPO含量高低与患者预后有关，可作为AECOPD机械通气患者气道炎症反应重要监测指标，并可作为评估其治疗和预后重要监测指标。
[关键词] 慢性阻塞性肺疾病急性加重；机械通气；呼出气冷凝液；过氧化氢；髓过氧化酶
中图分类号： R446 文献标识码： A 文章编号：2095-5200（2015）04-027-03
数据显示我国COPD发病率呈明显上升趋势[1]。AECOPD由于感染、低氧血症、高碳酸血症，引发机体氧化应激状态，活化炎性细胞可释放各种炎症介质，导致机体应激标志物和细胞因子增高[2]。氧化应激在AECOPD引起呼吸衰竭发病中起着重要作用，氧化应激标志物和细胞因子对全身脏器损害可能是引起多器官功能衰竭（MOF）原因之一。呼出气冷凝液（EBC）细胞因子分析是评估下呼吸道疾病炎症水平的新方法，具有损伤小、检测方便、可重复性强等特点，为监测下呼吸道疾病进展和评估预后提供了新选择。国内外有关测定AECOPD机械通气患者EBC水平评估气道炎症水平及评估预后研究较少。本研究拟通过测定AECOPD机械通气患者EBC中过氧化氢（H2O2）和髓过氧化酶（MPO）含量变化，探讨其能否反映疾病严重程度和预后。
1 对象与方法
1.1 研究对象
1.1.1 入选和排除标准 选择符合Ⅰ型或Ⅱ型呼吸衰竭诊断标准，需使用机械通气治疗AECOPD患者，诊断符合中华医学会呼吸病学分会制订标准[3]；排除非AECOPD其他呼吸道疾病、人类免疫缺陷病毒（HIV）感染、使用激素治疗、拒绝在知情同意书上签字、不合作或不能完成治疗者。所有研究对象经家属签署知情同意书。
1.1.2 病例资料：共入选69例符合条件者，均为我院重症监护病房（ICU）2013年7月至2014年10月收治有创机械通气患者，其中男39例，女30例；年龄45～82岁，平均（68.1±7.6）岁。所有患者接受抗生素治疗。根据预后分为存活组和死亡组，存活组36例，治疗时间（7.6±3.1）d；死亡组33例，治疗时间（10.1±4.2） d。两组年龄、性别差异无统计学意义（均P>0.05），有可比性。
1.2 观察指标及方法
1.2.1 临床观察指标 记录患者性别、年龄、体温、血压、心率、呼吸频率；动脉血氧分压、动脉血二氧化碳分压、动脉血pH值、血钠、血钾、血糖、肾功能、肝功能、血细胞比容、白细胞计数、PCT、格拉斯哥昏迷评分、原有慢性疾病、入ICU主要原因等指标；分别于机械通气1、3、5、7 d时，进行急性生理学与慢性健康状况评分系统Ⅱ、Ⅲ（APACHE Ⅱ、Ⅲ）评分，所有生理指标均取24 h内最差值。
1.2.2 EBC收集 采用HAAK EK20 E-co Screen型EBC收集器（德国JAEGER公司）收集69例AECOPD机械通气患者EBC。将EBC收集器浸在冰水中，两端分别接入呼吸机呼气端管道替代蓄水罐，持续15 min，收集EBC。接入呼吸机呼气端前清除管道液体，防止其进入EBC收集器，并关掉湿化瓶温度开关。收集完毕后测量EBC容积并分装，-70℃冰箱保存备检[4]。
1.3 H2O2 和MPO测定
免疫荧光法测定EBC中H2O2水平。酶联免疫法测定EBC中MPO水平，剂盒均购自RapidBio公司，严格按照说明书操作。
1.4 统计学分析
用SPSS11.5统计软件进行统计学处理，计量资料以均数±标准差表示；组间比较用配对设计t检验，组内比较用方差分析、NK法；相关分析采用Pearson法或Spearman法，P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 两组EBC中H2O2 和MPO比较
随机械通气时间延长，存活组EBC中H2O2 和MPO含量逐渐下降，7 d降至最低，与1 d比较差异均有统计学意义（均P<0.05）；而死亡组EBC中H2O2 和MPO含量逐渐升高，7 d升至峰值，与1d比较有统计学差异（均P<0.05），见表1。
2.2 两组APACHE Ⅱ、Ⅲ评分比较
随机械通气时间延长，存活组APACHE Ⅱ、Ⅲ分值呈逐步降低趋势，患者病情也逐步好转；而死亡组APACHE Ⅱ、Ⅲ分值逐渐升高，除第3 d APACHE Ⅱ分值与1 d时比较无差异外，余时间点APACHEⅡ、Ⅲ分值与1 d时比较差异均有统计学意义（均P<0.05）。存活组APACHE Ⅱ、Ⅲ分值在机械通气3 d时为变化拐点，与本组1 d和死亡组同期比较差异均有统计学意义（均P<0.05），见表2。
2.3 相关性分析
两组机械通气各时间点EBC中H2O2 和MPO含量与APACHE Ⅱ、Ⅲ评分均无相关性（均P>0.05），见表3。
3 讨论
COPD发病机制非常复杂，目前尚不明确。临床对于气道慢性炎症监测十分困难，EBC检测是新近发展起来一项技术，其中某些成分显著变化可以反映肺内及气道内病理生理状态。由于其不仅能反映肺部微环境改变，而且实时、无创、安全、可重复，为动态监测气道炎症和评价治疗效果提供了新途径[5-6]。H2O2是炎性因子激活O-代谢产物，可导致下呼吸道蛋白酶/抗蛋白酶、氧化/抗氧化失衡，导致小气道和肺组织损伤[7]。作为一个间接反映氧化应激水平标志物，EBC中H2O2含量升高提示由自由基介导炎性反应导致下呼吸道氧化负荷增加[8]。MPO是中性粒细胞呼吸爆发分泌到细胞外的一种亚铁血红素酶，是中性粒细胞功能标志和激活标志。Kostikas等[9]研究表明AECOPD患者气道内中性粒细胞向管腔及肺泡腔内释放大量MPO，加剧了H2O2与Cl-之间化学反应，产生过量氧自由基，造成局部肺组织氧化性损伤，所以AECOPD机械通气患者EBC中MPO水平可同时反映机体肺组织局部慢性炎症状态和氧化应激水平。李晶等[10]研究证实EBC中MPO与COPD患者肺组织局部存在慢性炎症及氧化应激密切相关。因此AECOPD机械通气患者EBC中H2O2 和MPO水平变化，对监测气道炎症、病情严重程度及预后具有重要临床意义。 本研究结果显示，存活组EBC中H2O2 和MPO含量随病情好转逐步下降，而死亡组随着病情恶化明显升高，表明机械通气患者由于感染及气道炎症反应明显增强，肺发生严重氧化应激反应，H2O2 和MPO产生超过了过氧化酶清除能力。EBC中H2O2 和MPO含量可作为监测AECOPD机械通气患者肺部氧化应激、气道炎症反应增强早期敏感指标，以及COPD机械通气患者病情严重程度及预后标志物。AECOPD机械通气患者EBC中H2O2 和MPO升高机制可能与下列因素有关：（1）低氧使中性粒细胞细胞结构改变并导致其变形性下降，出现中性粒细胞在肺内聚集并被激活，释放大量活性氧，成为肺内氧化应激主要来源。由于反复感染和缺氧，释放氧自由基，进而导致H2O2 和MPO增加。（2）由于感染和缺氧等使交感神经兴奋性增高，血中儿茶酚胺类物质增多，使H2O2 和MPO分泌增多。（3）在缺氧和感染加重时，下呼吸道巨噬细胞、中性粒细胞数量增多，这些细胞释放较多H2O2 和MPO。
本研究结果还显示，存活组APACHEⅡ和Ⅲ评分随机械通气时间延长逐渐降低，死亡组评分则逐渐增高，但患者EBC中H2O2 和MPO含量与APACHEⅡ和Ⅲ评分间无相关性，可能与样本量相对较小有关。
综上所述， H2O2 和MPO参与了AECOPD发病机制，监测AECOPD患者治疗期间H2O2 和MPO 水平，可作为监测病情、观察疗效、判断预后重要指标。
参 考 文 献
[1] 钟南山. 慢性阻塞性肺疾病在中国[J] . 中国实用内科杂志， 2011，31 （5） ：321-322.
[2] Decramer M，Rennard S，Troostem T，et al.COPD as a lung disease with systemic consequence-clinical impact，mechanisms，and potential for early intervention[J].COPD，2008，5（4）：235-256.
[3] 中华医学会呼吸病学分会慢性阻塞性肺疾病学组.慢性阻塞性肺疾病诊治指南（2007年修订版）[J].中华结核和呼吸杂志，2007，30（1）：8-17.
[4] 张文彬，陈建荣. 机械通气患者呼出气冷凝液收集临床安全性和可行性[J].国际呼吸杂志.2012.32（5）：363-366.
[5] Effros RM， Su J， Casaburi R， et al. Utility of exhaled breath condensate in chronic obstructive pulmonary disease： a critical review[J] . Current Opinion in Pulmonary Medicine， 2005， 11（2）： 135- 139.
[6] Montuschi P. Analysis of exhaled breath condensate in respiratorymedicine： methodological aspects and potential clinical applications[J] . Ther Adv Respir Dis， 2007， 1（1）： 5-23.
[7] Corradj M，Pignatti P，Manini P，et a1.Comparison between exhaled and sputum oxidative stress bionlarkers in chronic airway inflammation[J].Eur Respir J，2004，24（6）：1011-1017.
[8] 杨国辉，王广发.对机械通气患者呼出气冷凝液中过氧化氢研究[J]. 中国危重病急救医学，2008.20（6）：324-326.
[9] Kostikas K，Papatheodorou G，Ganas K，et a1.Ph in expired breath condensate of patients with inflammatory airway diseases[J].Am Respir Crit Care Med，2002，165（10）：1364-1370.
[10] 李晶，张国琴，王丽慧. 慢性阻塞性肺疾病患者呼出气冷凝液中髓过氧化物酶检测及其意义[J].国际呼吸杂志，2014，34（13）：977-979.
[关键词] 慢性阻塞性肺疾病急性加重；机械通气；呼出气冷凝液；过氧化氢；髓过氧化酶
中图分类号： R446 文献标识码： A 文章编号：2095-5200（2015）04-027-03
数据显示我国COPD发病率呈明显上升趋势[1]。AECOPD由于感染、低氧血症、高碳酸血症，引发机体氧化应激状态，活化炎性细胞可释放各种炎症介质，导致机体应激标志物和细胞因子增高[2]。氧化应激在AECOPD引起呼吸衰竭发病中起着重要作用，氧化应激标志物和细胞因子对全身脏器损害可能是引起多器官功能衰竭（MOF）原因之一。呼出气冷凝液（EBC）细胞因子分析是评估下呼吸道疾病炎症水平的新方法，具有损伤小、检测方便、可重复性强等特点，为监测下呼吸道疾病进展和评估预后提供了新选择。国内外有关测定AECOPD机械通气患者EBC水平评估气道炎症水平及评估预后研究较少。本研究拟通过测定AECOPD机械通气患者EBC中过氧化氢（H2O2）和髓过氧化酶（MPO）含量变化，探讨其能否反映疾病严重程度和预后。
1 对象与方法
1.1 研究对象
1.1.1 入选和排除标准 选择符合Ⅰ型或Ⅱ型呼吸衰竭诊断标准，需使用机械通气治疗AECOPD患者，诊断符合中华医学会呼吸病学分会制订标准[3]；排除非AECOPD其他呼吸道疾病、人类免疫缺陷病毒（HIV）感染、使用激素治疗、拒绝在知情同意书上签字、不合作或不能完成治疗者。所有研究对象经家属签署知情同意书。
1.1.2 病例资料：共入选69例符合条件者，均为我院重症监护病房（ICU）2013年7月至2014年10月收治有创机械通气患者，其中男39例，女30例；年龄45～82岁，平均（68.1±7.6）岁。所有患者接受抗生素治疗。根据预后分为存活组和死亡组，存活组36例，治疗时间（7.6±3.1）d；死亡组33例，治疗时间（10.1±4.2） d。两组年龄、性别差异无统计学意义（均P>0.05），有可比性。
1.2 观察指标及方法
1.2.1 临床观察指标 记录患者性别、年龄、体温、血压、心率、呼吸频率；动脉血氧分压、动脉血二氧化碳分压、动脉血pH值、血钠、血钾、血糖、肾功能、肝功能、血细胞比容、白细胞计数、PCT、格拉斯哥昏迷评分、原有慢性疾病、入ICU主要原因等指标；分别于机械通气1、3、5、7 d时，进行急性生理学与慢性健康状况评分系统Ⅱ、Ⅲ（APACHE Ⅱ、Ⅲ）评分，所有生理指标均取24 h内最差值。
1.2.2 EBC收集 采用HAAK EK20 E-co Screen型EBC收集器（德国JAEGER公司）收集69例AECOPD机械通气患者EBC。将EBC收集器浸在冰水中，两端分别接入呼吸机呼气端管道替代蓄水罐，持续15 min，收集EBC。接入呼吸机呼气端前清除管道液体，防止其进入EBC收集器，并关掉湿化瓶温度开关。收集完毕后测量EBC容积并分装，-70℃冰箱保存备检[4]。
1.3 H2O2 和MPO测定
免疫荧光法测定EBC中H2O2水平。酶联免疫法测定EBC中MPO水平，剂盒均购自RapidBio公司，严格按照说明书操作。
1.4 统计学分析
用SPSS11.5统计软件进行统计学处理，计量资料以均数±标准差表示；组间比较用配对设计t检验，组内比较用方差分析、NK法；相关分析采用Pearson法或Spearman法，P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 两组EBC中H2O2 和MPO比较
随机械通气时间延长，存活组EBC中H2O2 和MPO含量逐渐下降，7 d降至最低，与1 d比较差异均有统计学意义（均P<0.05）；而死亡组EBC中H2O2 和MPO含量逐渐升高，7 d升至峰值，与1d比较有统计学差异（均P<0.05），见表1。
2.2 两组APACHE Ⅱ、Ⅲ评分比较
随机械通气时间延长，存活组APACHE Ⅱ、Ⅲ分值呈逐步降低趋势，患者病情也逐步好转；而死亡组APACHE Ⅱ、Ⅲ分值逐渐升高，除第3 d APACHE Ⅱ分值与1 d时比较无差异外，余时间点APACHEⅡ、Ⅲ分值与1 d时比较差异均有统计学意义（均P<0.05）。存活组APACHE Ⅱ、Ⅲ分值在机械通气3 d时为变化拐点，与本组1 d和死亡组同期比较差异均有统计学意义（均P<0.05），见表2。
2.3 相关性分析
两组机械通气各时间点EBC中H2O2 和MPO含量与APACHE Ⅱ、Ⅲ评分均无相关性（均P>0.05），见表3。
3 讨论
COPD发病机制非常复杂，目前尚不明确。临床对于气道慢性炎症监测十分困难，EBC检测是新近发展起来一项技术，其中某些成分显著变化可以反映肺内及气道内病理生理状态。由于其不仅能反映肺部微环境改变，而且实时、无创、安全、可重复，为动态监测气道炎症和评价治疗效果提供了新途径[5-6]。H2O2是炎性因子激活O-代谢产物，可导致下呼吸道蛋白酶/抗蛋白酶、氧化/抗氧化失衡，导致小气道和肺组织损伤[7]。作为一个间接反映氧化应激水平标志物，EBC中H2O2含量升高提示由自由基介导炎性反应导致下呼吸道氧化负荷增加[8]。MPO是中性粒细胞呼吸爆发分泌到细胞外的一种亚铁血红素酶，是中性粒细胞功能标志和激活标志。Kostikas等[9]研究表明AECOPD患者气道内中性粒细胞向管腔及肺泡腔内释放大量MPO，加剧了H2O2与Cl-之间化学反应，产生过量氧自由基，造成局部肺组织氧化性损伤，所以AECOPD机械通气患者EBC中MPO水平可同时反映机体肺组织局部慢性炎症状态和氧化应激水平。李晶等[10]研究证实EBC中MPO与COPD患者肺组织局部存在慢性炎症及氧化应激密切相关。因此AECOPD机械通气患者EBC中H2O2 和MPO水平变化，对监测气道炎症、病情严重程度及预后具有重要临床意义。 本研究结果显示，存活组EBC中H2O2 和MPO含量随病情好转逐步下降，而死亡组随着病情恶化明显升高，表明机械通气患者由于感染及气道炎症反应明显增强，肺发生严重氧化应激反应，H2O2 和MPO产生超过了过氧化酶清除能力。EBC中H2O2 和MPO含量可作为监测AECOPD机械通气患者肺部氧化应激、气道炎症反应增强早期敏感指标，以及COPD机械通气患者病情严重程度及预后标志物。AECOPD机械通气患者EBC中H2O2 和MPO升高机制可能与下列因素有关：（1）低氧使中性粒细胞细胞结构改变并导致其变形性下降，出现中性粒细胞在肺内聚集并被激活，释放大量活性氧，成为肺内氧化应激主要来源。由于反复感染和缺氧，释放氧自由基，进而导致H2O2 和MPO增加。（2）由于感染和缺氧等使交感神经兴奋性增高，血中儿茶酚胺类物质增多，使H2O2 和MPO分泌增多。（3）在缺氧和感染加重时，下呼吸道巨噬细胞、中性粒细胞数量增多，这些细胞释放较多H2O2 和MPO。
本研究结果还显示，存活组APACHEⅡ和Ⅲ评分随机械通气时间延长逐渐降低，死亡组评分则逐渐增高，但患者EBC中H2O2 和MPO含量与APACHEⅡ和Ⅲ评分间无相关性，可能与样本量相对较小有关。
综上所述， H2O2 和MPO参与了AECOPD发病机制，监测AECOPD患者治疗期间H2O2 和MPO 水平，可作为监测病情、观察疗效、判断预后重要指标。
参 考 文 献
[1] 钟南山. 慢性阻塞性肺疾病在中国[J] . 中国实用内科杂志， 2011，31 （5） ：321-322.
[2] Decramer M，Rennard S，Troostem T，et al.COPD as a lung disease with systemic consequence-clinical impact，mechanisms，and potential for early intervention[J].COPD，2008，5（4）：235-256.
[3] 中华医学会呼吸病学分会慢性阻塞性肺疾病学组.慢性阻塞性肺疾病诊治指南（2007年修订版）[J].中华结核和呼吸杂志，2007，30（1）：8-17.
[4] 张文彬，陈建荣. 机械通气患者呼出气冷凝液收集临床安全性和可行性[J].国际呼吸杂志.2012.32（5）：363-366.
[5] Effros RM， Su J， Casaburi R， et al. Utility of exhaled breath condensate in chronic obstructive pulmonary disease： a critical review[J] . Current Opinion in Pulmonary Medicine， 2005， 11（2）： 135- 139.
[6] Montuschi P. Analysis of exhaled breath condensate in respiratorymedicine： methodological aspects and potential clinical applications[J] . Ther Adv Respir Dis， 2007， 1（1）： 5-23.
[7] Corradj M，Pignatti P，Manini P，et a1.Comparison between exhaled and sputum oxidative stress bionlarkers in chronic airway inflammation[J].Eur Respir J，2004，24（6）：1011-1017.
[8] 杨国辉，王广发.对机械通气患者呼出气冷凝液中过氧化氢研究[J]. 中国危重病急救医学，2008.20（6）：324-326.
[9] Kostikas K，Papatheodorou G，Ganas K，et a1.Ph in expired breath condensate of patients with inflammatory airway diseases[J].Am Respir Crit Care Med，2002，165（10）：1364-1370.
[10] 李晶，张国琴，王丽慧. 慢性阻塞性肺疾病患者呼出气冷凝液中髓过氧化物酶检测及其意义[J].国际呼吸杂志，2014，34（13）：977-979.