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目的：
1.分析单纯慢性阻塞性肺疾病(Chronic obstructive pulmonary disease，COPD)患者和COPD相关肺动脉高压(Pulmonary hypertension，PH)患者的临床特点；
2.利用微阵列蛋白质芯片技术，研究单纯COPD患者、COPD相关PH患者及健康人群血清细胞因子的差异，为COPD相关PH的特异性血清蛋白标志物的探索提供理论依据。
方法：
从2017年7月至2019年9月就诊于广州医科大学附属第二医院呼吸与危重症医学科的COPD稳定期患者中筛选，根据超声心动图结果确定是否合并肺动脉高压，肺动脉收缩压(pulmonary artery systolic pressure，PASP)＜35mmHg设为单纯COPD组，PASP≥35mmHg设为COPD相关PH组，并招募同时段人口学特征相似的健康体检者作为健康对照组。收集3组研究对象的一般资料，收集COPD组和COPD相关PH组的实验室检验结果、超声心动图和肺通气功能检测结果进行对比分析。采用微阵列蛋白质芯片方法，3组研究对象中每组各选取6例，检测血清细胞因子水平，筛选COPD相关PH组患者血清特异性表达蛋白标志物，通过酶联免疫吸附技术(enzyme linked immunosorbent assay，ELISA)验证差异表达的蛋白标志物。对筛选到的差异蛋白标志物进行生物信息学分析。
结果：
1.一般资料比较：共入选研究对象60例，平均年龄62.60±7.26岁。COPD组患者20例，男18例，女2例，平均年龄62.35±6.24岁，WHO心功能分级Ⅱ级13例，Ⅲ级5例，Ⅳ级2例。COPD相关PH患者20例，男16例，女4例，平均年龄63.08±8.28岁，WHO心功能分级Ⅱ级4例，Ⅲ级10例，Ⅳ级6例。健康对照组20例，男18例，女2例，平均年龄62.37±5.95岁。COPD组和COPD相关PH组WHO心功能分级差异有统计学意义(p＜0.05)，两组患者吸烟指数、肺功能GOLD分级构成比无明显差异(p＞0.05)。三组的性别、年龄、BMI指数均无明显差异(p＞0.05)。
2.实验室检验结果比较：与COPD组相比，COPD相关PH组的红细胞分布宽度、氨基末端B型利钠肽原、D-二聚体、神经元特异烯醇化酶、动脉血二氧化碳分压水平明显升高，动脉血氧分压、动脉血氧饱和度水平明显降低，差异有统计学意义(p＜0.05)。
3.超声心动图的比较：与COPD组相比，COPD相关PH组的左心室内径、左室射血分数、右心房内径、右心室内径、肺动脉内径、三尖瓣返流面积、三尖瓣返流速率和肺动脉收缩压水平均明显升高，差异有统计学意义(p＜0.05)。
4.有差异的临床指标和肺动脉收缩压(PASP)相关性分析：动脉血二氧化碳分压、红细胞分布宽度、D-二聚体和PASP无相关性(p＞0.05)；PASP与氨基末端B型利钠肽原、神经元特异烯醇化酶呈正相关(r=0.616、0.554，p＜0.05)；PASP与血氧分压呈负相关(r=-0.381、p＜0.05)。
5.微阵列蛋白质芯片结果：COPD组与健康对照组相比较，有138种细胞因子有表达差异(p＜0.05)；COPD相关PH组与健康对照组相比较，有129种细胞因子有表达差异(p＜0.05)；COPD组与COPD相关PH组相比较，有31种细胞因子有表达差异(p＜0.05)；COPD相关PH组与其余两组比较，发现7种特异性差异表达的细胞因子，分别为单核细胞趋化蛋白-4(monocyte chemotactic protein-4 ， MCP-4)、白细胞分化抗原40(cluster of differentiation，CD40)、基质细胞衍生因子-1α(stromalcell-derivedfactor-1，SDF-1α)、CC趋化因子配体28(C-C motif chemokine ligand 28 ， CCL28)、降脂蛋白(adipsin )、刺鼠基因相关蛋白(agouti-related protein，AgRP)及白介素-28A(interleukin-28A，IL-28A)。与COPD组相比较，COPD相关PH组的MCP-4、SDF-1α、CCL28、Adipsin和IL-28A表达水平升高，CD40和AgRP表达水平降低(p＜0.05)。上述7种差异表达的细胞因子均与PASP有显著相关性，其中MCP-4、IL-28A、CCL28、SDF-1α、Adipsin和PASP呈强正相关(r=0.81、0.829、0.865、0.836、0.644，＜0.05)；CD40、AgRP和PASP呈强负相关(r=-0.670、-0.761，p＜0.05)。
6.差异表达的细胞因子生物信息学分析：细胞成分分布富集分析提示7种差异表达的细胞因子主要分布在细胞外区和细胞膜。作用通路富集分析提示最主要涉及8条细胞传导通路，分别为细胞因子受体相互作用通路、产IgA的肠道免疫网络通路、趋化因子结合受体通路、NF-κB信号通路、趋化因子信号通路、肽配体结合受体、A/1类视紫红质样受体通路、G蛋白偶联受体配体。生物学过程富集分析提示这些细胞因子参与的主要生物学过程为蛋白激酶B、核因子活化B细胞κ轻链增强子信号通路、细胞对脂多糖的反应、白细胞与细胞间粘附调节、白细胞增殖、肽基酪氨酸磷酸化的正向调控、血小板脱颗粒等。蛋白相互作用分析提示MCP-4、CCL28、SDF-1α和CD40之间可能有相互作用。
结论：
1.与单纯COPD患者相比，COPD相关PH患者的血氧分压更低、高碳酸血症程度更甚，心功能尤其是右心功能较COPD患者受损更严重。当COPD患者出现血NT-proBNP、RDW、NSE和D-二聚体水平升高，心功能受损时应警惕PH的发生。
2.相比于COPD患者和健康人群，COPD相关PH组患者血清中MCP-4、SDF-1α、CCL28、adipsin、IL-28A表达升高，与PASP呈正相关，CD40、AgRP表达降低，与PASP呈负相关，可能和PH的发生发展有关，或可作为PH的潜在标志物。
3.生物信息学分析发现，COPD相关PH差异表达的细胞因子多与趋化因子通路和炎症反应通路相关，结合文献检索和阅读，其中CCL28、MCP-4、AgRP和IL-28A与COPD或肺动脉高压相关的研究较少，其在COPD相关PH的发病机制中的作用尚需要进一步研究。
1.分析单纯慢性阻塞性肺疾病(Chronic obstructive pulmonary disease，COPD)患者和COPD相关肺动脉高压(Pulmonary hypertension，PH)患者的临床特点；
2.利用微阵列蛋白质芯片技术，研究单纯COPD患者、COPD相关PH患者及健康人群血清细胞因子的差异，为COPD相关PH的特异性血清蛋白标志物的探索提供理论依据。
方法：
从2017年7月至2019年9月就诊于广州医科大学附属第二医院呼吸与危重症医学科的COPD稳定期患者中筛选，根据超声心动图结果确定是否合并肺动脉高压，肺动脉收缩压(pulmonary artery systolic pressure，PASP)＜35mmHg设为单纯COPD组，PASP≥35mmHg设为COPD相关PH组，并招募同时段人口学特征相似的健康体检者作为健康对照组。收集3组研究对象的一般资料，收集COPD组和COPD相关PH组的实验室检验结果、超声心动图和肺通气功能检测结果进行对比分析。采用微阵列蛋白质芯片方法，3组研究对象中每组各选取6例，检测血清细胞因子水平，筛选COPD相关PH组患者血清特异性表达蛋白标志物，通过酶联免疫吸附技术(enzyme linked immunosorbent assay，ELISA)验证差异表达的蛋白标志物。对筛选到的差异蛋白标志物进行生物信息学分析。
结果：
1.一般资料比较：共入选研究对象60例，平均年龄62.60±7.26岁。COPD组患者20例，男18例，女2例，平均年龄62.35±6.24岁，WHO心功能分级Ⅱ级13例，Ⅲ级5例，Ⅳ级2例。COPD相关PH患者20例，男16例，女4例，平均年龄63.08±8.28岁，WHO心功能分级Ⅱ级4例，Ⅲ级10例，Ⅳ级6例。健康对照组20例，男18例，女2例，平均年龄62.37±5.95岁。COPD组和COPD相关PH组WHO心功能分级差异有统计学意义(p＜0.05)，两组患者吸烟指数、肺功能GOLD分级构成比无明显差异(p＞0.05)。三组的性别、年龄、BMI指数均无明显差异(p＞0.05)。
2.实验室检验结果比较：与COPD组相比，COPD相关PH组的红细胞分布宽度、氨基末端B型利钠肽原、D-二聚体、神经元特异烯醇化酶、动脉血二氧化碳分压水平明显升高，动脉血氧分压、动脉血氧饱和度水平明显降低，差异有统计学意义(p＜0.05)。
3.超声心动图的比较：与COPD组相比，COPD相关PH组的左心室内径、左室射血分数、右心房内径、右心室内径、肺动脉内径、三尖瓣返流面积、三尖瓣返流速率和肺动脉收缩压水平均明显升高，差异有统计学意义(p＜0.05)。
4.有差异的临床指标和肺动脉收缩压(PASP)相关性分析：动脉血二氧化碳分压、红细胞分布宽度、D-二聚体和PASP无相关性(p＞0.05)；PASP与氨基末端B型利钠肽原、神经元特异烯醇化酶呈正相关(r=0.616、0.554，p＜0.05)；PASP与血氧分压呈负相关(r=-0.381、p＜0.05)。
5.微阵列蛋白质芯片结果：COPD组与健康对照组相比较，有138种细胞因子有表达差异(p＜0.05)；COPD相关PH组与健康对照组相比较，有129种细胞因子有表达差异(p＜0.05)；COPD组与COPD相关PH组相比较，有31种细胞因子有表达差异(p＜0.05)；COPD相关PH组与其余两组比较，发现7种特异性差异表达的细胞因子，分别为单核细胞趋化蛋白-4(monocyte chemotactic protein-4 ， MCP-4)、白细胞分化抗原40(cluster of differentiation，CD40)、基质细胞衍生因子-1α(stromalcell-derivedfactor-1，SDF-1α)、CC趋化因子配体28(C-C motif chemokine ligand 28 ， CCL28)、降脂蛋白(adipsin )、刺鼠基因相关蛋白(agouti-related protein，AgRP)及白介素-28A(interleukin-28A，IL-28A)。与COPD组相比较，COPD相关PH组的MCP-4、SDF-1α、CCL28、Adipsin和IL-28A表达水平升高，CD40和AgRP表达水平降低(p＜0.05)。上述7种差异表达的细胞因子均与PASP有显著相关性，其中MCP-4、IL-28A、CCL28、SDF-1α、Adipsin和PASP呈强正相关(r=0.81、0.829、0.865、0.836、0.644，＜0.05)；CD40、AgRP和PASP呈强负相关(r=-0.670、-0.761，p＜0.05)。
6.差异表达的细胞因子生物信息学分析：细胞成分分布富集分析提示7种差异表达的细胞因子主要分布在细胞外区和细胞膜。作用通路富集分析提示最主要涉及8条细胞传导通路，分别为细胞因子受体相互作用通路、产IgA的肠道免疫网络通路、趋化因子结合受体通路、NF-κB信号通路、趋化因子信号通路、肽配体结合受体、A/1类视紫红质样受体通路、G蛋白偶联受体配体。生物学过程富集分析提示这些细胞因子参与的主要生物学过程为蛋白激酶B、核因子活化B细胞κ轻链增强子信号通路、细胞对脂多糖的反应、白细胞与细胞间粘附调节、白细胞增殖、肽基酪氨酸磷酸化的正向调控、血小板脱颗粒等。蛋白相互作用分析提示MCP-4、CCL28、SDF-1α和CD40之间可能有相互作用。
结论：
1.与单纯COPD患者相比，COPD相关PH患者的血氧分压更低、高碳酸血症程度更甚，心功能尤其是右心功能较COPD患者受损更严重。当COPD患者出现血NT-proBNP、RDW、NSE和D-二聚体水平升高，心功能受损时应警惕PH的发生。
2.相比于COPD患者和健康人群，COPD相关PH组患者血清中MCP-4、SDF-1α、CCL28、adipsin、IL-28A表达升高，与PASP呈正相关，CD40、AgRP表达降低，与PASP呈负相关，可能和PH的发生发展有关，或可作为PH的潜在标志物。
3.生物信息学分析发现，COPD相关PH差异表达的细胞因子多与趋化因子通路和炎症反应通路相关，结合文献检索和阅读，其中CCL28、MCP-4、AgRP和IL-28A与COPD或肺动脉高压相关的研究较少，其在COPD相关PH的发病机制中的作用尚需要进一步研究。