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编号:10285053
亲水性肺表面活性物质蛋白与肺部疾病
http://www.100md.com 《淮海医药》 2000年第3期
     作者:李燕娜(综述) 徐彪(审校)

    单位:上海市闸北区市北医院200435

    关键词:肺表面活性物质;肺表面活性物质蛋白A;肺表面活性物质蛋白D;肺疾病

    淮海医药000366

    【中国图书分类号】 R 563

    肺表面活性物质(pulmonary surfactant,PS)是由脂质和蛋白质组成的复合物,其中90%是磷脂,以二棕榈酰卵磷脂(DSPC)和磷脂酰甘油为主,后二者是降低肺泡表面张力的主要活性成分,8%~10%是与脂质特异性结合的蛋白质,称之为肺表面活性物质蛋白(pulmonary surfacant proteins,SPs)。目前已发现的SPs包括亲水性的SP-A、SP-D和疏水性的SP-B、SP-C。其中,SP-A和SP-D都是糖结合蛋白,属C-型凝集素大家族,主要由Ⅱ型肺泡上皮细胞(简称Ⅱ型细胞)和Clara细胞合成和分泌。SP-A和SP-D在维持肺泡腔内PS磷脂正常结构和功能,调节局部免疫和炎症等过程中起重要作用,其合成和代谢的异常与呼吸窘迫综合征、肺炎、弥漫性肺间质纤维化、肺腺癌和肺泡蛋白沉着症等多种肺疾病有关。本文综述SP-A和SP-D在上述肺疾病中的变化,并探讨其临床意义。
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    1 呼吸窘迫综合征

    1.1 婴儿呼吸窘迫综合征(NRDS) NRDS是因胎儿肺发育不成熟,PS缺乏所致。检测羊水中PS磷脂和蛋白的含量判断胎儿肺成熟度是预测NRDS的常用方法。Kuroki等[1]采用ELISA法测定了正常妊娠不同时期羊水中SP-A含量,发现胎龄小于30周时,羊水中SP-A浓度很低(0.84 μg/ml),至34~36周时SP-A较30周时增加6.5倍,37周时增加15.5倍。这一结果与作者以前的胎儿肺免疫组化研究非常相近。ELISA法检测羊水中SP-A的敏感性和特异性均很高,且可避免检测羊水磷脂易受血液、胎粪污染等缺陷,故较测定羊水中磷脂来评估胎儿肺成熟度更为准确可靠。另有报道[2]随着胎龄的增加,羊水中SP-D的含量也逐渐增加,故测定羊水中SP-D浓度也可判断胎儿肺的成熟度。

    1.2 急性窘迫综合征(ARDS) Pison等[3]报道多发性创伤后急性肺损伤患者早期(0~2 d)支气管肺泡灌洗液(BALF)中SP-A明显减少与疾病的严重程度相关,动态观察发现轻度急性肺损伤患者SP-A在3~6 d后显著回升,7~18 d趋于正常,而重度肺损伤(ARDS)组始终在低水平。尽管两组患者BALF中总磷脂、DSPC和磷脂酰甘油均低于正常,但早期与疾病的严重程度不相关,而且它们的恢复期较SP-A长,提示急性肺损伤后Ⅱ型细胞调节PS不同组分的合成和代谢的机制有差异。BALF中SP-A是反映急性肺损伤后Ⅱ型细胞功能的早期指标,也是判断患者肺损伤程度和预后的指标。虽然ARDS患者BALF中的SP-A减少,Doyle等[4]发现ARDS患者血清中SP-A的含量却是增加的,这一变化与患者的氧合指数(PaO2/FiO2)和静态胸肺总顺应性(△V/△P)呈显著负相关。说明肺泡腔内SP-A可通过损伤的肺泡-毛细血管膜进入血液。由于肺泡-毛细血管膜通透性(ACMP)增加是ARDS的基本病理特征,血中SP-A水平可能是反映ARDS患者ACMP大小和肺损伤严重程度的敏感指标。迄今尚未见有关ARDS患者SP-D变化的报道。
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    2 肺炎

    Günther[5]观察了88例重症肺炎患者,结果BALF中SP-A明显低于正常,并伴有磷脂含量、组分和活性的异常,其中36例合并ARDS患者这些改变更为明显。SP-A减少和其它组分的异常可能是肺炎患者易于并发呼吸功能不全并进一步发展为ARDS的原因,同时SP-A减少降低了肺感染宿主局部免疫机制,导致患者预后不良[6]。有趣的是,在对卡氏肺孢子虫感染宿主的研究中发现,虽然肺内磷脂也减少,但SP-A却是增加的。Phelps[7]发现22例艾滋病相关性卡氏肺孢子虫肺炎(PCP)患者BALF中SP-A明显高于正常。该作者在继后的动物实验中也证实这一结果。BALF中SP-A增加有助于PCP跟其它病原体性肺炎相鉴别。PCP患者肺内SP-A增加的机制和作用尚未完全清楚。有人[8,9]发现卡氏肺孢子虫表面镶嵌着一种分子量为120 kDa的糖蛋白(gpA),能与SP-A分子上的糖结合位点(CRD)结合,gpA与SP-A上CRD结合后就干扰了肺泡巨嗜细胞对卡氏肺孢子虫的识别和吞噬。因此推测PCP患者肺内SP-A增加是卡氏肺孢子虫利用其干扰局部免疫防御系统的一种形式。SP-D在肺炎中的变化还不清楚。
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    3 弥漫性肺间质纤维化

    弥漫性肺间质纤维化包括病因不明的特发性肺间质纤维化(IPF)和已知病因引起的继发性肺间质纤维化。后者以胶原病性肺间质纤维化(IPCD)多见。

    3.1 IPF IPF是一种局限于肺部的弥漫性纤维化。Honda[10]发现IPF患者BALF中SP-A和SP-D分别较正常对照组减少30%和50%,并伴有总磷脂和磷脂酰甘油的减少,提示Ⅱ型细胞合成PS的功能降低。McCormack[11]也证实IPF患者BALF中SP-A减少,且SP-A/总磷脂比值明显低于正常对照,2年内死于呼吸衰竭的17例患者BALF的SP-A/总磷脂比值显22.4±2.6 μg.mmol-1,明显低于同期存活者的37.5±4.2 μg.mmol-1,SP-A/总磷脂水平在中位数以上的23例IPF患者5年生存率是SP-A/总磷脂水平在中位数以下者的2倍(分别为68%和30%)。作者认为BALF的SP-A/总磷脂比值不仅有助于IPF的诊断,还是判断疾病预后的敏感指标。与ARDS患者的变化相似,许多研究证实IPF患者肺内SP-A和SP-D可通过损伤的肺泡上皮基底膜进入血液。在Honda[12]的另一篇文章中,作者报道了65例IPF患者,其血清SP-A明显增加,与患者血清乳酸脱氢酶(LDH)水平呈正相关,而与肺活量(VC)和肺弥散量无相关性,在对2例应用糖皮质激素(简称激素)治疗的患者随访中发现血清SP-A含量与激素的疗效有关。作者继后还比较了激素治疗前后IPF患者血清SP-D的水平。4例IPF患者治疗前血清SP-D为489~1906 μg.L-1,治疗后1个月,SP-D平均下降25%,同时伴有临床症状和胸部X线表现的改善。而3例激素治疗后症状进行性加剧最后死于呼吸衰竭的患者SP-D进行性升高,死亡前达947~2032 μg.L-1,为治疗前的4倍,虽然治疗前血清LDH也升高,但治疗后变化不明显。由于SP-A和SP-D具有肺特异性,二者的血清含量可能是判断IPF活动性和评价疗效的良好指标。
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    3.2 IPCD IPCD是系统性红斑狼疮、类风湿关节炎等多种结缔组织病在肺部的表现,如果得不到及时诊断和治疗,病情进行性发展,患者最终因呼吸衰竭而死亡。Takahashi等[13]测定了36例IPCD患者血清SP-A,结果为55.3±7.9 μg.L-1,明显高于正常者,作者认为血清SP-A升高是早期发现结缔组织病并发IPCD的重要检测手段之一。Kuroki[14]同时测定了35例IPCD患者血清SP-A和SP-D水平,发现SP-A从正常人24.6 μg.L-1(n=303)升高为56.4 μg.L-1,而SP-D从48.7 μg.L-1升至208.7 μg.L-1,SP-D上升的幅度明显高于SP-A,若以正常均值+2倍标准差为阈值计算,SP-A和SP-D对于IPCD的阳性检出率分别是44%和78%,因此测定血清SP-D更能够发现IPCD。
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    4 肺腺癌

    根据原发性肺癌的组织学特征,通常将其分为腺、磷、小细胞和大细胞癌4种,支气管肺泡细胞癌是肺腺癌的特殊类型。肺腺癌约占原发性肺癌的30%,来源于支气管上皮的Clara细胞或Ⅱ型细胞。Misutani等[15]用电镜观察了120份经光镜证实分化良好或中等的肺腺癌标本,结果发现来源于Clara细胞和混合细胞型的分别占33%和45%,具有板层体和微绒毛的典型Ⅱ型细胞仅有10%,余12%不能判别细胞类型。免疫组化研究发现约50%的原发性肺腺癌细胞中有SP-A蛋白的表达,而其它类型的原发性肺癌和转移性肺癌均无阳性显色。Gazdar等[16]用Northern blot和免疫组化检测肺腺癌细胞株中SP-A的mRNA和蛋白的表达情况,并和电镜检查结果比较,发现9株肺腺癌中有8株表达SP-A的mRNA和蛋白,而17株肺腺癌细胞株仅有7株电镜下具有典型的Clara细胞或Ⅱ型细胞特征。故认为SP-A是肺腺癌的特异标记物,检测细胞中SP-A的表达诊断肺腺癌较电镜敏感,不足之处是其不能区分肺腺癌是来源于Clara细胞亦或Ⅱ型细胞。Betz等[17]用逆转录多聚酶链反应法(RT-PCR)分析了4例肺腺癌患者手术时取出的31枚气管旁或隆突淋巴结,结果84.6%(11/13)光镜证实有转移的淋巴结中表达SP-A和SP-D,而55.5%(10/18)光镜检查阴性的淋巴结中也有SP-A和SP-D的mRNA表达。作者认为通过检测淋巴结中的SP-A或SP-D可发现光镜下难以看到的微小肺腺癌淋巴结转移灶,因而可弥补常规病理检查的不足。SP-A和SP-D的检测还有利于肺腺癌性胸腔积液的诊断。有作者[18]发现肺腺癌性胸水中SP-A和SP-D含量分别是其它病因(包括其它细胞类型肺癌、肺外恶性肿瘤胸腔转移及结核)所致胸腔积液中SP-A含量的10倍和12倍。
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    5 肺泡蛋白沉着症

    肺泡蛋白沉着症是一种病因不明的少见病,以肺泡腔聚集大量异常PS为特征。分析BALF发现,肺泡蛋白沉着症患者肺泡腔内除了含有大量的磷脂外,SP-A和SP-D也异常的增加。Honda等[19]报道6例肺泡蛋白沉着症患者BALF中SP-A的含量为39.3±12.5 μg.ml-1是正常对照组(3.5±1.1 μg.ml-1)的10倍。尽管正常人肺内SP-D含量甚微(0.88 μg.ml-1),而肺泡蛋白沉着症患者BALF中的SP-D浓度(19.3±9.3 μg.ml-1)却增加20倍之多[10]。因此BALF中SP-A和SP-D异常增多对肺泡蛋白沉着症均有诊断价值。此外,还有报道肺泡蛋白沉着症患者痰液中SP-A含量高出肺炎等其它肺疾病400倍[20],且痰检为无创性,较肺活检和肺灌洗更便于临床应用。由于肺泡蛋白沉着症患者肺内SP-A和SP-D含量很高,部分蛋白可透过肺泡毛细血管膜进入血液。因此,动态检测血液中SP-A、SP-D水平可用于判断疾病的严重程度和疗效[21]
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    参 考 文 献

    1,Kuroki Y,Takahashi H,Fukada Y,et al.Two-site ‘simultaneous’immunoassay with monoclonal antibodies for the determination of the surfactant apoproteins in human amniotic fluid.Pediart Res,1985,19:1017~1020

    2,Inoue T,Matsuura E,Nagata A,et al.Enzyme-linked immyunosorbent assay for human pulmonary surfactant protein D.J Immunol Methods,1994,173:157~164

    3,Pison U,Obertacke U,Seeger W,et al.Surfactant protein A is decreased in acute parenchymal lung injury associaed polytrauma.Eur J Clin Invest,1992,22:712~718
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    4,Doyle IR,Nicholas TE,Bersten AD.Serum surfactant protein-A levels in patients with acute cardiogenic edema and adult respiratory distress syndrome.Am J Respir Crit Care Med,1995,152:307~317

    5,Gunther A,Siebert C,Schmidt R,et al.Surfactant alteration in severe pneumonia,acute respiratory distress syndrome,and cardiogenic lung edema.Am J Respir Crit Care Med,1996,153:176~184

    6,Haagsman HP.Interactions of surfactant protein A with path-ogens.Biochmica et Biophysica Acta,1998,1408:264~277
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    7,Phelps DS,Rose AM.Increased recovery of surfactant protein A in AIDS-related pneumonia.Am Rev Respir Dis,1991,143:1072~1075

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    9,Koziel H,Phelps DS,Fishman JA,et al.Surfactant protein-A redu-ces biding and phagocytosis of pneumocytis carinii by human alveolar macrophages in vitro.Am J Respir Cell Mol Biol 1998,18:834~843
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    (收稿:2000-02-14), 百拇医药