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血清CD71,ACTA水平对老年COPD合并肺部感染早期诊断价值研究

2025-01-09 38 上传者：管理员

摘要：目的分析血清铁转受体蛋白1（CD71）、激活素A（ACTA）水平对老年慢阻肺（COPD）合并肺部感染的早期诊断价值，鉴定老年COPD合并肺部感染患者的病原菌构成。方法选取本院收治的老年COPD患者185例为研究对象，根据患者是否合并肺部感染分为合并组（102例）与未合并组（83例）。收集研究对象的临床资料，利用ELISA法检测血清CD71、ACTA。采集合并组患者的痰液标本并鉴定病原菌。采用logistic回归分析老年COPD患者合并肺部感染的影响因素。采用ROC分析血清CD71、ACTA对老年COPD合并肺部感染的早期诊断价值。结果合并组高血压所占比例、糖尿病所占比例、有吸烟史所占比例、GOLD分级>Ⅱ级所占比例、住院时间>14 d所占比例、机械通气时间>2 d所占比例、CD71、ACTA、CD8+高于未合并组，CD4+、CD4+/CD8+低于未合并组（P<0.05）。CD71、ACTA、CD8+是老年COPD患者合并肺部感染的危险因素，CD4+、CD4+/CD8+是老年COPD患者合并肺部感染的保护因素（P<0.05）。中度组、重度组的血清CD71、ACTA高于轻度组，重度组的血清CD71、ACTA高于中度组（P<0.05）。血清CD71、ACTA诊断老年COPD合并肺部感染的AUC均小于联合诊断老年COPD合并肺部感染的AUC(Z联合-CD71=2.826、Z联合-ACTA=2.726,P<0.05)。老年COPD合并肺部感染患者痰液标本中革兰阴性菌检出率为73.15%,最普遍的革兰阴性菌为鲍氏不动杆菌，最常见的革兰阳性菌为肺炎链球菌。结论老年COPD合并肺部感染患者的血清CD71、ACTA水平较高，水平变化与肺部感染的严重程度相关，联合血清CD71、ACTA可用于诊断老年COPD合并肺部感染，老年COPD的肺部感染多是由革兰阴性菌引起的。

关键词：
激活素A
病原菌
老年慢阻肺
肺部感染
铁转受体蛋白1
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慢阻肺(chronic obstructive pulmonary disease, COPD)是全球第三大常见死因，临床特征表现为进行性和持续性的呼吸道症状和气流受限，极大影响患者的肺功能，增加合并症的发病率以及患者的死亡率[1-2]。COPD患者的长期慢性炎症状态可损伤肺组织，增加肺部感染风险，而肺部感染反过来又会加重COPD病情，且老年COPD患者本身具有肺功能基础差、免疫功能低下等特点，导致肺部感染的风险更高[3-4]。因此，需对老年COPD及其肺部感染进行早期诊断和充分治疗，以改善患者的生活质量，降低患者的死亡风险。免疫细胞中的铁代谢受到严格调控，响应多种细胞功能和氧化应激，铁转受体蛋白1(CD71)与铁结合形成复合物，完成铁的正常代谢，当铁异常积累时会引发细胞异常的免疫应激，促进一系列炎症损伤和炎症性疾病[5]。激活素A(ACTA)是转化生长因子-β(TGF-β)超家族成员之一，由大多数免疫细胞产生，激活下游SMAD通路，介导炎症反应、细胞凋亡、细胞纤维化等多种生物学途径[6]。研究表明，在肺炎、结核病等多种炎症性和感染性疾病中，ACTA水平明显增加，动物模型指出，阻断ACTA与其受体结合可显著增加CD4+T淋巴细胞数量，减少肺部病原菌负荷[7]。

本研究检测老年COPD合并肺部感染患者的血清CD71、ACTA水平，分析CD71、ACTA对合并肺部感染的诊断价值以及患者的病原菌构成，旨在为老年COPD合并肺部感染提供参考。

1、对象与方法

1研究对象

选取2022年6月至2024年6月本院收治的老年COPD患者185例为研究对象，根据患者是否合并肺部感染分为合并组(102例)与未合并组(83例),纳入标准：①符合COPD的诊断标准[8];②临床资料完整；③年龄≥60岁；④患者及家属签署知情同意书。排除标准：①合并心、肝、肾等重要脏器严重损伤；②合并恶性肿瘤、自身免疫性疾病精神类疾病；③合并哮喘、气胸、支气管扩张、肺结核、间质性肺炎等其他肺部疾病；④合并肺移植术史、非切除术史；⑤合并凝血功能障碍；⑥研究期间因其他原因死亡者；⑦入组前接受过抗生素、激素或免疫抑制剂药物治疗；⑧合并腹部、皮肤、骨骼等其他感染者。

本研究已获本院伦理委员会批准。

2方法

2.1收集临床资料收集

所有研究对象的基线资料，如年龄、性别、BMI、基础疾病、吸烟史、GOLD分级、住院时间、机械通气时间、抗生素使用种类，采用流式细胞仪检测CD4+、CD8+T淋巴细胞比例，并计算CD4+/CD8+。

2.2检测血清CD71、ACTA

所有研究对象均于入组次日清晨抽取空腹静脉血3 mL,在室温下静置并等待血液凝固，凝固后利用离心机离心获取上层血清，利用ELISA试剂盒检测血清CD71(ab272469)、ACTA(ab119568)。

2.3评估合并组患者病情

利用临床肺部感染评分(CPIS)评估合并组患者肺部感染的病情严重程度，该评分系统从体温、白细胞计数、气管分泌物、胸片、氧和指数等5个维度对肺部感染进行综合评估，评分>6分即为存在肺部感染，7分为轻度组(32例)、8～9分为中度组(48例)、10～12分为重度组(22例)。

2.4鉴定合并组患者

痰液样本致病菌在给予抗生素治疗肺部感染前从合并组患者的下呼吸道采集痰液样本，采集前让患者用生理盐水漱口，避免口腔菌群污染痰液样本，采集后首先对样本进行革兰染色，低倍镜视野下鳞状上皮细胞个数/白细胞个数<1:2.5才被认为是合格样本，否则重新采集痰液样本，然后将样本接种在琼脂平板上，在37℃下进行培养，随后利用微生物鉴定系统鉴定病原菌。

3统计分析

利用SPSS 27.0分析。例数表示为n(%),行χ2检验；计量资料表示为两组之间比较行t检验，三组之间比较行F检验，进一步两两比较行SNK-q检验；老年COPD患者合并肺部感染的影响因素采用logistic回归分析；血清CD71、ACTA对老年COPD合并肺部感染的早期诊断价值采用ROC分析。P<0.05为差异有统计学意义。

2、结果

1未合并组、合并组的临床资料比较

未合并组与合并组的年龄、性别、BMI、高血脂所占比例、抗生素使用种类没有显著性差异(P>0.05),合并组高血压所占比例、糖尿病所占比例、有吸烟史所占比例、GOLD分级>Ⅱ级所占比例、住院时间>14 d所占比例、机械通气时间>2 d所占比例、CD71、ACTA、CD8+高于未合并组，CD4+、CD4+/CD8+低于未合并组(P<0.05),见表1。

表1未合并组、合并组的临床资料比较比较

2老年COPD患者合并肺部感染的多因素分析

将表1中在未合并组与合并组之间存在显著性差异的因素纳入logistic回归分析，以老年COPD患者是否合并肺部感染为因变量，结果显示，CD71、ACTA、CD4+、CD8+、CD4+/CD8+与老年COPD患者肺部感染有关，CD71、ACTA、CD8+是老年COPD患者合并肺部感染的危险因素，CD4+、CD4+/CD8+是老年COPD患者合并肺部感染的保护因素(P<0.05),见表2。

表2老年COPD患者合并肺部感染的多因素分析

3合并组不同感染程度血清CD71、ACTA水平比较

32例轻度组血清CD71、ACTA水平分别为(112.45±13.07)pg/mL、(278.74±30.55)pg/mL,48例中度组分别为(126.14±14.55)pg/mL、307.44±33.07)pg/mL,22例重度组分别为(137.13±16.18)pg/mL、(337.52±36.24)pg/mL。中度组和重度组的血清CD71、ACTA高于轻度组，重度组的血清CD71、ACTA高于中度组(F=19.751、20.925,P<0.05)。

4血清CD71、ACTA对老年COPD合并肺部感染的早期诊断价值分析

血清CD71、ACTA诊断老年COPD合并肺部感染的AUC分别为0.795、0.790,均小于联合诊断老年COPD合并肺部感染的AUC,Z联合-CD71=2.826,P=0.005、Z联合-ACTA=2.726,P=0.006,见表3和图1。

表3血清CD71、ACTA对老年COPD合并肺部感染的早期诊断价值

5老年COPD合并肺部感染的病原菌构成分析

102例老年COPD合并肺部感染患者的痰液标本中共鉴定出108株病原菌，其中79株(73.15%)为革兰阴性菌，27株(25.00%)为革兰阳性菌，2株(1.85%)为真菌；革兰阴性菌中以鲍曼不动杆菌最多(26株，24.07%),其次为肺炎克雷伯菌(22株，20.37%)、铜绿假单胞菌(17株，15.74%),流感嗜血杆菌、大肠埃希菌、其他菌株分别为8、4和2株，分别占7.41%、3.70%、1.85%;革兰阳性菌中以肺炎链球菌居多(14株，12.96%),其次为金黄色葡萄球菌(10株，9.26%),其他菌株3株(占2.78%);真菌则为白色念珠菌和白色假丝酵母菌，均为1株。

图1血清CD71、ACTA对老年COPD合并肺部感染的早期诊断价值曲线

3、讨论

COPD是一种慢性呼吸道疾病，多发于老年人，伴随年龄增长出现的肺部生理性变化、基础疾病的增加以及免疫功能下降是老年人群COPD发病率增加和治疗效果不佳的重要原因[4]。肺部感染的COPD患者支气管分泌物中常分离出致病微生物，引起肺部和全身炎症，促进呼吸道症状加重和肺功能进一步恶化[9]。现有文献中较少出现对老年COPD合并肺部感染的病原菌谱研究，排除年龄因素，本研究结果与刘巍等[10]的研究结果一致，COPD患者的肺部感染主要由革兰阴性菌引起的，如鲍氏不动杆菌、肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌，次要因素是革兰阳性菌，如炎链球菌居多和金黄色葡萄球菌。两项研究革兰阴性菌和革兰阳性菌中的优势菌株不同或许与痰液样本采集、处理以及菌株的分离和鉴定有关。

铁是细胞代谢的重要部分，通过与转铁蛋白和转帖蛋白受体结合形成复合物完成在血液中的转运，过量的铁会诱发氧化应激、线粒体损伤和铁死亡诱导细胞和组织损伤[5]。因此，过量且未结合的铁则需增加CD71来促进复合物的内化，降低铁含量和病理性变化。研究表明，铁通量和CD71表达对于T细胞活化和T细胞免疫调节功能至关重要，对于胸腺细胞的成熟也是必要的，CD71介导的铁内吞作用被阻断会损害促炎性Th17细胞的分化及其致病性[11]。铁死亡与脂质过氧化、炎症过程和氧化应激密切相关，大量产生并释放的促炎细胞因子诱导细胞死亡和组织损伤，Xiao等[12]研究认为，免疫功能下降的患者CD4细胞活化、增殖显著减少，CD71表达增加，炎症环境和铁的积累导致CD4细胞铁死亡，细胞比例下降。CD4+T淋巴细胞介导炎症反应的消退，促进肺组织修复和肺功能恢复[13]。但在本研究中，肺部感染的老年COPD患者CD4+T淋巴细胞比例和CD4+/CD8+下降，CD8+T淋巴细胞比例增加，表明患者T淋巴细胞数量不平衡，促炎、抗炎细胞因子产生失衡，促进免疫炎症反应系统激活。另外，CD71表达显著增加，并随肺部感染的严重程度增加而增加，表明CD71与患者的免疫炎症反应相关，分析原因，可能与CD71介导的铁积累导致的CD4细胞铁死亡有关，进一步促进老年COPD患者肺组织细胞损伤，有助于肺部病原菌侵袭和定植，增加肺部感染风险，因此，CD71、CD4+、CD8+、CD4+/CD8+是老年COPD患者合并肺部感染的预测因子。

ACTA最初被认为是诱导性腺分泌促卵泡激素的细胞因子，后来在血管生成、癌症、免疫调节等生物过程中都能看到ACTA的身影[14]。Th17细胞是介导自身免疫性疾病的致病性细胞，研究表明，血清ACTA在自身免疫性疾病中增加，诱导致病性Th17细胞分化，促进炎症反应，但阻断ACTA信号传导则可抑制Th17细胞的致病性[15]。肺泡巨噬细胞是维持肺功能正常的重要免疫细胞，由肺泡巨噬细胞产生的ACTA可通过上皮-间充质转化促进肺癌细胞侵袭和转移，参与肺部病理性疾病[16]。最近，McAleavy等[17]研究表明ACTA与呼吸系统疾病有关，COVID-19患者血清ACTA水平较高，且随疾病严重程度升高而升高，与本研究结果存在相似性，在本研究中，肺部感染的老年COPD患者血清ACTA水平较高，且ACTA水平随感染程度加重而出现上升趋势，表明ACTA与呼吸系统疾病关系密切，可能是肺部病原菌定植和载量的生物标志物。除此之外，ACTA在细菌性病原体感染导致的结核病中也发挥重要作用，血清ACTA水平与肺结核病理学相关，抑制ACTA表达可抑制其信号转导，降低促炎性细胞因子水平[7]。老年慢性心力衰竭患者的肺功能和免疫功能也较差，具有较高的肺部感染风险，夏晶颖等[18]指出血清ACTA与老年慢性心力衰竭患者肺部感染病情相关，还是老年慢性心力衰竭合并肺部感染患者的预后因素，认为ACTA介导的促肺细胞纤维化、炎症反应和肺组织损伤是患者肺部感染发生发展以及预后的关键。总而言之，ACTA与肺部感染的发生密切相关，是引起老年COPD患者肺部炎症的重要介质。本研究结果表明，对于合并肺部感染的老年COPD患者来说，血清CD71与ACTA可能是有效的诊断生物标志物，联合后的AUC为0.907,提示CD71≥115.654 pg/mL、ACTA≥286.709 pg/mL对老年COPD患者肺部感染具有一定的警示意义。

综上所述，老年COPD患者的肺部感染多由革兰阴性菌引起，临床上需格外关注患者鲍氏不动杆菌、肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌的定植，老年COPD合并肺部感染患者的血清CD71、ACTA水平较高，二者水平变化与肺部感染的严重程度相关，联合血清CD71、ACTA可用于诊断老年COPD合并肺部感染，为临床早期诊断老年COPD患者的肺部感染提供一定程度上的帮助。

参考文献:

[3]任乐,赵佩,王婷,等.COPD并发肺部感染与TLR2 mRNA､NF-κB mRNA､TLR4 mRNA表达的关联[J].中华医院感染学杂志,2023,33(21):3248-3252.

[8]中华医学会呼吸病学分会慢性阻塞性肺疾病学组,中国医师协会呼吸医师分会慢性阻塞性肺疾病工作委员会.慢性阻塞性肺疾病诊治指南(2021年修订版)[J].中华结核和呼吸杂志,2021,44(3):170-205.

[10]刘巍,马青松.血清IL-6､IL-17水平对AECOPD合并肺部感染的早期诊断价值及病原菌分析[J].分子诊断与治疗杂志,2022,14(1):82-85,90.

[18]夏晶颖,吴兵书,卫雪曼,等.老年慢性心力衰竭合并肺部感染患者血清sCD14-ST､ACTA表达与病情及预后的相关性分析[J].疑难病杂志,2024,23(3):287-291.

文章来源:王一凡,肖卫.血清CD71,ACTA水平对老年COPD合并肺部感染早期诊断价值研究[J].中国病原生物学杂志,2025,20(01):29-33.