慢阻肺患者内皮素变化和在肺内分布的临床意义
【摘要】 目的 探讨血浆内皮素变化和肺组织内皮素分布在慢阻肺(COPD)发病机制的临床意义。方法 采用放射免疫分析法，血气分析，心肺功能测定，免疫组织化学和电镜技术测量27例慢阻肺患者血浆ET-1水平，肺组织ET-1免疫组化，血气，心肺功能参数和肺组织超微结构。结果 慢阻肺患者随着病情加重，血气和心肺功能明显降低;慢阻肺患者血浆ET-1水平较正常人增高，免疫组化染色显示ET-1主要分布在小支气管上皮和外膜平滑肌细胞，肺泡上皮细胞，肺细小动脉内皮细胞和平滑肌细胞;其分布与肺组织超微结构病理改变相一致。血浆和肺组织ET-1与VC%，MVV%，PEFP，V25/HT%和右心EF%呈负相关(P<0.05或0.01);与右心Q-B/B-Y比值呈正相关(P<0.01)。结论 ET-1通过加强肺组织小支气管和小动脉的收缩及其结构重建参与慢阻肺发病过程。
关键词 肺疾病 阻塞性 内皮素 低氧
【文献标识码】 A 【文章编号】 1609-6614(2003)14-1264-04
, 百拇医药
Clinical significance of the level and the distribution of
the endothelin in patients with chronic obstructive lung disease
Li Zhibin，Luo Zhuquan，Lai Huangwen，et al.
Department of Respiratory Medicine，Guangzhou General Hospital of
GuangzhouMilitary Command，Guangzhou510010.
【Abstract】 Objective To explore the clinical significance of the level and the distribution of the endothelins(ET-1)in the pathogenetic mechanism of chronic obstructive lung disease(COPD).Methods Plasma ET-1level and ET-1immunostaining of tissue were measured in27cases of COPD by utilizing radioimmunossay and
, 百拇医药
immnohisˉtochemical analysis，and correlated with the artery blood gas，the ultrastructure of lung，cardiac and respiratory parameˉters.Results With progression of COPD，the cardiac and respiratory parameters in patients were significanty worse.The plasma ET-1level in patients with COPD was significantly higher than those in normal subjects(P<0.01)Imˉmunohistochemical analysis revealed thatthe ET-1immunoreactivity was seen in the epithelium and smooth muscle cell of bronchioli，the epithelium of alveolus as well as the endothelium and smooth muscle cell of the small pulmonary arteries.The distribution of ET-1in COPD was also consistent with location which ultrastructure of lung tissue had been altered pathologically.The ET-1of plasma and tissue had a significant negative ation withVC%，MVV%，PEFP，V25/HT%as well as EF%in the right heart(P<0.05or0.01)and pos
, http://www.100md.com
itive orrcelation with the Q-B/B-Y ratio in the right heart(P<0.01).Conclusion The ET-1may take part in pathogenesis of COPD through proˉmoting both bronchoc onstriction and vasoconstriction as well as structural remodeling in the bronchioli and small pulˉmonary arteries.
Key words lung disease obstructive endothelins hypoxia
由于内皮素-1(endothelin-1，ET-1)具有强烈的血管收缩作用和促平滑肌细胞增殖特性，使人们逐渐认识ET-1在低氧性肺动脉高压(pulmonary hypertension，PH)发病机制中的重要作用 [1] 。前期研究主要集中在低氧性动物模型上，临床研究相对较少。近年来内皮素受体拮抗剂已开始在临床试用 [2] ，成为当今临床治疗低氧性PH的热点问题。我们对27例慢性阻塞性肺疾病(慢阻肺)患者血浆和肺组织中ET-1及肺超微结构变化的研究，以探讨内皮素在慢阻肺发病机制中的临床意义。
, 百拇医药
1 对象和方法
1.1 研究对象 慢阻肺患者27例，男22例，女5例;年龄62.41±13.27岁。均为慢性支气管炎，阻塞性肺气肿或合并肺心病患者。其诊断符合全国慢性支气管炎会议和全国肺心病会议规定的标准。所有患者自然状态下做血气分析，根据呼吸衰竭(呼衰)诊断标准(动脉血PaO 2 <60mmHg，或伴动脉PaCO 2 >50mmHg)将患者分成两组，非呼衰组(A组)12例，男9例、女3例，年龄52.92±9.75岁;呼衰组(B组)15例，男13例、女2例，年龄67.66±7.75岁。正常对照组，选择健康成年人12例(C组)作血浆ET-1水平正常对照，男8例，女4例;年龄45.20±5.31岁。
1.2 检测项目及方法1.2.1 血气分析 患者在自然状态下抽取桡动脉血2ml进行血气分析(美国Ciba-corning170型血气分析仪)，分别测得PH值、PaCO 2 、PaO 2 。
, 百拇医药 1.2.2 肺功能测定 患者住院期间统一在上午行肺功能检查(日本Chest肺功能仪)，分别测肺活量(VC%)、1秒钟用力呼气容积(FEV1%)、最大通气量(MVV%)、峰速(PEFP)和小气道功能(25%肺活量最大呼气流量与身高比值V25/HT%)，每个项目连续测量3次，取平均值，结果以实测值占预计值的百分数表示。
1.2.3 心功能参数测定 采用电阻抗法对患者进行心肺阻抗电流图检查(同济自动心肺血流图诊断仪)，计算出射血前期/射血期比值(Q-B/B-Y)、射血分数(EF%)、心输出量(CO)、全肺血管阻力(TPR)、每搏量(SV)、心脏指数(CI)，代表左右心功能指标。
1.2.4 血浆ET-1测定 所有检查者均在上午抽取周围静脉血2ml，置于含10%EDTA二钠30μl和抑肽酶40μl混合液的试管中，混匀，4℃，3000r/min离心10min，分离血浆，置于-30℃低温中保存，成批待测。ET-1测定采用放射免疫直接法(ET-1放射免疫测定药盒由东亚免疫技术研究所提供)。
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1.2.5 肺组织标本来源 27例患者中18例患者肺组织来源于纤支镜透壁肺活检，9例患者肺组织来源经皮针刺肺尸检。纤支镜检查(经本人同意)，按常规术前准备，纤支镜(Olympus IT40)经鼻气管插入，直视下观察支气管粘膜，然后纤支镜伸入右下叶外后段行跨支气管壁肺活检，取组织3～4块;各例操作步序及取材部位相同。尸检标本，患者病故后(征得家属同意)立即用Silverman切割针从右下肺经皮针刺肺活检，取组织3～4块。所取标本立即分别用10%甲醛和3%戊二醛固定，待检。
1.2.6 肺组织ET-1免疫组化检查 肺组织常规脱水，透明，石蜡包埋，切片。常规作HE染色光学显微镜观察，另外每例患者取片2～3张，采用标记链霉亲和素—生物素法(labelled streptavidin biotin method，LSAB法)进行ET-1免疫组化染色。兔抗大鼠ET-1多克隆抗体(北京中山生物技术有限公司)作为Ⅰ抗，工作液浓度1∶200，生物素化羊抗兔IgG第Ⅱ抗体(DAKO公司)，工作液浓度1∶50，链霉亲和素标记辣根过氧化物酶(DAKO公司)，工作液浓度1∶50。用PBS代替Ⅰ抗而其它条件均相同作阴性对照，3，3，二氨基联苯胺DAB显色，复染，脱水，透明，封片。结果判断，ET-1免疫组化染色阳性呈棕褐色，根据镜下染色程度分四级:(-)为阴性，(+)为阳性，(++)为强阳性，(+++)为极强阳性。
, 百拇医药
1.2.7 肺组织超微结构检查 每例患者肺组织用3%戊二醛前固定，1%锇酸后固定，Epon812包埋，超薄切片，铀-铅双重染色(TE)，H-6000透射电镜下观察。
1.3 统计学分析 定量资料:两样本均数比较用非配对t检验，多个样本均数比较用F方差分析和q检验，两变量间的关系用直线相关分析。定性资料:两组有序变量比较用秩和检验(Hc)，两变量间的关系用Spearman秩相关分析。以上统计分析均在SAS统计软件包进行。
2 结果
2.1 A，B两组患者血气和心肺功能参数测定 见表1。
表1 两组患者血气和心肺功能参数变化(X±s) 略
由表1可见，B组患者其血气PaCO 2 较A组患者明显升高，PaO 2 较A组患者明显降低。B组患者肺功能多项指标较A组患者明显降低;B组患者右心功能参数Q-B/B-Y比值和TPR较A组显著增加，而右心EF%降低;左心EF%和SV又均较A组显著降低。说明B组患者心肺功能较A组差。
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2.2 各组患者血浆ET-1浓度变化 见表2。
由表2可见，A，B两组慢阻肺患者血浆ET-1水平均较正常人对照组增高(P均<0.01);而B组患者血浆ET-1水平又较A组患者明显增高(P<0.01)。
表2 各组血浆内皮素-1浓度变化(X±s)略
2.3 两组患者肺组织ET-1免疫组化比较 见表3。
表3 两组患者肺组织ET-1免疫组化染色程度对比分析 略
肺组织ET-1免疫组化染色阳性细胞主要分布小支气管粘膜的上皮细胞和外膜平滑肌细胞，肺泡上皮细胞;肺细小动脉壁的内皮细胞和中膜平滑肌细胞。由表3可见，B组患者其上述组织细胞ET-1免疫组化染色程度明显较A组强烈。
2.4 血浆和组织ET-1与血气，心肺功能参数的关系
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2.4.1 血浆ET-1水平与血气、心肺功能参数的关系 直线相关分析显示，血浆ET-1浓度与pH值、PaO 2 和右心EF%呈负相关(r分别为-0.512，-0.597，-0.634，P均<0.01)，与右心Q-B/B-Y比值呈正相关(r为0.627，P<0.01);与肺功能VC%、MVV%、PEFP、V25/HT%呈负相关(r分别为-0.426，-0.426，-0.447，-0.385，P均<0.05)。2.4.2 组织ET-1免疫组化染色程度与心肺功能参数的关系 等级相关分析显示，小支气管壁和肺泡上皮ET-1组化染色程度与肺功能VC%、%FEV1、MVV%、PEFP、V25/HT%呈负相关(r分别为-0.621，-0.816，-0.761，-0.668，-0.680，P均<0.01);肺细小动脉壁ET-1组化染色程度与右心Q-B/B-Y比值呈正相关(r为0.727，P<0.01);与右心EF%呈负相关(r为-0.881，P<0.01)。
2.5 组织病理和超微结构观察
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2.5.1 光镜下病理改变 B组患者肺组织光镜下见小支气管粘膜上皮增生、脱落，支气管壁肌层及纤维组织增生，胶原化;肺泡壁细胞肿胀，肺泡间隔增宽，纤维组织增生。肺细小动脉管壁增厚，管腔变窄。相比之下，A组患者肺组织病理改变明显减轻，仅见少量肺泡间隔纤维组织增生和慢性炎细胞浸润。
2.5.2 超微结构观察 B组患者肺组织透射电镜下见肺泡Ⅱ型上皮细胞肿胀，表面微绒毛脱落，稀疏，线粒体球型肿胀，嵴断裂和消失，板层小体减少;肺泡壁厚薄不一，肺间质大量纤维结缔组织增生。肺细小动脉壁内皮细胞肿胀，空泡变，可见致密颗粒;内皮细胞之间连结断裂，内皮下内弹力膜断裂，中膜细胞间胶原纤维丰富;肺细小动脉管腔变窄，内皮细胞突起增多，核异质增多;内皮细胞脱落，分离，基底膜不完整。相反，A组患者肺组织超微结构改变轻微，仅见Ⅱ型上皮细胞表面微绒毛不规则，肺间质少量纤维结缔组织;肺细胞小动脉内皮细胞扁平，无肿胀，内皮细胞间连接完整。
3 讨论
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低氧作为导致低氧性肺动脉高压(PH)的重要因素，早期表现为可逆的肺血管收缩，晚期表现为不可逆的肺动脉高压伴有肺血管重建的病理状态。本组资料显示，B组患 者肺组织病理形态学改变亦明显，小支气管粘膜上皮脱落，管壁肌层及纤维组织增生，胶原化;超微结构见肺泡Ⅱ型上皮细胞肿胀，亚细胞器损伤严重;肺泡腔扩大，肺泡壁厚薄不一，间质大量纤维组织堆积。与之相对应的肺功能改变明显，其VC%、EFV1%、MVV%、PEFP和V25/HT%显著降低，同样，肺细小动脉管壁增厚，管腔变窄;超微结构见肺细胞小动脉内皮细胞损伤明显，内皮下内弹力膜断裂，管腔变窄。反映在心功能上显示左右心Q-B/B-Y比值和TPR增加，左右心EF%和SV降低，说明随着慢阻肺病情进展，患者心肺功能下降是与组织结构损伤重塑相辅相成。有研究报道，影响慢阻肺患者心肺功能和组织结构改变有诸多因素，除低氧外，还有多种活性物质共同参与 [3] ，其中内皮素是重要的因子之一。
内皮素是由21个氨基酸残基组成的强大缩血管活性多肽，实验研究证明，内皮素在慢性低氧性PH发病机制中起重要作用 [4] 。临床研究亦发现肺心病患者肺组织ET-1表达明显增高 [5] 。本组资料显示，A、B两组患者血浆ET-1水平均较正常对照组明显增高，而B组又较A组明显增高。此外，肺组织ET-1免疫组化显示，慢阻肺患者组织ET-1主要分布在小支气管上皮和外膜平滑肌细胞，肺泡上皮细胞，肺细小动脉内皮细胞和平滑肌细胞上;而且其阳性染色程度随着病情加重而明显增强。提示ET-1参与了慢阻肺发病过程。
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ET-1主要分布在肺组织小支气管和肺细小动脉壁上，与上述肺组织病理结构改变和位置相一致。本组观察发现患者肺细小动脉ET-1表达增加，电镜下就见内皮细胞结构损伤明显，血管腔变窄;同样，小支气管壁ET-1表达增加，就见小支气管上皮细胞损伤脱落，管壁肌层增生，胶原化明显。说明ET-1变化与组织病理结构改变相一致。Takahashi H等最近研究发现 [6] ，正常状态下，ET-1和ETA受体沿着大鼠肺血管树由血管近端到远端轴性分布，而缺氧条件下，其分布发生明显改变，ET-1和ETA受体分布主要集中在远端小血管，显示不同条件ET-1分布有显著差异。以上变化特征有重要的病理生理意义，提示ET-1在低氧状态通过下调节肺小血管和小支气管张力及其结构重建发挥重要的病理生理作用。
相关分析结果亦显示，血浆ET-1浓度和小支气管壁ET-1组化阳性染色程度均分别与肺功能参数(VC%，FEV1%，MVV%，PEFP，V25/HT%)呈负相关;血浆ET-1浓度和肺细小动脉壁ET-1组化阳性染色程度均分别与心功能参数的右心Q-B/B-Y比值呈正相关，与右心EF%呈负相关。提示在慢阻肺发病过程中，ET-1集中分布在肺小血管和小气道内，其主要病理生理作用是使小支气管痉挛，增加气道阻力;使肺小动脉收缩，加重肺动脉高压，增加右心负荷。从功能上进一步说明ET-1是加速慢阻肺疾病发展的重要因素。
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综上所述，ET-1通过加强肺组织小支气管，小动脉的收缩和结构重建作用参与慢阻肺发病过程。深入此领域的研究对治疗慢阻肺有重要的临床意义。
参考文献
1 Nakanishi K，Tajima F，Nakata Y，et al.Expression of endothelin-1in rats developing hypobaric hypoxia-induced pulmonary hypertension.Lab Invest，1999，79:1347-1357.
2 Channick R，Badesch DB，Tapson VF，et al.Effects of the dual endotheˉlin receptor antagonist bosentan in patients with pulmonary hypertension: a placebo-controlled study.J Heart Lung Tran Splant，2001，20:262-263.
, 百拇医药
3 Dzau VJ.Endothelium and growth factors in vascular remodling of hyperˉtension.Hypertension，1991，18(5suppiⅢ):115-121.
4 Li H，Chen SJ，Chen YF，et al.Enhanced endothelin-1and endothelin receptorgene expression in chronic
hypoxia.J App1Physiol，1994，77:1451-1459.
5 Giaid A，Yanagisawa M，Langleben D，et al.Expression of endothelin-1in the lungs patients with pulmonary hypertension.N Eng1JMed，1993，328:1732-1739.
6 Takahashi H，Soma S，Muramatsu M，Oka M，Ienaga H，et al.Discrepant distribution of big endothelin(ET-1)and ETreceptors in the pulmonary artery.Eur Respir J，2001，18:5-14.
作者单位: 510010 广州军区广州总医院全军呼吸内科中心
(编 辑 亦平), 百拇医药(李志斌)
关键词 肺疾病 阻塞性 内皮素 低氧
【文献标识码】 A 【文章编号】 1609-6614(2003)14-1264-04
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Clinical significance of the level and the distribution of
the endothelin in patients with chronic obstructive lung disease
Li Zhibin，Luo Zhuquan，Lai Huangwen，et al.
Department of Respiratory Medicine，Guangzhou General Hospital of
GuangzhouMilitary Command，Guangzhou510010.
【Abstract】 Objective To explore the clinical significance of the level and the distribution of the endothelins(ET-1)in the pathogenetic mechanism of chronic obstructive lung disease(COPD).Methods Plasma ET-1level and ET-1immunostaining of tissue were measured in27cases of COPD by utilizing radioimmunossay and
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immnohisˉtochemical analysis，and correlated with the artery blood gas，the ultrastructure of lung，cardiac and respiratory parameˉters.Results With progression of COPD，the cardiac and respiratory parameters in patients were significanty worse.The plasma ET-1level in patients with COPD was significantly higher than those in normal subjects(P<0.01)Imˉmunohistochemical analysis revealed thatthe ET-1immunoreactivity was seen in the epithelium and smooth muscle cell of bronchioli，the epithelium of alveolus as well as the endothelium and smooth muscle cell of the small pulmonary arteries.The distribution of ET-1in COPD was also consistent with location which ultrastructure of lung tissue had been altered pathologically.The ET-1of plasma and tissue had a significant negative ation withVC%，MVV%，PEFP，V25/HT%as well as EF%in the right heart(P<0.05or0.01)and pos
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itive orrcelation with the Q-B/B-Y ratio in the right heart(P<0.01).Conclusion The ET-1may take part in pathogenesis of COPD through proˉmoting both bronchoc onstriction and vasoconstriction as well as structural remodeling in the bronchioli and small pulˉmonary arteries.
Key words lung disease obstructive endothelins hypoxia
由于内皮素-1(endothelin-1，ET-1)具有强烈的血管收缩作用和促平滑肌细胞增殖特性，使人们逐渐认识ET-1在低氧性肺动脉高压(pulmonary hypertension，PH)发病机制中的重要作用 [1] 。前期研究主要集中在低氧性动物模型上，临床研究相对较少。近年来内皮素受体拮抗剂已开始在临床试用 [2] ，成为当今临床治疗低氧性PH的热点问题。我们对27例慢性阻塞性肺疾病(慢阻肺)患者血浆和肺组织中ET-1及肺超微结构变化的研究，以探讨内皮素在慢阻肺发病机制中的临床意义。
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1 对象和方法
1.1 研究对象 慢阻肺患者27例，男22例，女5例;年龄62.41±13.27岁。均为慢性支气管炎，阻塞性肺气肿或合并肺心病患者。其诊断符合全国慢性支气管炎会议和全国肺心病会议规定的标准。所有患者自然状态下做血气分析，根据呼吸衰竭(呼衰)诊断标准(动脉血PaO 2 <60mmHg，或伴动脉PaCO 2 >50mmHg)将患者分成两组，非呼衰组(A组)12例，男9例、女3例，年龄52.92±9.75岁;呼衰组(B组)15例，男13例、女2例，年龄67.66±7.75岁。正常对照组，选择健康成年人12例(C组)作血浆ET-1水平正常对照，男8例，女4例;年龄45.20±5.31岁。
1.2 检测项目及方法1.2.1 血气分析 患者在自然状态下抽取桡动脉血2ml进行血气分析(美国Ciba-corning170型血气分析仪)，分别测得PH值、PaCO 2 、PaO 2 。
, 百拇医药 1.2.2 肺功能测定 患者住院期间统一在上午行肺功能检查(日本Chest肺功能仪)，分别测肺活量(VC%)、1秒钟用力呼气容积(FEV1%)、最大通气量(MVV%)、峰速(PEFP)和小气道功能(25%肺活量最大呼气流量与身高比值V25/HT%)，每个项目连续测量3次，取平均值，结果以实测值占预计值的百分数表示。
1.2.3 心功能参数测定 采用电阻抗法对患者进行心肺阻抗电流图检查(同济自动心肺血流图诊断仪)，计算出射血前期/射血期比值(Q-B/B-Y)、射血分数(EF%)、心输出量(CO)、全肺血管阻力(TPR)、每搏量(SV)、心脏指数(CI)，代表左右心功能指标。
1.2.4 血浆ET-1测定 所有检查者均在上午抽取周围静脉血2ml，置于含10%EDTA二钠30μl和抑肽酶40μl混合液的试管中，混匀，4℃，3000r/min离心10min，分离血浆，置于-30℃低温中保存，成批待测。ET-1测定采用放射免疫直接法(ET-1放射免疫测定药盒由东亚免疫技术研究所提供)。
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1.2.5 肺组织标本来源 27例患者中18例患者肺组织来源于纤支镜透壁肺活检，9例患者肺组织来源经皮针刺肺尸检。纤支镜检查(经本人同意)，按常规术前准备，纤支镜(Olympus IT40)经鼻气管插入，直视下观察支气管粘膜，然后纤支镜伸入右下叶外后段行跨支气管壁肺活检，取组织3～4块;各例操作步序及取材部位相同。尸检标本，患者病故后(征得家属同意)立即用Silverman切割针从右下肺经皮针刺肺活检，取组织3～4块。所取标本立即分别用10%甲醛和3%戊二醛固定，待检。
1.2.6 肺组织ET-1免疫组化检查 肺组织常规脱水，透明，石蜡包埋，切片。常规作HE染色光学显微镜观察，另外每例患者取片2～3张，采用标记链霉亲和素—生物素法(labelled streptavidin biotin method，LSAB法)进行ET-1免疫组化染色。兔抗大鼠ET-1多克隆抗体(北京中山生物技术有限公司)作为Ⅰ抗，工作液浓度1∶200，生物素化羊抗兔IgG第Ⅱ抗体(DAKO公司)，工作液浓度1∶50，链霉亲和素标记辣根过氧化物酶(DAKO公司)，工作液浓度1∶50。用PBS代替Ⅰ抗而其它条件均相同作阴性对照，3，3，二氨基联苯胺DAB显色，复染，脱水，透明，封片。结果判断，ET-1免疫组化染色阳性呈棕褐色，根据镜下染色程度分四级:(-)为阴性，(+)为阳性，(++)为强阳性，(+++)为极强阳性。
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1.2.7 肺组织超微结构检查 每例患者肺组织用3%戊二醛前固定，1%锇酸后固定，Epon812包埋，超薄切片，铀-铅双重染色(TE)，H-6000透射电镜下观察。
1.3 统计学分析 定量资料:两样本均数比较用非配对t检验，多个样本均数比较用F方差分析和q检验，两变量间的关系用直线相关分析。定性资料:两组有序变量比较用秩和检验(Hc)，两变量间的关系用Spearman秩相关分析。以上统计分析均在SAS统计软件包进行。
2 结果
2.1 A，B两组患者血气和心肺功能参数测定 见表1。
表1 两组患者血气和心肺功能参数变化(X±s) 略
由表1可见，B组患者其血气PaCO 2 较A组患者明显升高，PaO 2 较A组患者明显降低。B组患者肺功能多项指标较A组患者明显降低;B组患者右心功能参数Q-B/B-Y比值和TPR较A组显著增加，而右心EF%降低;左心EF%和SV又均较A组显著降低。说明B组患者心肺功能较A组差。
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2.2 各组患者血浆ET-1浓度变化 见表2。
由表2可见，A，B两组慢阻肺患者血浆ET-1水平均较正常人对照组增高(P均<0.01);而B组患者血浆ET-1水平又较A组患者明显增高(P<0.01)。
表2 各组血浆内皮素-1浓度变化(X±s)略
2.3 两组患者肺组织ET-1免疫组化比较 见表3。
表3 两组患者肺组织ET-1免疫组化染色程度对比分析 略
肺组织ET-1免疫组化染色阳性细胞主要分布小支气管粘膜的上皮细胞和外膜平滑肌细胞，肺泡上皮细胞;肺细小动脉壁的内皮细胞和中膜平滑肌细胞。由表3可见，B组患者其上述组织细胞ET-1免疫组化染色程度明显较A组强烈。
2.4 血浆和组织ET-1与血气，心肺功能参数的关系
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2.4.1 血浆ET-1水平与血气、心肺功能参数的关系 直线相关分析显示，血浆ET-1浓度与pH值、PaO 2 和右心EF%呈负相关(r分别为-0.512，-0.597，-0.634，P均<0.01)，与右心Q-B/B-Y比值呈正相关(r为0.627，P<0.01);与肺功能VC%、MVV%、PEFP、V25/HT%呈负相关(r分别为-0.426，-0.426，-0.447，-0.385，P均<0.05)。2.4.2 组织ET-1免疫组化染色程度与心肺功能参数的关系 等级相关分析显示，小支气管壁和肺泡上皮ET-1组化染色程度与肺功能VC%、%FEV1、MVV%、PEFP、V25/HT%呈负相关(r分别为-0.621，-0.816，-0.761，-0.668，-0.680，P均<0.01);肺细小动脉壁ET-1组化染色程度与右心Q-B/B-Y比值呈正相关(r为0.727，P<0.01);与右心EF%呈负相关(r为-0.881，P<0.01)。
2.5 组织病理和超微结构观察
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2.5.1 光镜下病理改变 B组患者肺组织光镜下见小支气管粘膜上皮增生、脱落，支气管壁肌层及纤维组织增生，胶原化;肺泡壁细胞肿胀，肺泡间隔增宽，纤维组织增生。肺细小动脉管壁增厚，管腔变窄。相比之下，A组患者肺组织病理改变明显减轻，仅见少量肺泡间隔纤维组织增生和慢性炎细胞浸润。
2.5.2 超微结构观察 B组患者肺组织透射电镜下见肺泡Ⅱ型上皮细胞肿胀，表面微绒毛脱落，稀疏，线粒体球型肿胀，嵴断裂和消失，板层小体减少;肺泡壁厚薄不一，肺间质大量纤维结缔组织增生。肺细小动脉壁内皮细胞肿胀，空泡变，可见致密颗粒;内皮细胞之间连结断裂，内皮下内弹力膜断裂，中膜细胞间胶原纤维丰富;肺细小动脉管腔变窄，内皮细胞突起增多，核异质增多;内皮细胞脱落，分离，基底膜不完整。相反，A组患者肺组织超微结构改变轻微，仅见Ⅱ型上皮细胞表面微绒毛不规则，肺间质少量纤维结缔组织;肺细胞小动脉内皮细胞扁平，无肿胀，内皮细胞间连接完整。
3 讨论
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低氧作为导致低氧性肺动脉高压(PH)的重要因素，早期表现为可逆的肺血管收缩，晚期表现为不可逆的肺动脉高压伴有肺血管重建的病理状态。本组资料显示，B组患 者肺组织病理形态学改变亦明显，小支气管粘膜上皮脱落，管壁肌层及纤维组织增生，胶原化;超微结构见肺泡Ⅱ型上皮细胞肿胀，亚细胞器损伤严重;肺泡腔扩大，肺泡壁厚薄不一，间质大量纤维组织堆积。与之相对应的肺功能改变明显，其VC%、EFV1%、MVV%、PEFP和V25/HT%显著降低，同样，肺细小动脉管壁增厚，管腔变窄;超微结构见肺细胞小动脉内皮细胞损伤明显，内皮下内弹力膜断裂，管腔变窄。反映在心功能上显示左右心Q-B/B-Y比值和TPR增加，左右心EF%和SV降低，说明随着慢阻肺病情进展，患者心肺功能下降是与组织结构损伤重塑相辅相成。有研究报道，影响慢阻肺患者心肺功能和组织结构改变有诸多因素，除低氧外，还有多种活性物质共同参与 [3] ，其中内皮素是重要的因子之一。
内皮素是由21个氨基酸残基组成的强大缩血管活性多肽，实验研究证明，内皮素在慢性低氧性PH发病机制中起重要作用 [4] 。临床研究亦发现肺心病患者肺组织ET-1表达明显增高 [5] 。本组资料显示，A、B两组患者血浆ET-1水平均较正常对照组明显增高，而B组又较A组明显增高。此外，肺组织ET-1免疫组化显示，慢阻肺患者组织ET-1主要分布在小支气管上皮和外膜平滑肌细胞，肺泡上皮细胞，肺细小动脉内皮细胞和平滑肌细胞上;而且其阳性染色程度随着病情加重而明显增强。提示ET-1参与了慢阻肺发病过程。
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ET-1主要分布在肺组织小支气管和肺细小动脉壁上，与上述肺组织病理结构改变和位置相一致。本组观察发现患者肺细小动脉ET-1表达增加，电镜下就见内皮细胞结构损伤明显，血管腔变窄;同样，小支气管壁ET-1表达增加，就见小支气管上皮细胞损伤脱落，管壁肌层增生，胶原化明显。说明ET-1变化与组织病理结构改变相一致。Takahashi H等最近研究发现 [6] ，正常状态下，ET-1和ETA受体沿着大鼠肺血管树由血管近端到远端轴性分布，而缺氧条件下，其分布发生明显改变，ET-1和ETA受体分布主要集中在远端小血管，显示不同条件ET-1分布有显著差异。以上变化特征有重要的病理生理意义，提示ET-1在低氧状态通过下调节肺小血管和小支气管张力及其结构重建发挥重要的病理生理作用。
相关分析结果亦显示，血浆ET-1浓度和小支气管壁ET-1组化阳性染色程度均分别与肺功能参数(VC%，FEV1%，MVV%，PEFP，V25/HT%)呈负相关;血浆ET-1浓度和肺细小动脉壁ET-1组化阳性染色程度均分别与心功能参数的右心Q-B/B-Y比值呈正相关，与右心EF%呈负相关。提示在慢阻肺发病过程中，ET-1集中分布在肺小血管和小气道内，其主要病理生理作用是使小支气管痉挛，增加气道阻力;使肺小动脉收缩，加重肺动脉高压，增加右心负荷。从功能上进一步说明ET-1是加速慢阻肺疾病发展的重要因素。
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综上所述，ET-1通过加强肺组织小支气管，小动脉的收缩和结构重建作用参与慢阻肺发病过程。深入此领域的研究对治疗慢阻肺有重要的临床意义。
参考文献
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作者单位: 510010 广州军区广州总医院全军呼吸内科中心
(编 辑 亦平), 百拇医药(李志斌)